Устройство для записи и воспроизведения информации с магнитооптического носителя

(9) ) 1 В 11 САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ АВТО У СВИДЕТЕЛЬСТВ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(71) Институт проблем регистрации информации АН УССР(72) М,Ю.Колесников и Н,В,Дашко (56) .Час, ЬосЛар, 1985, ч,28, В 2, рр.77 - 81,Арр 1,орт, 1988, ч.27, М 4, рр.717 - 722. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАПИСИ И ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ С МАГНИТООПТИЧЕСКОГО НОСИТЕЛЯ (57) Использование; накопление информации, оптические запоминающие устройства. Сущность изобретения: излучение оптического блока 1 формирования сигнала записи проходит светоделительную призму 2, объектив 3, магнит 4 и попадает на носитель информации 5 с подложкой 8. в виде цилиндрической трубки, материал которой имеет анизотропию показателя преломления, Отраженное от носителя 5 излучение в обратном коде проходит магнит 4, обьектив 3 и отражается светоделительной призмой 2 на блок 8 обработки информационного сигнала, перед которым установлены фазовые пластинки 6,7. Оптическая ось подложки носителя 5 информации ориентирована под определенным углом к образующей цилиндра. Приводятся математические формулы для определения указанного угла. 5 ил.Изобретение относится к устройствамнакопления информации, а более конкретно- к оптическим запоминающим устройствам, и предназначено для использования ввычислительной технике, в частности - в 5качестве устройства для записи и считывания информации,Известно магнитооптическое запоминающее устройство, состоящее иэ оптически связанных между собой оптического 10блока формирования сигнала записи, светоделительной призмы, объектива, носителяинформации, подложка которого имеет анизотропию показателя преломления и выполнена в виде диска либо цилиндра, магнита,фазовой пластинки А/2 и блока обработкисигнала считывания. В данном устройствезапись информации осуществляется посредством изменения намагниченности реверсивного регистрирующего покрытия вточке фокусирования луча с помощью внешнего магнитного поля, Информация считывается путем регистрации изменениясостояния поляризации излучения, отраженного от слоя. Фазовая пластинка А/2служит для выравнивания уровней сигналовна фотоприемниках считывания. Недостатком устройства является малая величина отношения сигнал/шум в информационномсигнале, Это обусловлено наличием в подложке носителя информации нескомпенсированного двулучепреломления, врезультате чего в луч, отраженный от носителя информации, вносится постоянная фазовая задержка, изменяющая его состояние З 5поляризации.Наиболее близким по технической сущности является устройство, содержащее оптически связанные между собой оптическийблок формирования сигнала записи, свето О/делительную призму, обьектив, носительинформации, подложка которого. имеет анизотропию показателя преломления и выполнена в виде диска, либо в виде цилиндра, магнит, компенсирующие фазовые пластинки А/2 и Ю 4 и оптический блок обработки информационного сигнала. В данном устройстве в целях уменьшения влияния двулучепреломления подложки носителя информации на информационный сигнал, а следовательно, увеличения отношения сигнал/шум, используются фазовые пластинки А/2 и А/4, Полуволновая фазовая пластинка служит для выравнивания уровней сигналов на фотоприемниках воспроизведения, а фазовая пластинка Л/4 позволяет компенсировать эллиптичность .поляризации отраженного излучения, вызванную подложкой носителя информации. Недостатком устройства является малая величина отношения сигнал/шум в информационном сигнале при использовании в качестве под ложки носителя информации цилиндрической трубки. Это связано с различным изменением фазовой задержки для лучей, отраженных от носителя информации в различных плоскостях падения лучей, т.е. она различна для лучей, лежащих в плоскости падения, содержащей образующую цилиндрической подложкой носителя информации и нормаль к ней, и для лучей, лежащих в плоскости падения, содержащей произвольную касательную к цилиндрической поверхности носителя информации и нормаль к ней,Цель изобретения - . повышение отношения сигнал/шум в воспроизведенном информационном сигнале.Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для записи и воспроизведения информации с магнитооптического носителя, содержащем оптически связанные оптический блок формирования сигнала записи, светоделительную призму, объектив, носитель информации, подложка которого имеет анизотропию показателя преломления и выполнена в виде цилиндрической трубки, на внутреннюю поверхность которой нанесено реверсивное регистрирующее магнитооптическое покрытие, а также блок обработки информационного сигнала, оптически связанный со светоделителем через Фазовые пластинки и магнит, установленный между объективом и носителем информации, оптическая ось подложки носителя ориентирована подугломф кобразующей цилиндра, при этом угол Р определяется из соотношения:заа зпй, ф = агссд где а - угол между оптической осью и касательной к цилиндрической поверхности;Оц и Йг - углы, определяемые иэ следующих соотношений; 19 О= -- 1; пг Аг тдЙг = - (п - Аг)+ (Ь+ д- Х); 1 А где г = - Яп 182 - Аг(В + б - Ф) А п 1+, лп 12 грг, А - апертура объектива; 1 - Фокусное расстояние объектива; д - расстояние от объектива до внешней поверхности цилиндрического носителя информации;510 20 30 40 45 50 55 и - толщина стенки носителя информации; .В - внешний радиус подложки носителяинформации;п 1,п 2 - показатели преломления материала подложек носителя информации соответственно вдоль и перпендикулярно образующейее цилиндрической внешней поверхности.На фиг.1 дана функциональная схемаустройства для записи и воспроизведенияинформации с магнитооптического носителя; на фиг,2 - оптический блок формирования сигнала записи; на фиг,З - оптическийблок обработки информационного сигнала;на фиг.4 - взаимная ориентация носителяинформации и системы координат, используемой в расчетах; на фиг.5 - взаимное расположение оптической оси цилиндрическойподложки носителя информации и преломленных лучей,Устройство для записи И воспроизведения информации с магнитооптического носителя, содержит оптически связанныеоптический блок формирования сигнала записи 1 (пример реализации приведен нафиг.2), светоделительную призму 2, объектив 3, магнит 4, носитель информации 5,подложка которого имеет анизотропию показателя преломления и выполнена в видецилиндрической трубки, на внутреннюю поверхность которой нанесено реверсивноерегистрирующее магнитооптическое покрытие, фаэовые пластинки 6 и 7, а такжеблок обработки информационного сигнала8 (пример реализации приведен на фиг,З),оптически связанный со светоделителем 2через фазоеые пластинки 6 и 7, и магнит 4,установленный между обьектиеом 3 и носителем информации 5, Оптический блок формирования сигнала записи (фиг.2) состоитиэ оптически связанных между собой полупроводникового лазера 9, коллиматора 10,бинокля Брюстера - призм 11. Оптическийблок обработки информационного сигнала(фиг,З) состоит иэ оптически связанных светоделительной призмы 12; второй выход которой оптически связан с датчикомавтофокусировки, поля ризационной призмы13, выходы которой оптически связаныс фотоприемниками 14 и 15. Носитель состоит изподложки 16 и регистрирующего покрытия 17.Устройство работает следующим образом.Запись информации осуществляетсяпутем локального перемагничивания регистрирующего покрытия 17 (фиг,4) в точке. фокусирования лазерного излучения с помощью внешнего магнитного поля, создаваемого магнитом 4 (фиг.1). Привоспроизведении информации луч лазера пониженной мощности, отражаясь от носителя информации 5, изменяет состояние поляризации в зависимости от направления намагниченности реверсивного регистрирующего магнитооптического покрытия 17 в точке фокусирования излучения (полярный эффект Керра). Преобразование модуляции поляризации излучения в модуляцию его интенсивности осуществляется призмой 13 (фиг,З), которая разделяет взаимно перпендикулярные составляющие поляризации излучения, Луч света, испускаемый полупроводниковым лазером 9 (фиг.2), собирается коллиматором 10 и направляется на призмы 11 (бинокль Брюстера), которые расширяют световое излучение в плоскости наименьшего сечения, Далее луч после прохождения светоделительной призмы 2 фокусируется объективом 3 на поверхность регистрирующего реверсивного покрытия 17(фиг,4). Состояние поляризации излучения, отраженного от носителя информации 5. зависит как от направления намагниченности реверсивного регистрирующего покрытия 17 (фиг,4), так и от наличия анизотропиипоказателя преломления цилиндрической подложки 16 носителя информации 5. Двулучепреломление подложки носителя