NL194708C

NL194708C - Apparaat voor een opto-magnetische kop.

Info

Publication number: NL194708C
Application number: NL9500635A
Authority: NL
Inventors: Wataru Kubo
Original assignee: Asahi Optical Co Ltd
Priority date: 1994-04-07
Filing date: 1995-03-31
Publication date: 2002-12-03
Also published as: GB9507188D0; JPH07326084A; FR2718556A1; FR2718556B1; GB2288483A; DE19513273A1; GB2288483B; NL9500635A; DE19513273B4; JP3548259B2; US5684762A; NL194708B

Description

1 194708

Apparaat voor een opto-magnetische kop

De uitvinding heeft betrekking op een opto-magnetische kopinrichting, omvattende: eerste bundelsplitsings-organen voor het splitsen van door een fotomagnetisch registratiemedium teruggekaatst laserlicht in drie 5 lichtbundels, zodat een van de drie lichtbundels gebruikt wordt als een servo-signaal en de resterende twee lichtbundels worden gebruikt als datasignaal; tweede bundelsplitsingsorganen voor het splitsen van ten minste de lichtbundel voor het servo-signaal, dat door de eerste bundelsplitsingsorganen is gesplitst, in twee lichtbundels; servosignaalontvangelementen, die de lichtbundels van servo-signaallicht ontvangen dat door de tweede bundelsplitsingorganen is gesplitst en die zich in een vlak bevinden, dat loodrecht staat op de 10 optische as; en datasignaalopvangelementen, die de datasignaal-lichtbundels ontvangen en die zich bevinden in hetzelfde vlak als de servosignaallichtopvangelementen.

Een dergelijke inrichting is bekend uit de publicatie JP-A-05.290.401, Patent Abstracts of Japan, vol. 018, no. 089 (P-1692). Genoemde publicatie beschrijft een hologramdiffractie-etement dat in de Y-richting een inkomende bundel in drie bundels (+1e-orde, Oe-orde, -1e-orde-diffractie) splitst zonder verandering in 15 polarisatietoestand. De centrale bundel wordt vervolgens door een Wollaston prisma wederom in de Y-richting gesplitst in twee binnenbundels met polarisatievlakken die loodrecht op elkaar staan. Detectoren op de buitenste twee bundels worden gebruikt om de focusseringsfout en de volgfout te detecteren. Detectoren op de twee binnenbundels worden gebruikt om het magneto-optische weergeefsignaal te detecteren.

20 De uitvinding heeft tot doel een verbeterde constructie van genoemde inrichting te verschaffen, waarbij een eenvoudig optisch stelsel met een eenvoudige constructie van de lichtopvangelementen voor een opto-magnetische kop wordt geboden, waarbij interferentie tussen het servosignaal en het datasignaal niet optreedt.

Eveneens is een doel van de uitvinding een eenvoudige, lichte en compacte opto-magnetische kop te 25 verschaffen, waarbij verschillende elektrische of elektronische ketens, waaronder signaalverwerkingsketens, zijn vereenvoudigd.

Dit doel wordt bereikt door de inrichting van de in de aanhef genoemde soort, waarbij de eerste bundelsplitsingsorganen zijn ingericht voor het splitsen van het laserlicht in lichtbundels met verschillende polarisatierichtingen in een bepaald vlak; en de tweede bundelsplitsingorganen een brekingselement zijn dat 30 is ingericht voor het splitsen van ten minste de bundel van licht voor een servosignaal in twee lichtbundels in een richting loodrecht op de richting waarin de splitsing van het laserlicht door de bundelsplitsingsorganen plaatsvindt en dat een vooraf bepaalde mate van positieve of negatieve defocussering ten opzichte van de optische as van voor de lichtbundels verschaft aan de lichtbundels die door de tweede bundelsplitsingsorganen zijn gesplitst.

35 De uitvinding heeft eveneens betrekking op de eveneens uit genoemde publicatie bekende opto-magnetische kopinrichting, omvattende: tweede bundelsplitsingorganen voor het splitsen van door een fotomagnetisch registratiemedium teruggekaatst licht in twee lichtbundels; eerste bundelsplitsingorganen voor het splitsen van door een fotomagnetisch registratiemedium terugge-40 kaatst laserlicht in meer dan twee lichtbundels, zodat een van de meer dan twee lichtbundels gebruikt wordt als een servo-signaal en de resterende lichtbundels worden gebruikt als datasignaal; servosignaalontvangelementen, die de lichtbundels van servo-signaallicht ontvangen dat door de tweede bundelsplitsingorganen is gesplitst en die zich in een vlak bevinden, dat loodrecht staat op de optische as; en datasignaalopvangelementen, die de datasignaal-lichtbundels ontvangen en die zich bevinden in hetzelfde vlak als de 45 servosignaallichtopvangelementen. Volgens de uitvinding zijn, in een alternatieve uitvoeringsvorm, bij deze kopinrichting de tweede bundelsplitsingorganen een brekingselement dat het laserlicht splitst dat door een fotomagnetisch registratiemedium in twee lichtbundels wordt teruggekaatst, voor het verschaffen van een vooraf bepaalde mate van positieve of negatieve defocussering ten opzichte van de optische as voor de gesplitste bundels; en zijn de eerste bundelsplitsingsorganen opgesteld voor het splitsen van elk van de 50 lichtbundels die zijn gesplitst door de tweede bundelsplitsingsorganen in meer den twee lichtbundels met verschillende polarisatierichtingen in een vlak dat loodrecht staat op het bepaalde vlak waarin de splitsing van het laserlicht dat door de tweede bundelsplitsingsorganen plaatsvindt.

