DE69621678T2

DE69621678T2 - Lichtdetektor

Info

Publication number: DE69621678T2
Application number: DE69621678T
Authority: DE
Inventors: Ishika
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1995-03-14
Filing date: 1996-03-12
Publication date: 2002-11-28
Anticipated expiration: 2016-03-13
Also published as: EP0732689A1; CN1084016C; CN1164094A; DE69621678D1; US5719835A; EP0732689B1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lichterfassungseinrichtung, die einen optischen Strahl auf eine optische Scheibe als ein Aufzeichnungsmedium zum Aufzeichnen/Wiedergeben von Informationen anwendet.

2. Beschreibung des Standes der Technik

Eine Informationsaufzeichnungs-/Wiedergabevorrichtung, d. h., eine Vorrichtung mit optischer Scheibe, enthält eine Lichterfassungseinrichtung mit einer optischen Linse und Photodetektoren. Dies bedeutet die optische Scheibenvorrichtung wendet einen optischen Strahl auf die Aufzeichnungsoberfläche der optischen Scheibe durch diese optische Kopfeinrichtung an. Information, die auf der optischen Scheibe aufgezeichnet ist, wird gelesen und Information wird auf der optischen Scheibe aufgezeichnet durch Anwenden des optischen Strahls.
Heutzutage wurde ein unten gezeigter Prozess vorgeschlagen zum Erhöhen der Datenaufzeichnungsdichte auf optische Scheiben. Das heißt, Aufzeichnungsvertiefungen auf der optischen Scheibe werden feiner ausgestaltet, Räume zwischen Aufzeichnungsvertiefungen, die auf Spuren der optischen Scheibe ausgebildet sind, sind reduziert und die Empfindlichkeit des Photodetektors zum Erfassen reflektierter Laserstrahlen von der optischen Scheibe ist erhöht durch Erstellen eines Durchmessers eines Laserstrahls, der angewendet wird auf die optische Scheibe von der optischen Kopfeinrichtung.
Jedoch ist eine Größe von Aufzeichnungsvertiefungen beschränkt abhängig von der Wellenlänge des Laserstrahls, der von einem Laserelement zugeführt wird und ein Prozess zum Reduzieren der Größe und der Ausbildung der Räume der Aufzeichnungsvertiefungen ist zwangsläufig beschränkt. Andererseits tritt, wenn die Empfindlichkeit von Photodetektoren erhöht wird, ein Problem auf mit der Erhöhung der Rauschkomponente in Signalen, die von der optischen Scheibe wiedergegeben werden. Zusätzlich kann die optische Scheibe einen Vorspannabschnitt haben, auf dem keine Information aufgezeichnet wird in Spuren oder die aufgezeichnete Information unterbrochen ist. Entsprechend fällt zusätzlich zu den ursprünglichen Signalkomponenten ein gebeugter Laserstrahl oder ein gestreuter Laserstrahl bewirkt durch diesen Kopfabschnitt in die Photodetektoren ein. Wenn daher die Empfindlichkeit der Photodetektoren unnötigerweise erhöht wird, wird es ein Problem dahingehend geben, dass Schwankungen in der Ausgangsgrößenverstärkung erhöht werden.
DE-A-38 04 701 offenbart eine Einrichtung, die Licht von einer optischen Scheibe erfasst, wobei ein Summensignal aller individuellen Detektorelemente, die vorgesehen sind, verwendet wird zum Erhalten des Informationswiedergabesignals.
US-A-5 231 620 handelt von optischen Köpfen für Scheibenwidergabevorrichtungen. Das Beugungsgitter für Wellenfrontaufspaltung kann ein holografisches Element sein.