информации может быть скомпенсировано спомощью фазовых пластинок 6 и 7, При этомс помощью четвертьволновой пластинки 6 компенсируется двулучепреломление подложки носителя информации 5, а полуволновая фаэовая пластинка 7 используется длявыравнивания уровней сигналов на фотоприемниках 14 и 15 (фиг.3). Использование в устройстве для записи и воспроизведения информации цилиндрической подложки носителя информации дополнительно увеличивает фоновый уровень сигнала воспроизведения. Это связано с тем, что лучи света, распространяющиеся в плоскости, содержащей образующую цилиндрической поверхности, и е плоскости, перпендикулярной к ней, имеют различные фоновые задержки, что приводит к модуляции поляризации луча в его поперечном сечении, Для различных плоскостей падения отраженные от носителя информации лучи будут иметь одинаковое состояние поляриэациии при условии равенства их фазовых задержек, Для лучей, преломленных е плоскости УОЕ (фиг.4), содержащей образующую цилиндра и оптическую ось устройства, фазовая задержка Йопределяется из уравнения2 лйпо- г -(1.3);Й - угол падения,по пе - показатели преломления обыкновенного и необыкновенного лучей в материале подложки;А - длина волны излучения;а, 1 о - углы соответственно между оптической осью подложки и осями координат Х иУ;ф - угол между оптической осью подложки и плоскостью поляризации преломленного луча;В 1.9 - углы падения луча на носитель информации,Для лучей, преломленных в плоскости ХОЕ (фиг.4), содержащей касательную к цилиндрической поверхности, и оптическую ось устройства, фазовая задержка Й описывается соотношением по + (пе (%) - по)з 1 п ф где пеф) - ; (2.1) п 2 + (и - пе) з 1 псоз й = з 1 п фз 1 и (а + Й 2); (2,2) Формула изобретения Устройство для записи и воспроизведения информации с магнитооптического носителя, содержащее оптически связанные оптический блок формирования сигнала записи, светоделительную призму, объектив, носитель информации, подложка которого имеет аниэотропию показателя преломления и выполнена в виде цилиндрической трубки, на внутреннюю поверхность которой нанесено реверсивное регистрирующее магнитооптическое покрытие, а также блок обработки информационного сигнала, оптиЯ - 2 вп Й - гсов Йгде Оц и Й 2 - соответственно углы преломления в плоскостях УОЕ и ХОЕ.10 Ориентация оптической оси подложкиносителя информации относительно образующей ее цилиндрической поверхности, при которой фазовая задержка для лучей, лежащих в произвольных плоскостях паде ния постоянна, определяется из условия равенства фазовых задержек в плоскостях УОЕ и ХОЕ (выражения (1) и (2 следующим образом; 2031 па з 1 п Оцф =эгсс 93з 1 я (а + Й 2) соз Оз 1 п а(3)где а - угол между оптической осью под 25 ложки и касательной к ее цилиндрическойповерхности,Например, если оптическая ось подложки носителя информации лежит в плоскости,содержащей образующую цилиндрической30 поверхности и нормаль к ней (угол а = 90град), то при следующих параметрах подложкип = 1,4839; пе - 1,5825; по = 1,5800; Й "7 мм и при числовой апертуре объектива 335 (фиг.1), равной 0,5, т.е. при угле падения 61 =30 градР = 100 град.Таким образом, ось анизотропии цилиндрического носителя информации должна40 быть отклонена от нормали к поверхностицилиндра приблизительно на 1 О град,чески свяэаннйй со светоделителем через фазовые пластинки и магнит, установленный между объективом и носителем информации,отличающеесятем,что,сцелью повышения отношения сигнал/шум в воспроизведенном информационном сигнале, оптическая ось подложки носителя ориентирована под углом 3 к образующей цилиндра, при этом угол Р определяется иэ соотношениягде а- угол между оптической осью подложки и касательной к ее цилиндрической поверхности;Й 1 и 62 - углы, определяемые из соотношенийЩ 61 ф -- 1;" (Й + д - 1) (п 1 - А )1; А - апертура объектива;- фокусное расстояние объектива; б - расстояние от объектива до внешней поверхности цилиндрической поверхности носителя;Ь - толщина стенки носителя;В - внешний радиус подложки носителя информации;п 1, п 2 - показатели преломления материала подложки носителя соответственно вдоль и перпендикулярно образующей ее цилиндрической внешней поверхности,1797148 Корректор О.К едакто агова Заказ 655 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5зводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина Состав Техред ель С.Ильчу ,Моргентал