De uitvinding zal onderstaand nader worden toegelicht onder verwijzing naar de tekeningen. Daarbij toont: 55 figuur 1 een perspectivisch aanzicht van een eerste uitvoeringsvorm van een onderhavige opto-magnetische kopinrichting; figuur 2 een perspectivisch aanzicht van een signaaldetectiestelsel in de in figuur 1 afgebeelde 194708 2 opto-magnetische kopinrichting; figuur 3 een bovenaanzicht van een signaalverwerkingsstelsel, weergegeven in figuur 2, waarbij het lichtopvangelement is verwijderd; figuur 4 een schematische afbeelding van bundelvlekken gevormd op een lichtopvangelement voor een 5 servosignaal in een signaalverwerkingsstelsel, als afgebeeld in figuur 3; figuur 5 een verticaal zijaanzicht van een signaaldetectiestelsel als aangegeven in figuur 2; figuur 6 een schematische afbeelding van bundelvlekken gevormd op een lichtopvangelement in een signaalverwerkingsstelsel als weergegeven in figuur 5; figuur 7 een blokschema van lichtopvangelementen en een onderhavige signaalverwerkingsketen; 10 figuren 8, 9 en 10 schematische afbeeldingen van bundelvlekken, gevormd op een lichtopvangelement voor een servosignaal in een samengestelde onderhavige aftastin richting; figuur 11 een schematische afbeelding ter toelichting van de optische karakteristieken van een toegepaste hologramplaat; figuur 12 een vergrote doorsnede van een holograminterferometer (plaat), weergegeven in figuur 11; en 15 figuur 13 een perspectivisch aanzicht van een tweede uitvoeringsvorm van een opto-magnetische kopinrichting.

Beschrijving van de voorkeursuitvoeringsvorm:

Figuur 1 toont een eerste uitvoeringsvorm van een signaaldetectiestelsel bij een onderhavige opto-20 magnetische kopinrichting.

Het in figuur 1 afgebeelde signaaldetectiestelsel is van het type met enkele optische hartlijn en omvat een lichtbron 11, een prismablok 12, een optisch objectiefstelsel 13, een signaaldetectiegedeelte 14 en een signaalverwerkingsgedeelte 15.

De lichtbron 11 is voorzien van een halfgeleiderlaser (laserdiode) 16, welke divergent licht emitteert, een 25 collimatorlens 17, die het uit de halfgeleiderlaser 16 geëmitteerde divergente licht collimeert, en een anamorf prisma 18, dat aan de via de collimatorlens 17 overgedragen gecollimeerde bundels een bepaalde vorm geeft.

Het prismablok 12 omvat een anamorf prisma 19, dat aan een aantal bundels, overgedragen via het anamorfe prisma 18, een cirkelvorm geeft, een condensorlens 21 en een rechthoekig prisma 20, die beide 30 aan het anamorfe prisma 19 zijn gehecht. Het verbindingsoppervlak tussen het anamorfe prisma 19 en het rechthoekige prisma 20 wordt gevormd door een halfspiegelend oppervlak 22.

Een uit de lichtbron 11 geëmitteerde lichtbundel wordt gedeeltelijk door het halfspiegelende oppervlak 22 gereflecteerd en daarna door de condensorlens 21 op een lichtopvangelement 50 geconvergeerd. Een uit de lichtbron 11 geëmitteerde lichtbundel wordt gedeeltelijk door het halfspiegelende oppervlak 22 overgedra-35 gen en daarna door een oprichtingsspiegelprisma 23 naar boven gereflecteerd. Het lichtopvangelement 50 wekt een besturingssignaal op om het uitgangssignaal van de halfgeleiderlaser 16 overeenkomstig het licht, dat het lichtopvangelement 50 treft, automatisch te regelen.

Het optische objectiefstelsel 13 omvat het oprichtende spiegelprisma 23, dat een via het anamorfe prisma 19 en het halfspiegelende oppervlak 22 overgedragen lichtbundel in opwaartse richting reflecteert, 40 en een objectieflens 25, welke het door het spiegelprisma 23 gereflecteerde licht convergeert op een fotomagnetische schijf (fotomagnetisch registratiemedium) 24. De objectieflens 25 en het oprichtende spiegelprisma 23 zijn ondergebracht in een (niet afgebeelde) kop, welke in een radiale richting X van een fotomagnetische schijf 24 wordt bewogen. De objectieflens 25 wordt door de kop in de radiale richting X en in verticale richting Z, loodrecht op de richting X, door een (niet afgebeelde) bedieningsinrichting, welke in 45 de kop aanwezig is, bewogen.

Het licht, dat door de fotomagnetische schijf 24 wordt gereflecteerd, wordt via de objectieflens 25 overgedragen, door het spiegelprisma 23 naar het prismablok 12 gereflecteerd, door het halfspiegelende oppervlak 22 gereflecteerd en treft het signaaldetectiegedeelte 14. Het signaaldetectiegedeelte (signaal-detector) 14 omvat een Wollaston-prisma (bundelsplitsingsorgaan) 26, een hologramplaat (brekingselement) 50 27, een convergerende lens (condensorlens) 28 en een meervoudig aftaststelsel 29.