US-A-5 113 386, welches Dokument als das Dokument des nächstliegenden Standes der Technik angesehen wird, offenbart eine Lichterfassungseinrichtung mit einer Vorrichtung, die eine optische Achse zum Leiten eines Lichtstrahls entlang der optischen Achse von einer Lichtquelle zu einem Aufzeichnungsmedium hat und ein Beugungsgitter zum Produzieren von Strahlen mit Plus- und Minus-Beugungsordnung, die separat durch ebene Polarisationsfilter zu Photodetektoren geleitet werden. Die Ausgangsgrößen der Photodetektoren werden über Vorverstärker an entgegengesetzte Eingänge eines Differenzverstärkers gekoppelt zum Reduzieren von Datensignalen. Von diesen Signalen werden die Strahlen neugeformt und dann zu einer einzelnen planaren Servodetektoranordnung geleitet, die in dem Pfad des neugeformten Strahls positioniert ist.
Die Detektoranordnung umfasst vier planare Detektorelemente mit zwei langgestreckten Seitenelementen, die von zwei langgestreckten Mittenelementen separiert werden. Alle Elemente liegen in einer gemeinsamen Ebene orthogonal zu der Ausbreitungsrichtung des neugeformten Strahls und mit den langgestreckten Dimensionen der Elemente parallel zu der Hauptachse der Hauptachse der elliptischen Strahlen.
Außerdem ist eine Vorrichtung zum Steuern der Suchvorrichtung zum Ausrichten des Lichtstrahls mit der Rille auf dem Aufzeichnungsmedium vorgesehen basierend auf einem Differenzsignal, das von einer Subtraktion zwischen der Signalausgangsgröße des ersten Detektorelementes und der Signalausgangsgröße des dritten Detektorelementes erhalten wird.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Lichterfassungseinrichtung bereitzustellen mit der Fähigkeit des akkuraten Wiedergebens von auf einem Aufzeichnungsmedium aufgezeichneter Information.
Dieses Ziel wird erreicht von einer Lichterfassungseinrichtung gemäß Anspruch 1. Die Merkmale der Ansprüche 2-6 zeigen vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung.
Insbesondere umfasst gemäß der vorliegenden Erfindung die Lichterfassungseinrichtung ein Wellenfrontaufspaltmittel, das eine Hologrammplatte einschließt zum Entfernen einer Komponente erster Ordnung des Lichtstrahls, so dass die Komponente erster Ordnung davon abgehalten wird, in ein fokussierendes Signal einzutreten. Daher wird gemäß der vorliegenden Erfindung die Komponente erster Ordnung gebeugt von der optischen Achse in einem spezifischen Winkel.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist ein schematisches Diagramm und zeigt eine Informationsaufzeichnungs-/Wiedergabevorrichtung, die ausgerüstet ist mit einer Lichterfassungseinrichtung einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2A ist eine schematische Draufsicht und zeigt Laserstrahlmuster, die angewendet werden auf einen Nachführphotodetektor der in Fig. 1 gezeigten Lichterfassungseinrichtung;
Fig. 2B ist eine schematische Draufsicht und zeigt Erfassungsbereiche des Spurhaltephotodetektors und die auf diese Erfassungsbereiche projizierten Laserstrahlmuster;
Fig. 2C ist ein Schaltungsdiagramm und zeigt einen Signalerfassungsprozess unter Verwendung des Spurhaltephotodetektors;
Fig. 3A ist eine schematische Draufsicht und zeigt Laserstrahlmuster, die angewendet werden auf einen fokussierenden Photodetektor, der in Fig. 1 gezeigten Lichterfassungseinrichtung;
Fig. 3B ist eine Draufsicht und zeigt den Zusammenhang zwischen Hologrammmustern und Beugungslicht, das auf einer Hologrammplatte der in Fig. 1 gezeigten Lichterfassungseinrichtung gezeigt ist;
Fig. 4A ist eine schematische Draufsicht und zeigt Laserstrahlmuster, die auf Erfassungsbereiche des fokussierenden Photodetektors der in Fig. 1 gezeigten Lichterfassungseinrichtung projiziert sind;
Fig. 4B ist ein Schaltungsdiagramm und zeigt einen Signalerfassungsprozess unter Verwendung des fokussierenden Photodetektors;
Fig. 5A ist eine schematische Draufsicht zum Zeigen eines Kopfes bzw. Vorlaufs, der auf einer Spur eines Aufzeichnungsmediums ausgebildet ist; und
Fig. 5B ist ein schematisches Diagramm zum Zeigen des Zustands des reflektierten Strahls, der von dem Kopf angewendet wird auf Photodetektoren.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Fig. 1 zeigt eine Informationsaufzeichnungs- /Wiedergabevorrichtung, die mit einer Lichterfassungseinrichtung versehen ist, die einbezogen ist in eine Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung.
