DE2923323C2

DE2923323C2 - Informationsverarbeitungseinrichtung mit einem zwei lasernde Punkte aufweisenden Halbleiterlaser

Info

Publication number: DE2923323C2
Application number: DE2923323A
Authority: DE
Inventors: Tsohimitsu Hachioji Tokyo Miyauchi; Kazuo Kawasaki Kanagawa Shigematsu; Kimio Kokubunji Tokyo Tatsuno; Yoshito Mitaka Tokyo Tsunoda
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1978-06-09
Filing date: 1979-06-08
Publication date: 1983-09-15
Also published as: NL7904481A; JPS631651B2; FR2428297A1; GB2022914B; JPS54160212A; FR2428297B1; CA1129093A; DE2923323A1; GB2022914A; US4301527A

Description

Die Erfindung betrifft eine Informationsverarbei-Hilfseinrichtung, wie sie im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegeben ist.

Eine Informationsverarbeitungseinrichtung dieser Art ist beispielsweise aus der DE-OS 27 34 257 bekannt. Bei dieser Einrichtung wird ein Laserdioden-Feld von einer Linse auf den Aufzeichnungsträger fokussiert, das von dem Aufzeichnungsträger reflektierte Licht wird durch die gleiche Linse wieder auf dem Laserdioden-Feld abgebildet, wobei die zurückgestrahlte Strahlung von entsprechenden Detektordioden erfaßt und anschließend ausgewertet wird.

Ein weiteres System dieser Art ist aus der DE-OS 30 308 bekannt. Bei der dort dargestellten Anordnung wird ein Laserstrahl mittels einer Hilfslinse durch einen halbdurchlässigen Spiegel hindurch auf eine Abbildup.gslinse geworfen und von der letzteren auf den Aufzeichnungsträger fokussiert Das von dem Aufzeichnungsträger reflektierte Licht wird über den halbdurchlässigen Spiegel zu einer weiteren Linse geleitet die das reflektierte Licht auf den Detektor fokussiert Das Detektorsignal wird dann ausgewertet

Diesen bekannten Vorrichtungen liegt ein Verfahren zugrunde, bei welchem eine Video- oder DigiuJinfcrmation auf einem Aufzeichnungsmaterial (beispielsweise einer Metalldünnschicht oder einer Chalcogenitglas-Dünnschicht), das auf einer Platte oder Trommel ausgebildet ist unter Verwendung eines Laserstrahls eines kleinen Kompakt-Halbleiterlasers aufgezeichnet und wiedergegeben wird. Bei diesem Verfahren kann ins Auge gefaßt werden, als Halbleiterlaser ein Halbleiterlaserfeld mit einer Vielzahl Iasernder Punkte so zu verwenden, daß einige der lasernden Punkte als Lichtquelle für die Aufzeichnung von Information und die übrigen lasernden Punkte für die Wiedergabe von Information, die Fokussierfehlersignaldetektion und die Spurfehlersignaldetektion verwendet werden. Bei herkömmlichen Halbleiterlaserfeldern sind jedoch die einzelnen lasernden Punkte in Abständen von ungefähr 100 bis ungefähr 200 μΐη ausgebildet weshalb Laserstrahlen von den lasernden Punkten la und \b des HalbleiterlaserfeW« 1 nach dem Durchlaufen einer Kopplungslinse 2 zu Laserstrahlen 3a und 3b, wie sie in F i g. 1 gezeigt sind, verändert werden, der Abstand von der Kopplungslinse erhöht wird und die Strahlen 3a und 3b nennenswert voneinander getrennt werden. Die Folge davon ist, daß die Mehrzahl der Laserstrahlen nicht in die Öffnung der Laserstrahlfokussierlinse 4 gelangen kann. Nimmt man an. daß der Abstand zwischen den lasernden Punkten la und Xb gleich 200 μπι, die Vergrößerung der Kopplungslinse 2 gleich 20, der Abstand von der Linse 2 zum Bildpunkt gleich 11, die Vergrößerung der Fokussierlinse 4 gleich 20 und der Abstand von der Linse 4 zum Bildpunkt gleich 12 (= 11) ist, dann beträgt der Abstand zwischen den Strahlen 3a und 3b auf der Bildebene P 4 mm ( = 200 μπι χ 20), und dieser Abstand auf der Fokussierlinse ist gleich 8 mm. Unter der Annahme, daß der Öffnungsdurchmesser der Fokussierlinse 6 mm beträgt, werden die Strahlen 3a und 36 so gut wie nicht in die Öffnung der Fokussierlinse eingeführt Infolgedessen läßt sich dieses Problem nicht lösen, ohne die Punkte la und Xb einander sehr eng zu nähern. Unter dem Gesichtspunkt thermischer und elektronischer Wüchselwirkung der beiden lasernden Punkte sollte der Abstand zwischen den Punkten la und Xb wenigstens ungefähr 100 μπι betragen. Selbst in diesem Fall beträgt der Abstand zwischen den Strahlen 3a und 3b auf der Fokussierlinse 4 noch 4 mm, weshalb die Verstümmelung der Strahlen sehr groß ist. Wenn drei oder mehr lasernde Punkte vorhanden sind, werden die Strahlen nicht in wesentlichem Maße in die Fokussierlinse eingeführt.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, für eine Informationsverarbeitungseinrichtung eine Ausgestaltung anzugeben, mit der es möglich ist, auch bei einem solchen Abstand zwischen der Kopplungslinse und der Fokussierungslinse, der ausreicht, um weitere optische Elemente zwischen ihnen unterzubringen, eine möglichst große Anzahl von Laserstrahlen eines Halbleiterlaserfeldes durch die Fokussierlinse auf eine Platte oder Trommel zu fokussieren, so daß die Lichtausbeute der Abbildung groß ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Fnformationsvera^rbeitungseinrichtung gelöst, die nach dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 ausgestaltet ist.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den weiteren Unteransprüchen beschrieben.