Het Wollaston-prisma 26, dat een dubbelbrekend polariserend optisch kristalelement is, splitst de laserbundel L, welke wordt gereflecteerd aan de fotomagnetische schijf 24, welke bundel bestaat uit lineair gepolariseerd licht waarvan de polarisatierichting ”a" is, in drie lichtbundels A,, B-, en C, met verschillende polarisatierichtingen in een bepaald vlak, als aangegeven in figuur 2. Het Wollaston-prisma 26 is opge-55 bouwd uit twee gecementeerde kristalonderdelen, waarbij van het eerste kristalonderdeel de kristalas om de optische hartlijn "O” met +45° of -45° ten opzichte van de X’-as als beschouwd vanaf de lichtinvalzijde is geroteerd, en waarbij van het tweede kristaldeel de kristalas om de optische hartlijn ’’O" over +71,5° of 3 194708 -71,5° ten opzichte van de X'-as is geroteerd teneinde een voorat bepaalde splitsingsverhouding (verdeel-verhouding) van de hoeveelheid licht te verkrijgen. Er wordt op gewezen, dat de combinatie van de kristalasrichtingen van de kristalonderdelen van het Wollaston-prisma 26 niet is beperkt tot een combinatie van +45° of -45° en +71,5% of -71,5° als boven vermeld, voor het verkrijgen van een vooraf bepaalde 5 splitsingsverhouding van de hoeveelheid licht.

De lichtbundel A, bezit een enkele polarisatiecomponent waarvan de polarisatierichting in hoofdzaak evenwijdig is aan de polarisatierichting "a” van de lichtbundel L. De lichtbundel C, bezit een enkele polarisatiecomponent waarvan de polarisatierichting ”b” in hoofdzaak loodrecht staat op de polarisatierichting ”a” van de lichtbundel ”L”. De lichtbundel B, tussen het licht A, en het licht heeft een polarisatie-10 component met de polarisatierichtingen ”a” en ”b”. Er wordt op gewezen, dat de polarisatierichting van het licht L in figuur 2 niet is beperkt tot de richting "a” (evenwijdig aan de as X') en een richting kan hebben, welke loodrecht op de as X' staat.

De polarisatierichting van het licht A,, dat via het Wollaston-prisma 26 wordt overgedragen, is niet beperkt tot de richting ”a” (evenwijdig aan de as X'). De polarisatierichting van het licht A-, hangt nl. af van 15 de splitsingsverhouding van de hoeveelheid licht van het Wollaston-prisma 26. Op een soortgelijke wijze is de polarisatierichting van het licht C1t dat via het Wollaston-prisma 26 wordt overgedragen, niet beperkt tot de richting "b” (loodrecht op de as X') en varieert deze afhankelijk van de splitsingsverhouding van de hoeveelheid licht van het Wollaston-prisma 26.

De hologramplaat 27 bestaat uit een hologramelement zonder polarisatie van het fasetype, welk element 20 wordt vervaardigd volgens een conventioneel dessineerproces. In het algemeen wordt een hologram gevormd door het registreren van (de intensiteit van) interferentieranden, welke op hun beurt worden gevormd door interferentie van een golffront, gereflecteerd door of overgedragen via een object, en een referentiegolffront. Het hologram is een geregistreerd referentiepatroon van een gedefocusseerd golffront (sferische golf) of een gekanteld golffront (hellende vlakke golf), of een combinatie daarvan.

25 De hologramplaat 27 is opgebouwd uit een transparant substraat 30, dat is voorzien van een aantal gewelfde holten en uitsteeksels 30a en 30b, welke de vorm hebben van een deel van concentrische ringvormige holten en uitsteeksels, zoals blijkt uit de figuren 11 en 12. De holten en uitsteeksels 30a en 30b hebben een rechthoekige dwarsdoorsnede, als aangegeven in figuur 12. In figuur 11 ligt het kromte-middelpunt van elk van de gewelfde holten en uitsteeksels 30a en 30b op de as X. De gewelfde holten en 30 uitsteeksels 30a en 30b hebben niet de vorm van een concentrisch ringvormig patroon waarvan het midden in het midden van het schijfvormige transparante substraat 30 is gelegen en kunnen veeleer worden beschouwd als een deel van een concentrisch patroon waarvan het midden ten opzichte van het midden van het substraat 30 in de richting X (as X) is verschoven, als aangegeven in figuur 11. De werkzame verhouding van elke naast elkaar gelegen holten en uitsteeksels 30a en 30b bedraagt bij benadering 1:1. 35 De holten en uitsteeksels 30a en 30b van de hologramplaat 27 bezitten een concentrisch patroon (een functie van een defocusseringsgolffront), waarbij de spoed p van de holten en uitsteeksels 30a en 30b toeneemt (dichter wordt), als weergegeven door een kwadratische functie, naar de omtrek van het substraat, en een lineair patroon (functie als een gekanteld golffront), waarbij de spoed p van de holten en uitsteeksels 30a en 30b in de richting van het as X' uniform constant is.

40 Derhalve verkrijgt licht, dat de hologramplaat 27 treft, door de hologramplaat 27 een positieve of negatieve kantelcomponent (golffront) teneinde de optische as van het invallende licht te laten hellen en een positieve of negatieve defocusseringscomponent (golffront) in axiale richting.

Derhalve kan een gewenste optische eigenschap van de optische schijfkop worden verkregen door de twee patronen op de juiste wijze in te stellen.