Die Informationsaufzeichnungs-/Reproduktionsvorrichtung, das heißt, eine optische Scheibenvorrichtung 2, enthält einen Steller 4, der einen Laserstrahl auf die Aufzeichnungsfläche einer (nicht dargestellten) optischen Scheibe als einem Aufzeichnungsmedium anwendet und den an der Aufzeichnungsoberfläche der optischen Scheibe reflektierten Laserstrahl aufnimmt. Die optische Scheibenvorrichtung 2 hat außerdem einen Sende-/Empfangsabschnitt 6, der den Laserstrahl in einer spezifizierten Wellenlänge zu dem Steller 4 sendet und den Laserstrahl, der von dem Steller 4 zurückgegeben wird, empfängt und einen Erfassungsabschnitt 7, der Laserstrahlen von dem Steller 4 über den Sende- /Empfangsabschnitt 6 erfasst. Außerdem hat die optische Scheibenvorrichtung 2 einen Signalprozessor 8, der ein Laserstahlmodulationssignal bildet zum Generieren eines Laserstrahls entsprechend der Information, die auf einer optischen Scheibe aufzuzeichnen ist und Information wiedergibt, die von der optischen Scheibe abgenommen worden ist.
Der Steller 4 fokussiert einen Laserstrahl von einem Laserelement 20, das später beschrieben werden wird, des Sende-/Empfangsabschnitts 6 auf eine spezifizierte Position auf der Aufzeichnungsoberfläche einer nicht dargestellten optischen Scheibe. Der Steller 4 ist mit einer Objektlinse 10 zum Aufnehmen eines an der optischen Scheibe reflektierten Laserstrahls versehen. Zusätzlich schließt der Steller 4 einen Linsenhalter 12 ein, der die Objektlinse 10 bewegbar entlang der Aufzeichnungsoberfläche der optischen Scheibe in der Richtung orthogonal zur Aufzeichnungsoberfläche trägt und in der Richtung quer zu den Spuren (Rillen), die auf der Aufzeichnungsoberfläche der optischen Scheibe ausgebildet sind. Außerdem ist der Steller 4 bewegbar auf zwei Führungsschienen 14 und ist angeordnet auf einem Schlitten 16, der in radialer Richtung entlang der Aufzeichnungsoberfläche der Aufzeichnungsscheibe bewegbar getragen wird in radialer Richtung der optischen Scheiben, wenn der Schlitten 16 sich bewegt. Der Linsenhalter 12 hat eine Fokussierspule 18 in einem gemeinsamen Aufbau zum Generieren eines Axialschubs zum Bewegen der Objektlinse 10 in der Richtung orthogonal zu der Aufzeichnungsoberfläche der optischen Scheibe.
Der Sende-/Empfangsabschnitt hat einen polarisierenden Strahlaufspalter 22, der einen Laserstrahl von dem Laserelement 20, das eine Lichtquelle zum Generieren eines divergenten Laserstrahls ist, dessen Querschnittsform, das heißt, der Strahlpunkt, oval ist, leitet zu der Aufzeichnungsoberfläche der optischen Scheibe und andererseits den Laserstrahl, der auf der Aufzeichnungsoberfläche der optischen Scheibe reflektiert wird, separiert von dem Laserstrahl, der zur optischen Scheibe geht. Der Lichtempfangsabschnitt 7 hat einen ersten und einen zweiten Photodetektor 24 bzw. 26 zum Empfangen der reflektierten Strahlen von der Aufzeichnungsoberfläche der Aufzeichnungsscheibe durch den polarisierenden Strahlaufspalter 22 und zum Umformen in elektrische Signale.