Im folgenden wird eine Ausführungsform der Erfindung in Verbindung mit den Figuren beschrieben. Es zeigt to

F i g. 1 eine sci.ematische Darstellung zur Erläuterung der herkömmlichen Technik,

Fig.2 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Erfindung, und

Fig.3 eine Schemadarstellung einer Informations-Verarbeitungsvorrichtung mit einem optischen Kopf der in F i g. 2 gezeigten Ausführungsform.

Gemäß Fig.2, die den Aufbau einer Ausführungsform der Erfindung zeigt, durchlaufen Laserstrahlen lasernder Punkte la und Io eines Halbleiterlaserfelds 1 eine Kopplungslinse 2 mit einer Vergrößerung von beispielsweise 20 und werden dann in zwei Laserstrahlen 3a und 3d getrennt und mit Vergrößerung auf einer Bildebene P abgebildet In der Bildebene P ist eine Konvexlinse 5 angeordnet, wobei die Brennweite so gewählt wird, daß ein Bild der Kopplungslinse 2 auf die Fokussierlinse 4 erzeugt wird. Das heißt, die Brennweite der Linse 5 wird so gewählt, daß die Beziehung l//=l//l + l//2 gilt Durch diese Anordnung werden die Strahlen 3a und 3d genau auf der Fokussierlinse 4 so überlagert, so daß ein Abschneiden durch die Linse 4 nicht eintreten kann. Da die ferner die Linse 5 in der Bildebene P angeordnet ist können sehr kleine Punkte auf der Endbildebene 7 (auf der Plattenoberfläche) ausgebildet werden, ohne daß die inhärente Fokussierbeziehung zwischen den Linsen 2 und 4 irgendeinen Einfluß auf die lasernden Punkte hat

Ähnliche Wirkungen lassen sich erzielen, wenn anstelle der Linse 5 eine Zylinderlinse oder ein Prisma in der Ebene P angeordnet wird. In der Zeichnung ist eine Ausführungsform mit zwei lasernden Punkten dargestellt die obigen Wirkungen werden jedoch in gleicher Weise erhalten, wenn drei oder mehr lasernde Punkte vorhanden sind.