45 De elementen van de opto-magnetische kopinrichting, als boven opgebouwd, worden zodanig ingesteld, dat wanneer de laserbundel op de juiste wijze op het signaalregistratieoppervlak van de fotomagnetische schijf 24 wordt gefocusseerd, de bundelvlekken van de lichtbundels, gesplitst door de hologramplaat 27 een in hoofdzaak identieke cirkelvorm hebben. Indien het licht niet op de juiste wijze op de fotomagnetische schijf 24 wordt geconvergeerd tengevolge van een beweging van de fotomagnetische schijf 24 in verticale 50 richting naar of vanaf een horizontaal vlak, veranderen de bundelvormen van een paar lichtbundels, hetgeen derhalve leidt tot een verschil in data, verkregen door een vooraf bepaalde rekenkundige bewerking (zie figuren 3, 4 en 8-10).

Ofschoon de uitsteeksels en holten van de hologramplaat 27 bij de weergegeven uitvoeringsvorm een rechthoekige dwarsdoorsnede hebben, zijn de uitsteeksels en holten daartoe niet beperkt. Zo kunnen de 55 uitsteeksels en holten in dwarsdoorsnede de vorm hebben van een sinusgolf, getrapt zijn of getand zijn. Bovendien kan de splitsingsverhouding van de hoeveelheid licht op de juiste wijze worden bepaald door de diepte ”d” van de holten 30a (d.w.z. de hoogte van de uitsteeksels 30b) te kiezen. De holten en uitsteeksels 194708 4 30a en 30b van de hologramplaat 27 kunnen worden verkregen door etsen of door dampafscheiding van een geschikt materiaal, enz.

De hologramplaat 27 splitst de drie lichtbundels A,, B, en C1t welke door het Wollaston-prisma 26 zijn gesplitst in de verticale richting Y' in figuur 2, in twee lichtbundels A2, A2; B2, B2'; en C2l C2' in de richting X' 5 loodrecht op de richting Y', zodat de gesplitste lichtbundels in positieve en negatieve richtingen ten opzichte van de optische as ”0” (centerlijn) van het signaaldetectiestelsel worden gedefocusseerd. Als gevolg daarvan wordt het licht L gesplitst in zes lichtbundels (drie paren van licht A2, A^ B2, B2; en C2> C2')· De lichtbundels A2, A2; en C2, C2 worden gebruikt als het magneto-optische registratiesignaal MO resp. een voorformaatsignaal RO (datasignalen). De lichtbundels B2, B2' worden gebruikt als een focusseringsfout-10 signaal FF en een volgfoutsignaal TE (servosignalen). De rechtse en linkse bundelvlekken, gevormd door de drie paren lichtbundels A2, A2'; B2, B2'; en C2, C2' bezitten verschillende diameters tengevolge van de daaraan gegeven mate van defocussering. De bovenste en onderste bundelvlekken, gevormd door de drie paren lichtbundels A2, A2'; B2, B2'; en C2, C2' bezitten evenwel een in hoofdzaak identieke diameter. De diameters van de bundelvlekken, gevormd door de lichtbundels A2, B2 en C2 zijn in hoofdzaak gelijk aan 15 elkaar, en de diameters van de door de lichtbundels A2', B2' en C2' gevormde bundelvlekken zijn in hoofdzaak identiek aan elkaar doch de diameters van de door de lichtbundels A2, B2 en C2 gevormde bundelvlekken verschillen van de diameter van de door de lichtbundels A2', B/ en C2' gevormde bundelvlekken (zie figuren 5 en 6, waarin één van de rechtse en linkse lichtbundels d.w.z. A2, B2 en C2 is aangegeven).

20 Het meervoudige aftaststelsel 29 is voorzien van datasignaallichtopvangelementen 31a, 31b, 33a en 33b, en servolichtopvangelementen 32a en 32b, die de zes lichtbundels omzetten in elektrische signalen. De zes lichtopvangelementen 31a, 31b, 32a, 32b, 33a en 33b zijn in eenzelfde vlak loodrecht op het licht L (optische as ”0”) opgesteld, d.w.z. op dezelfde afstand in de richting van de optische as. De zes lichtopvangelementen zijn ondergebracht in een enkele compacte eenheid (pakket) 29a. De zes lichtopvang-25 elementen 31a, 31b, 32a, 32b, 33a en 33b van de samengstelde aftastinrichting 29 zijn zodanig opgesteld, dat zij de zes gesplitste lichtbundels A2, A2'; B2, B2' resp. C2l C2' als aangegeven in figuur 2 kunnen opvangen. Er zijn nl. drie paren lichtopvangelementen 31a, 31b; 32a, 32b; en 33a en 33b. Drie paren (trappen) van lichtopvangelementen zijn in de verticale richting Y' in figuur 2 opgesteld. Meer in het bijzonder vormen de twee bovenste lichtopvangelementen 31a en 31b een eerste paar (eerste trap), de 30 twee tussengelegen lichtopvangelementen 32a en 32b een tweede paar (tweede trap) en de twee onderste lichtopvangelementen 33a en 33b een derde paar (derde trap). Voorts zijn de zes lichtopvangelementen 31a, 31b, 32a, 32b, 33a en 33b van het meervoudige aftaststelsel 29 gegroepeerd in twee rechtse en linkse groepen, als beschouwd in de horizontale richting X' loodrecht op de verticale richting Y'. De eerste groep (rechtse groep) bestaat uit de drie rechtse lichtopvangelementen 31a, 32a en 33a, en de tweede groep 35 (linkse groep) bestaat uit de drie linkse lichtopvangelementen 31 b, 32b resp. 33b.