Der polarisierende Strahlaufspalter 22 hat eine polarisierende Strahlaufspalterfläche 22a, deren Polarisationsebene definiert ist in der Richtung orthogonal zu der Richtung der Polarisationsebene des Laserstrahls von dem Laserelement 20 und Laserstrahlen von dem Laserelement 20 um 90º beugt und es dem an der optischen Scheibe reflektierten Laserstrahl ermöglicht, sie zu passieren. Außerdem ist eine Konkavlinse 23 angeordnet in einem gemeinsamen Aufbau mit dem Strahlaufspalter 22 auf der Ausgabeseite des reflektierten Laserstrahls.
Der erste Photodetektor 24 wird verwendet zum Erfassen eines "Aus der Spur"-Signals, das später beschrieben werden wird, zum Ausrichten der Objektlinse 10 mit der Spuraufzeichnungsfläche der optischen Scheibe. Der erste Photodetektor 24 hat vier unterteilte Erfassungsbereiche 24A, 24B, 24C und 24D, wie in Fig. 2B gezeigt, welche später beschrieben werden. Außerdem ist der erste Detektor 24 verbunden mit einem Überwachungsphotodetektor 25, der Veränderungen in der Intensität des Laserstrahls in Verbindung mit einer später beschriebenen automatischen Leistungssteuerung (APC vom englischsprachigen Ausdruck "Auto Power Control") zum Aufrechterhalten der Intensität des Laserstrahls, der von dem Laserelement 20 bei einem konstanten Pegel generiert wird.
Der zweite Photodetektor 26 wird verwendet zum Erfassen eines "Außer Fokussierung"-Signals, das später beschrieben wird, zum Ausrichten der Fokussierung der Objektlinse 10 mit der Aufzeichnungsfläche der optischen Scheibe. Der zweite Photodetektor 26 hat vier Aufspalterfassungszonen 26A, 26B, 26C und 26D, wie in Fig. 4A gezeigt, die später beschrieben werden.
Zwischen dem polarisierenden Strahlaufspalter 22 und dem Steller 4 ist eine Kollimatorlinse 28 angeordnet, die einen divergenten Laserstrahl, der von dem Laserelement 20 gesendet wird, konvertiert in einen parallelen Laserstrahl, eine Lambdaviertelplatte 30 zum Ändern der Richtung der Polarisationsebene des Laserstrahls zu der optischen Scheibe in dem Laserelement 20 und der Richtung der Polarisationsebene des Laserstrahls, die von dem polarisierenden Strahlaufspalter 22 zurückkommt von der optischen Scheibe um 90º und ein Korrekturprisma 32 der Strahlpunktform des Laserstrahls, der vom Laserelement 20 generiert wird von einer ovalen in eine runde Form, in dieser Reihenfolge.
Die Seitenfläche des polarisierenden Stahlaufspalters 22 des Korrekturprismas 32, das heißt, eine Zwischenfläche 32a, ist gekippt um einen spezifischen Winkel gegen eine optische Achse des Systems, das zwischen dem Laserelement 20 und der Objektlinse 10 definiert ist, um einen Teil des Laserlichts, das zu der Objektlinse 10 geht, zurückzubringen zu dem polarisierenden Stahlaufspalter 22. Zudem ist die Zwischenfläche 32a des Korrekturprismas 32 in einer Spiegelfläche ausgebildet zum Reflektieren des Laserstrahls, der von dem Laserelement 20 zugeführt wird, um mehr als ein Prozent, aber weniger als 50%.