Gemäß F i g. 3, die ein Beispie! einer Informationsverarbeitungsvorrichtung mit dem optischen Kopf nach der Erfindung zeigt, sind ein lasernder Punkt la zur Wiedergabe von Information und Flecksteuerung, welcher im Dauerstrich bei ungefähr 1 bis 5 mW mittels einer Gleichspannungsquelle 14 arbeitet und ein lasernder Punkt \b zur Aufzeichnung von Information, welcher im Impulsbetrieb mit einer Spitzenleistung von IO bis 2OmW vermittels einer Informationsquelle 15 arbeitet, auf einem Halbleiterlaserfeld 1 ausgebildet Zwei Laserstrahlen 3a und 36 durchlaufen eine Kopplungslinse 2 und eine Konvexlinse 5, die in einer Bildebene P angeordnet ist, und werden dann durch einen Galvanometerspiegei 6 reflektiert und auf ein auf einer Platte (oder Trommel) befindliches Aufzeichnungsmaterial (Metalldünnschicht oder Chalcogenitglasdünnschicht) durch eine in einer sich bewegenden Spule 16 angebrachte Fokussierlinse 4 fokussiert Von den an der Platte reflektierten Strahlen wird der zum lasernden Punkt la für die Reproduktion gehörige durch einen Strahlenteiler 8 an einen Lichtdetektor 9 geleitet Ein durch den Detektor 9 nachgewiesenes Signal wird durch einen Vorverstärker 10 verstärkt und einer Servosteuerschaltung 11 zugeführt, wobei deren Ausgangssignal auf die sich bewegende Spule 16 und den Galvaiiometerspiegel 6 gegeben und der Laserstrahl so gesteuert wird, daß er str % korrekt auf die Platte 7 fokussiert wird. Der Fleck :es iasernden Punktes Io auf der Platte wird gleichzeitig mit dem vom lasernden Punkt la herrührenden Fleck gesteuert Unmittelbar nachdem Information auf diese Weise aufgezeichnet worden ist wird eine Informationsspur durch den Fleck des lasernden Punktes la entsprechend obiger Flecksteuerung zur Bewirkung der Wiedergabe von Information verfolgt Die wiedergegebene Information wird durch den Lichtdetektor S nachgewiesen, durch den Vorverstärker 10 geschickt durch einen Demodulator demoduliert (üblicherweise werden Signale nach FM-Modulation aufgezeichnet), an einen Fernsehmonitor 13 geleitet und dort wiedergegeben.

Auch bei dieser Ausführungsform kann durch Vorsehen der Konvexlinse 5 eine Verstümmelung zweier Strahlen auf der Fokussierlinse 4 vollständig vermieden und die Laserstrahlen der lasernden Punkte des Halbleiterlaserfelds in eng begrenzten Flecken mit hoher Ausbeute und hoher Präzision fokussiert werden.

Wie aus vorstehender Beschreibung ersichtlich, kön.ien durch Verwendung des erfindungsgemäßen optischen Kopfes zur Verarbeitung von Information Laserstrahlen in sehr feinen Punkten sehr einfach mit einem hohen Strahlausnützungsgrad fokussiert werden. Deshalb läßt sich ein Wiedergabesignal mit einem hohen Signal-Rauschverhältnis gewinnen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Informationsverarbeitungseinrichtung mit einem zwei lasernde Punkte aufweisenden Halbleiterlaser, einer ein Zwischenbfld der lasernden Punkte erzeugenden Kopplungslinse sowie einer die lasernden Punkte auf einer Endbildebene fokussierende Fokussierlinse, dadurch gekennzeichnet, daß in der Zwischenbildebene (P) eine Feldlinse (5) angeordnet ist, deren Brennweite der folgenden Bedingung genügt: Uf= \Λ\ +4 wobei I_x und h die Abstände der Feldlinse (5) zu der Kopplungslinse (2) bzw. der Fokussieriinse (4) sind,

daß der eine lasernde Punkt (la) zu Steuerzwecken ₎₅ mit einer Gleichspannungsquelle (14) und der andere lasernde Punkt (Ib) des Halbleiterlasers (1) zur Informationsaufzeichnung mit einer Informationsquelle (15) verbunden ist,

daß das Bild des zu Steuerzwecken verwendeten lasernden Punktes (lajüber einen vor der Fokussierlinse (4) angeordneten Strahlenteiler (8) einem Lichtdetektor (9) zugeführt ist
und daß das Ausgangssignal dieses Lichtdetektors (9) über einen Verstärker (10) einen Servosteuerkreis (11) speist, welcher die Position der Fokussierlinse (4) so steuert, daß das Bild des zur Informationsaufzeichnung verwendeten Laserpunktes (Xb) genau auf ein im Bereich der Endbildebene angeordnetes Aufzeichnungsmedium (7) geworfen ist

2. Informationsverarbeitungseinrichtung nach Anspruch 1, datiurch gekennzeichnet, daß der Strahlengang zwischen der Feldlinsi (5) und der Fokussierlinse (4) über einen schwenkbaren Spiegel (6) geleitet ist, und daß der C -rvosteuerkreis (11) ebenfalls die Winkellage des schwenkbaren Spiegels (6) steuert

3. Informationsverarbeitungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zu Steuerzwecken verwendete lasernde Punkt (Xa) ebenfalls zur Signalreproduktion herangezogen ist, indem der fokussierte Strahl dieses lasernden Punktes (IaJ auf dem Aufzeichnungsmedium (7) zar Reflexion gebracht ist, und der auf diese Weise erzeugte reflektierte Strahl über die Fokussierlinse (4) und den Strahlenteiler (8) dem Lichtdetektor (9) zugeführt ist, der über den Verstärker (10) und einen Demodulator (12) beispielsweise einen Fernsehmonitor (13) steuert.