Een paar datasignaallichtopvangelementen 31a en 31b is bestemd voor het detecteren van het magneto-optische registratiesignaal MO en het voorformatiesignaal RO. Zoals blijkt uit figuur 7 emitteert het datasignaallichtopvangelement 31a een uitgangssignaal h1 wanneer dit element de lichtbundel ontvangt waarvan de polarisatierichting gelijk is aan ”a” en welke lichtbundel via de hologramplaat 27 wordt 40 overgedragen. Het datasignaallichtopvangelement 31b levert een uitgangssignaal h2 wanneer het element de lichtbundel ontvangt, waarvan de polarisatierichting ”b” is en welke bundel via de hologramplaat 27 wordt overgedragen.

Een paar servosignaallichtopvangelementen 32a en 32b dienen voor het detecteren van het focus-seringsfoutsignaal FE en het volgfoutsignaal TE. De lichtopvangoppervlakken van de servosignaallichtop-45 vangelementen 32a en 32b zijn elk gesplitst in drie detectiesegmenten (drie lichtopvangsecties) en wel in de richting Y' van figuur 2 (d.w.z. in de radiale richting van de schijf). Het servosignaallichtopvangelement 32a levert uitgangssignalen i1t i2 en i3, overeenkomende met de gesplitste detectiesegmenten d1t e1 en f1t wanneer deze laatste de lichtbundel ontvangen, die via de hologramplaat 27 is overgedragen. Het servosignaallichtopvangelement 32b levert uitgangssignalen j,, j2 en j3, welke overeenkomen met de 50 gesplitste detectiesegmenten d2, e2 en f2 wanneer deze laatste de lichtbundel ontvangen, die via hologramplaat 27 is overgedragen.

De plaats en de diameter van de bundelvlekken op de servosignaallichtopvangelementen 32a en 32b zijn aangegeven in de figuren 8 en 10 wanneer de objectieflens 25 zich resp. dichtbij en op een afstand van de fotomagnetische schijf 24 bevindt. Wanneer het beeld wordt gefocusseerd, zijn de plaats en de diameter 55 van de bundelvlekken op de servosignaallichtopvangelementen 32a en 32b identiek, als aangegeven in figuur 9. Er wordt op gewezen, dat het aantal gesplitste detectiesegmenten van de lichtopvangelementen 32a en 32b niet is beperkt tot drie.

5 194706

Een paar datasignaallichtopvangelementen 33a en 33b is bestemd voor het detecteren van het magneto-optische registratiesignaal MO en het voorformaatsignaal RO. Het datasignaallichtopvangelement 33a levert een uitgangssignaal k1 wanneer dit element de lichtbundel ontvangt waarvan de polarisatie· richting gelijk is aan ”a” en welke bundel via de hologramplaat 27 is overgedragen. Het datasignaallicht-5 opvangelement 33b levert een uitgangssignaal k2, wanneer dit element een lichtbundel ontvangt, waarvan de polarisatierichting gelijk is aan ”b”, welke bundel via de hologramplaat 27 is overgedragen. Er wordt op gewezen, dat de opstelling van de datasignaallichtopvangelementen en de servosignaallichtopvangele-menten 31a, 31b, 32a, 32b, 33a, 33b niet is beperkt tot die, weergegeven in figuren 2 of 7. Zo kan b.v. ten minste één paar van de twee paren van datasignaallichtopvangelementen 31a en 31b en het servosignaal-10 lichtopvangelement 33a en 33b worden uitgevoerd als een enkel lichtopvangelement zonder een gesplitst detectiesegment.

De signaalprocessor 15 omvat optelketens (optelinrichtingen) 36-41, 44 en aftrekketens (aftrek-inrichtingen) 42, 43 en 45, als aangegeven in figuur 7. De optelinrichting 36 voegt het uitgangssignaal i, overeenkomende met het detectiesegment d1 van het servosignaallichtopvangelement 32a, het uitgangs-15 signaal i2, overeenkomende met het detectiesegment f, van het servosignaallichtopvangelement 32a en het uitgangssignaal j2, overeenkomende met het detectiesegment e1 van het servosignaallichtopvangelement 32b bijeen en levert het berekeningsresultaat aan de aftrekinrichting 42. De optelinrichting 37 voegt het uitgangssignaal i2 overeenkomende met het detectiesegment el van het servosignaallichtopvangelement 32a, het uitgangssignaal j1( overeenkomende met het detectiesegment d2 van het servosignaallichtopvange-20 lement 32b, en het uitgangssignaal j3, overeenkomende met het detectiesegment f2 van het servosignaallichtopvangelement 32b tezamen en voert het berekeningsresultaat toe aan de aftrekinrichting 42. De aftrekinrichting 42 berekent het verschil tussen de uitgangssignalen van de optelinrichtingen 36 en 37 voor het verkregen van een focusseringsfoutsignaal FE, op basis van de volgende formule: FE - (i, + i3 + j2) - (i2 + j, + j3) 25 De optelinrichting 38 voegt het uitgangssignaal i3, overeenkomende met het detectiesegment f1 van het servosignaallichtopvangelement 32a en het uitgangssignaal j1 overeenkomende met het detectiesegment d1 van het servosignaallichtopvangelement 32b bijeen en levert het berekeningsresultaat aan de aftrekinrichting 43. De optelinrichting 39 voegt het uitgangssignaal i1p overeenkomende met het detectiesegment dl van hel servosignaallichtopvangelement 32a en het uitgangssignaal j3, overeenkomende met het detectiesegment f2 30 van het servosignaallichtopvangelement 32b tezamen en voert het berekeningsresultaat toe aan de aftrekinrichting 43. De aftrekinrichting 43 berekent het verschil tussen de uitgangssignalen van de optelinrichtingen 38 en 39 voor het verkrijgen van een volgfoutsignaal TE, op basis van de onderstaande formule: TE = (i3 + j,) - (I, + j2) 35 De optelinrichting 40 voegt het uitgangssignaal k1 van het datasignaallichtopvangelement 33a en het uitgangssignaal k2 van het datasignaallichtopvangelement 33b tezamen en voert het berekeningsresultaat toe aan de optelinrichting 44 en de aftrekinrichting 45. De optelinrichting 41 voegt het uitgangssignaal h1 van het datasignaallichtopvangelement 31a en het uitgangssignaal h2 van het datasignaallichtopvangelement 31 b tezamen en voegt het berekeningsresultaat toe aan de optelinrichting 44 en de aftrekinrichting 40 45. De optelinrichting 44 berekent de som van de uitgangssignalen van de optelinrichtingen 40 en 41 voor het verkrijgen van een voorformaatsignaal RO, op basis van de onderstaande formule: RO = (k, + k2) + (h., + h2)