Zwischen dem Korrekturprisma 32 und dem Steller 4 ist ein Galvano-Spiegel 34 angeordnet zur optischen Verbindung des Laserelementes 20, das heißt, des Sende-/Empfangsabschnittes 6, mit dem Steller und zum Ausrichten des Zentrums des Laserstrahls, der durch die Objektlinse 10 des Stellers 4 tritt und des Zentrums der Spur der Aufzeichnungsfläche der optischen Scheibe. Ein Winkel, der von der optischen Achse 0 des Systems zwischen dem Laserelement 20 und der Objektlinse 10 gebildet wird mit dem Galvano-Spiegel 34 ist derart ausgebildet, dass er veränderbar ist innerhalb eines spezifizierten Bereichs zum Zwecke des Spurhaltens, das später beschrieben werden wird.
Zwischen dem polarisierenden Stahlaufspalter 22 und den ersten und zweiten Photodetektoren 24 und 26 ist ein Strahlaufspalter (ein Halbspiegel) 36 vorgesehen zum Aufspalten des Laserstrahls, der von dem polarisierenden Stahlaufspalter 22 übertragen worden ist, in zwei Laserstrahlen mit gleichem Verhältnis. Zwischen dem zweiten Photodetektor 26 und dem Strahlaufspalter 36 ist eine Hologrammplatte (ein Beugungselement) 38, das eine spezifizierte optische Eigenschaft zum Erfassen von "Außer Fokussierung" eines der Laserstrahlen, die von dem Strahlaufspalter 36 aufgespaltet sind.
Die Hologrammplatte 38 spaltet einen Laserstrahl mit spezifizierter optischer Eigenschaft, die durch die Konkavlinse 23 gegeben wird, auf in eine Vielzahl von Strahlen, wie in Fig. 3B gezeigt und hat ein Hologrammmuster zum Leiten des Aufspaltlaserstrahls zu spezifizierten Erfassungsbereichen des zweiten Photodetektors 26, wie in Fig. 3B gezeigt.
Der Signalprozessor 8 ist mit einer Zentralverarbeitungseinheit bzw. CPU 40 verbunden, die eine Hauptsteuereinheit ist, und hat einen Lesespeicher 42 (nachstehend als ROM bezeichnet vom englischsprachigen Ausdruck "Read Only Memory"), der Ausgangsdaten für den Betrieb der CPU 40 speichert und eine Speichereinheit 44, die eine Vielzahl von Speichern zum temporären Speichern von Information enthält, die zum Speichern von außerhalb zugeführt wird oder Daten, die von der optischen Scheibe (nicht dargestellt) gelesen werden und Daten, die eingegeben werden über einen Host-Computer (nicht dargestellt). Eine Energieversorgungseinrichtung 46 zum Zuführen von Energie für den Signalprozessor 8 einschließlich der CPU 40 und der Informationsaufzeichnungs-/Wiedergabevorrichtung 2 wird mit der CPU 40 verbunden.
Die CPU 40 ist verbunden mit einer Lasertreiberschaltung 52 zum Treiben des Laserelementes 20 zum Generieren eines Laserstrahls mit spezifizierter Lichtintensität und eine Schreibstrahlgenerierschaltung (eine Lasermodulationsschaltung) 54 zum Modulieren der Intensität des Laserstrahls, der von dem Laserelement 20 abgegeben wird, entsprechend in der Speichereinheit 44 gespeicherter und zu schreibender Information. Außerdem ist die CPU 40 verbunden mit einer APC-Schaltung 56 zur automatischen Leistungssteuerung, die mit dem Überwachungsphotodetektor 25 verbunden ist zum Definieren eines Steuerumfangs zum Aufrechterhalten der Intensität des Laserstrahls (von dem Überwachungsphotodetektor 25 mit einer später beschriebenen Zeitabstimmung erfasst), der von dem Laserelement 20 abgegeben wird, basierend auf der Intensität des Laserstrahls, der von der Zwischenfläche 32a des Korrekturprismas 32 reflektiert wird. Die Ausgangsgröße der APC-Schaltung 56 wird eingegeben in die Lasertreiberschaltung 52 und wird verwendet zur Aufrechterhaltung der Intensität des Laserstrahls, der von dem Laserelement 20 ausgegeben wird bei einem konstanten Pegel.