De aftrekinrichting 44 berekent het verschil tussen de uitgangssignalen van de optelinrichtingen 40 en 41 voor het verkrijgen van een magneto-optisch registratiesignaal MO, op basis van de onderstaande formule: 45 MO = (k1 + k2) - (h1 + h2)

Het focusseringsfoutsignaal FE, het volgfoutsignaal TE, het voorformaatsignaal RO en het magneto-optische registratiesignaal MO, die op deze wijze worden verkregen, worden toegevoerd aan een (niet weergegeven) weergeefketen en een (niet afgebeelde) servoketen voor het uitvoeren van vooraf bepaalde besturingshandelingen.

50 Zoals uit de bovenstaande bespreking blijkt, omvat de onderhavige opto-magnetische kopinrichting het Wollaston-prisma 26, dat het licht L, gereflecteerd door de fotomagnetische schijf 24, splitst in drie lichtbundels A1t B1 en C.,, met verschillende polarisatierichtingen in een specifiek vlak en wel zodanig, dat één bundel (lichtbundel B,) van de drie lichtbundels wordt gebruikt als een servosignaallicht en de resterende twee lichtbundels A, en C1 als een datasignaallicht worden gebruikt. Elk van de drie lichtbundels 55 Av B, en Cn, gesplitst door het Wollaston-prisma 26, wordt door de hologramplaat 27 gesplitst in twee lichtbundels in een richting loodrecht op de splitsingsrichting van het Wollaston-prisma 26 teneinde daardoor paren lichtbundels A2, A2'; B2, B2'; en C2, C2' te verkrijgen. De gesplitste bundels B2 en B2' van het 194708 6 servosignaallicht worden ontvangen door de servosignaallichtopvangelementen 32a en 32b, welke 2ich in eenzelfde vlak bevinden, dat loodrecht op de optische as ’’O” staat. De gesplitste bundels Ag, Az' en C2, Gz' . van de datasignaallichtbundels worden ontvangen door twee paren datasignaallichtopvangelementen 31 a, 31b en 33a, 33b, welke zich in hetzelfde vlak bevinden als de servosignaallichtopvangelementen 32a en 5 32b, resp. op een gelijke afstand in de optische asrichting.

Bij deze constructie kan een kleine en een lichte opto-magnetische kopinrichting, waarin een signaal-detectiestelsel van het enkelvoudige optische-astype lichtopvangelementen omvat met een eenvoudige constructie worden verwezenlijkt. Bovendien kan, aangezien de opto-magnetische kopinrichting, welke is voorzien van een eenvoudig optisch stelsel, met lichtopvangelementen voor datasignaal gescheiden van de 10 lichtopvangelementen voor servosignaaf, het servosignaal onafhankelijk van het magneto-optische registratiesignaal MO of het voorformaatsignaal RO worden gedetecteerd. Derhalve treedt geen overspreken op, hetgeen anders het geval zou zijn door een interferentie tussen het datasignaal en het servosignaal.

Bovendien kunnen niet slechts de signaalverwerkingsketen doch ook de signaalverwerkingshandeling worden vereenvoudigd.

15 De drie paren lichtbundels Az, Az'; Bz, Bz'; en Cz, C2', welke in laterale richting zijn gesplitst, bestaan uit brekingslicht van de ± 1e orde, verkregen door de hologramplaat 27 en derhalve deviëren de brandpunten (convergentiepunten) daarvan langs de optische as tengevolge van de mate van defocussering. Desalniettemin zijn de diameters van de bundelvlekken van het lichtbundels B2, Bz', A2, A2' en C2, C2', welke in verticale en horizontale richtingen zijn gesplitst, en de samengestelde aftastinrichting 29 treffen, in 20 hoofdzaak identiek wanneer de objectieflens 25 zich in een brandpunt bevindt aangezien het meervoudige aftaststelsel 29 met de servosignaallichtopvangelementen 32a, 32b en de datasignaallichtopvangelementen 31a, 31b en 33a, 33b zich op de optische as in hoofdzaak in een punt midden tussen de voorste en achterste brandpunten F, en Fz bevindt. Derhalve kan de plaats van de aftastinrichting voor het leveren van een geschikt focusseringsfoutsignaal, een volgfoutsignaal, een magneto-optisch registratiesignaal en 25 voorformaatsignaal op een eenvoudige wijze worden ingesteld door slechts de uitgangstoestand van het servosignaal overeenkomstig de detectieresultaten van de linkse en rechtse servosignaallichtopvangele-menten 32a en 32b in te stellen.