Die CPU 40 ist ebenfalls verbunden mit einer Spursteuerschaltung 58, die verbunden ist mit dem ersten Photodetektor 24 zum Definieren eines Antriebsumfangs eines Spiegelmotors (nicht dargestellt) des Galvanospiegels 34 basierend auf einem Spurschiebeumfang, der erfasst wird beim später beschriebenen Spurbetrieb des Laserstrahls, der an der optischen Scheibe reflektiert wird. Außerdem ist die CPU 40 verbunden mit einer Fokussiersteuerschaltung 60, die mit dem zweiten Photodetektor 26 verbunden ist zum Definieren der Intensität des Treiberstroms zu der Fokussierspule 18 zum Steuern der Position der Objektlinse, das heißt, des Linsenhalters 12, basierend auf einem "Außer Fokussierung"- Umfang, der bei dem später beschriebenen Fokussierbetrieb des Laserstrahls, der von der optischen Scheibe reflektiert wird, erfasst wird.
Fig. 2B zeigt die Erfassungsfläche des ersten Photodetektors 24, das heißt, die Form des Erfassungsbereichs der ersten bis vierten Photodetektordioden 24A, 24B, 24C und 24D. Die Fig. 2C ist eine schematische Darstellung und zeigt den Fluss elektrischer Signale, die einer Spursteuerschaltung 58 zugeführt werden von jeweiligen Photodioden 24A, 24B, 24C und 24D.
Wie in Fig. 2B gezeigt, sind die Erfassungsbereiche der ersten und dritten Photodioden 24A und 24C kleiner als die der zweiten und vierten Photodioden 24B und 24D und sind parallel zwischen den Erfassungszonen der zweiten und vierten Photodioden 24B und 24D ausgebildet entlang des Schattens der Spur in dem Zustand, in dem der Schatten der Aufzeichnungsspur der optischen Scheibe projiziert wird.
Zu dieser Zeit werden reflektierte Laserstrahlen, die von der Rille der optischen Scheibe gebeugte Laserstrahlkomponenten enthalten, zu der ersten und dritten Photodiode 24A und 24C projiziert, wie in den Fig. 2A und 2B gezeigt. Außerdem werden reflektierte Laserstrahlen, die sowohl von der Rille der optischen Scheibe gebeugte Laserstrahlkomponenten als auch einen von dem Kopf der Rille gebeugten Laserstrahl enthalten, projiziert auf die zweite und vierte Photodiode 24B und 24D.
Hier kennzeichnet der Kopf bzw. Vorspann einen Punkt H, der ein unterbrochener und diskontinuierlicher Abschnitt der Rille G zwischen zwei Zonen L ist, die auf der Aufzeichnungsfläche der optischen Scheibe ausgebildet sind, wie in Fig. 5A und 5B gezeigt. Die Rille G bildet eine Aufzeichnungsspur, wie wohl bekannt ist. Der reflektierte Laserstrahl von dem Kopf H erscheint als ein Paar oberer und unterer Beugungsmuster B und D, wie in Fig. 5B gezeigt.
Der Zusammenhang zwischen der Anordnung der ersten bis vierten Photodioden 24A-24D des ersten Photodetektors 24 und der Richtung der Rille wird nun beschrieben. Das bedeutet, dass wie in Fig. 5B gezeigt, der erste Photodetektor aufgeteilt ist in drei Abschnitte von einer ersten und zweiten Linie L&sub1; und L&sub2;, die sich in der Richtung orthogonal zu der Erstreckungsrichtung der Rille G erstrecken. An Außenabschnitten in den drei Abschnitten sind zweite und vierte Photodioden 24B und 24D angeordnet. Der Abschnitt zwischen der ersten und zweiten Linie L&sub1; und L&sub2; ist weiter aufgeteilt in zwei Abschnitte durch eine dritte Linie L&sub3;, die sich in der Richtung entlang der Richtung der Rille G erstreckt. An den beiden Abschnitten sind die erste und dritte Photodiode 24A und 24C angeordnet.