Figuur 13 toont een tweede onderhavige uitvoeringsvorm, waarbij de positionele relatie van de Wollas-tonprisma 26 en de hologramplaat 27 tegengesteld is aan die van de in figuur 1 afgebeelde eerste 30 uitvoeringsvorm. De andere elementen bij de tweede uitvoeringsvorm, weergegeven in figuur 13, zijn dezelfde als die bij de eerste uitvoeringsvorm.

Bij de tweede uitvoeringsvorm (figuur 13) wordt het door de fotomagnetische schijf 24 gereflecteerde laserlicht L gesplitst in twee lichtbundels D1 en E1 in een specifiek vlak en wel de hologramplaat 27, welke tevens voorziet in een vooraf bepaalde mate van negatieve of positieve defocussering ten opzichte van de 35 optische as "o” tot de gesplitste lichtbundels D1t Ev De op deze wijze verkregen gesplitste bundels D1 en Et worden elk in drie lichtbundels Dz, D3, D4 en Ez, E3, E4 door het Wollaston-prisma 26 gesplitst in een vlak, dat loodrecht staat op het specifieke vlak, waarin het laserlicht door de hologramplaat 27 wordt gesplitst.

Van de paren lichtbundels Dz, Ez; D3, E3; en D4, E4 wordt het tweede paar bundels D3 en Ea als een 40 servosignaallicht gebruikt en worden de eerste en derde paren bundels D2, E2; D4, E4, resp. als data-signaallicht gebruikt. Bij de tweede uitvoeringsvorm is een paar servosignaallichtopvangelementen 32a en 32b aanwezig voor het opvangen van de lichtbundels D3 en E3, gesplitst door het Wollaston-prisma 26, en twee paren datasignaallichtopvangelementen 31a, 31b; 33a, 33b voor het opvangen van de lichtbundels D2, E2; en D4, E4, gesplitst door het Wollaston-prisma 26. De lichtopvangelementen 31 a, 31 b, 32a, 32b, 33a, 45 33b bevinden zich alle in eenzelfde vlak op een gelijke afstand in de optische asrichting, overeenkomende met de eerste uitvoeringsvorm.

Derhalve kan evenals bij de eerste uitvoeringsvorm bij de tweede uitvoeringsvorm een compacte en lichte optomagnetische kopinrichting, waarin een signaaldetectie met een enkele optische as, voorzien van lichtopvangelementen met een eenvoudige constructie worden gerealiseerd. Bovendien kan, aangezien de 50 opto-magnetische kopinrichting, welke is voorzien van een enkelvoudig optisch stelsel, is uitgerust met de lichtopvangelementen voor datasignaal en de lichtopvangelementen voor servosignaal, welke gescheiden zijn van de lichtopvangelementen voor datasignaal, het servosignaal onafhankelijk van het magneto-optische registratiesignaal MO of het voorformaatsignaal RO worden gedetecteerd.

Derhalve treedt geen overspreken op, hetgeen anders zou worden veroorzaakt door een interferentie 55 tussen het datasignaal en het servosignaal. Bovendien kan niet slechts de signaalverwerkingsketen doch ook de signaalverwerkingshandeling worden vereenvoudigd.

Verder kan de plaats van de aftastinrichting voor het leveren van een geschikt focusseringsfoutsignaal,

Claims

7 194708 een volgfoutsignaal, magneto-optisch registratiesignaal en voorlormaatsignaal op een eenvoudige wijze worden ingesteld uitsluitend door de uitgangstoestand van het servosignaal overeenkomstig de detectie-resultaten van rechtse en linkse servosignaallichtopvangelementen 32a en 32b in te stellen. Indien gebruik wordt gemaakt van een polarisatiebundelsplitsingsinrichting (PBS) wordt het invallende 5 licht in doorgaand licht en gereflecteerd licht (twee optische assen) gesplitst, hetgeen leidt tot een toename van het aantal reflecterende oppervlakken in het signaaldetectiestelsel. Echter wordt bij de eerste en tweede onderhavige uitvoeringsvormen, als boven besproken, een dergelijke PBS niet toegepast en in plaats daarvan gebruik gemaakt van het Wollaston-prisma 26 en de hologramplaat 27 met slechts overdrachtsvlakken, welke in massa kunnen worden vervaardigd en kunnen 10 worden gebruikt voor het uitvoeren van een meervoudige splitsing van de bundels. Derhalve kan de waarschijnlijkheid van een positionele fout van de optische elementen bij de eerste of tweede uitvoeringsvorm worden gereduceerd tengevolge van het gereduceerde aantal reflecterende oppervlakken. Derhalve wordt het servosignaal op een stabiele wijze opgewekt, hetgeen leidt tot een inrichting met een hoger rendement. Bovendien kunnen, aangezien in de onderhavige inrichting geen gebruik wordt gemaakt van een 15 betrekkelijk dure PBS, de vervaardigingskosten worden gereduceerd. Daarnaast kunnen bij de eerste en tweede onderhavige uitvoeringsvormen, aangezien de paren lichtopvangelementen 31a, 31b; 32a, 32b; 33a, 33b evenwijdig aan de as X' zijn opgesteld (zie figuur 2), de invalsposities van de zes overeenkomstige lichtbundels op een eenvoudige wijze worden ingesteld. Indien de condensorlens 28, welke wordt toegepast bij de eerste en tweede uitvoeringsvormen, een 20 kleine numerieke apertuur NA heeft, kunnen de hologramplaat 27 en het Wollaston-prisma 26 worden opgesteld in de optische baan achter de condensorlens 28 (d.w.z. dichter bij het meervoudige aftaststelsel 29) in plaats daarvan. Ofschoon de hologramplaat 27 als een optisch brekingselement wordt gebruikt om de lichtbundel te splitsen in twee lichtbundels in een richting, loodrecht op de richting waarin de lichtbundel door het 25 Wollaston-prisma 26 bij de eerste en tweede uitvoeringsvormen wordt gesplitst, is het mogelijk de hologramplaat 27 te vervangen door een optisch onderdeel, dat dezelfde lichtbundel in een paar lichtbundels kan splitsen. Zoals uit de bovenstaande toelichting blijkt wordt voorzien in een compacte en lichte opto-magnetische kopinrichting met een eenvoudig optisch stelsel, waarin geen interferentie van het servosignaal en het 30 datasignaal optreedt, de opstelling van de lichtopvangelementen wordt vereenvoudigd, en de ketens inclusief de signaalverwerkingsketen en de signaalverwerkingshandeling worden vereenvoudigd. 35

1. Opto-magnetische kopinrichting, omvattende: - eerste bundelsplitsingorganen voor het splitsen van door een fotomagnetische registratiemedium teruggekaatst laserlicht in drie lichtbundels, zodat een van de drie lichtbundels gebruikt wordt als een servo-signaal en de resterende twee lichtbundels worden gebruikt als datasignaal; 40. tweede bundelsplitsingorganen voor het splitsen van ten minste de lichtbundel voor het servosignaal, dat door de eerste bundelsplitsingorganen is gesplitst, in twee lichtbundels; - servosignaalontvangelementen, die de lichtbundels van servosignaallicht ontvangen dat door de tweede bundelsplitsingorganen is gesplitst en die zich ineen vlak bevinden, dat loodrecht staat op de optische as; en 45. datasignaalopvangelementen, die de datasignaal-lichtbundels ontvangen en die zich bevinden in hetzelfde vlak als de servosignaallichtopvangelementen; met het kenmerk, dat - de eerste bundelsplitsingsorganen zijn ingericht voor het splitsen van het laserlicht in lichtbundels met verschillende polarisatierichtingen in een bepaald vlak; en 50. de tweede bundelsplitsingorganen een brekingselement zijn dat is ingericht voor het splitsen van ten minste de bundel van licht voor een servosignaal in twee lichtbundels in een richting loodrecht op de richting waarin de splitsing van het laserlicht door de bundelsplitsingsorganen plaatsvindt en dat een vooraf bepaalde mate van positieve of negatieve de focussering ten opzichte van de optische as van voor de lichtbundels verschaft aan de lichtbundels die door de tweede bundelsplitsingsorganen zijn 55 gesplitst.

2. Opto-magnetische kopinrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de twee datasignaallicht-opvangelementen elk een paar elementen omvatten en wel zodanig, dat de twee datasignaallichtbundels 194708 8 worden gesplitst om elk door het paar elementen te worden opgevangen.

3. Opto-magnetische kopinrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de eerste bundelsplitsings-organen een dubbelbrekend kristalpolarisatie-element omvatten, en het brekingselement een niet-polariserend fasehologramelement omvat.

4. Opto-magnetische kopinrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de servo-lichtopvangelementen in een enkele verpakking zijn ondergebracht.

5. Opto-magnetische kopinrichting, omvattende: - tweede bundelsplitsingorganen voor het splitsen van door een fotomagnetisch registratiemedium teruggekaatst licht in twee lichtbundels; 10. eerste bundelsplitsingorganen voor het splitsen van door en fotomagnetische registratiemedium teruggekaatst laserlicht in meer dan twee lichtbundels, zodat een van de meer dan twee lichtbundels gebruikt wordt als een servo-signaal en de resterende lichtbundels worden gebruikt als datasignaal; - servosignaal-ontvangelementen, die de lichtbundels van servosignaallicht ontvangen dat door de tweede bundelsplitsingorganen is gesplitst en die zich in een vlak bevinden, dat loodrecht staat op de 15 optische as; en - datasignaalopvangelementen, die de datasignaal-lichtbundels ontvangen en die zich bevinden in hetzelfde vlak als de servosignaallichtopvangelementen; met het kenmerk, dat - de tweede bundelsplitsingorganen een brekingselement zijn dat het laserlicht splitst dat door een 20 fotomagnetisch registratiemedium in twee lichtbundels wordt teruggekaatst, voor het verschaffen van een vooraf bepaalde mate van positieve of negatieve defocussering ten opzichte van de optische as voor de gesplitste bundels; en - de eerste bundelsplitsingsorganen zijn opgesteld voor het splitsen van elk van de lichtbundels die zijn gesplitst door de tweede bundelsplitsingsorganen in meer dan twee lichtbundels met verschillende 25 polarisatierichtingen in een vlak dat loodrecht staat op het bepaalde vlak waarin de splitsing van het laserlicht dat door de tweede bundelsplitsingsorganen plaatsvindt.

6. Opto-magnetische kopinrichting volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat de servosignaallichtopvang-elementen en de datasignaalopvangelementen in een enkel pakket zijn ondergebracht. Hierbij 10 bladen tekening