Die von der optischen Scheibe reflektierten Laserstrahlen, die auf die erste und zweite Photodiode 24A und 24C einfallen, werden umgewandelt in elektrische Signale entsprechend der Größe der Strahlpunkte, die auf jeweilige Photodioden projiziert werden. Dann werden die umgewandelten elektrischen Signale an den Anoden der jeweiligen Photodioden 24A und 24C abgegriffen, verstärkt auf einen spezifizierten Pegel durch Verstärker 62 bzw. 64 und darauffolgend wird ein "Außer Fokussierungs"-Umfang berechnet von einem Rechenelement 66 gemäß der folgenden Formel
[Ausgangsgröße von 62 (24A) - Ausgangsgröße von 64 (24C)]
und der Spursteuerschaltung 58 zugeführt.
Der "Außer Fokussierung"-Umfang, der der Spursteuerschaltung 58 zugeführt wird, wird umgewandelt in eine Steuergröße entsprechend einem Umfang zum Drehen des Galvano-Spiegels 34, um das Spurzentrum der Aufzeichnungsfläche der optischen Scheibe in Übereinstimmung zu bringen mit dem Zentrum des Laserstrahls, der durch die Objektlinse 10 hindurchtritt und auf eine Spur fokussiert ist. Da Laserstrahlen, die von dem Rillenkopf gebeugt sind, nicht in die erste und dritte Photodiode 24A und 24C einfallen, wird es möglich, das Aufspüren mit höherer Genauigkeit zu steuern.
Wie in Fig. 2C gezeigt, werden die Ausgangsgrößen von den Kathoden der ersten bis vierten Photodiode 24A, 24B, 24C und 24D von einem (nicht gezeigten) Addierer addiert, differentiell verstärkt von einem Verstärker 69 und ausgegeben als auf der optischen Scheibe aufgezeichnete Information.
Fig. 3A und 3B zeigen den Zusammenhang zwischen dem Hologrammmuster der Hologrammplatte 39, die zwischen dem Strahlaufspalter 36 und dem zweiten Photodetektor 26 angeordnet ist und dem von der optischen Scheibe reflektierten Laserstrahl.
Wie in Fig. 3B gezeigt, enthält das Hologrammmuster der Hologrammplatte 39 Beugungsmuster A und C durch die Rille G (Fig. 5A und 5B) und Beugungsmuster B und D durch den Kopf H (Fig. 5A und 5B), von denen die reflektierten Laserstrahlen, die auf den zweiten Photodetektor 26 angewendet werden, orthogonal zueinander sind. Zu dieser Zeit werden jeweils das erste und zweite Hologrammmuster 28B und 38D, die die Beugungsmuster B und D in der Richtung weg von der Mittenlinie O&sub1; beugen, das dritte Hologrammmuster 38A, das das Beugungsmuster A in der Richtung parallel zur Mittenlinie O&sub1; beugt und weg von der Mittenlinie O&sub2; und das vierte Hologrammmuster 38C, das das Beugungsmuster C in der Richtung parallel zur Mittenlinie O&sub1; und weg von der Mittenlinie O&sub2; beugt, ausgebildet. Die Hologrammplatte 38 ist so angeordnet, dass die optische Achse 0 des Systems durch den Schnittpunkt der Mittenlinie O&sub1; und O&sub2; verläuft. Das dritte Hologrammmuster 28A hat einen engeren Abstand als das vierte Hologrammmuster 38C, um der Position zu entsprechen, an der die erste und dritte Photodiode 26A und 26C des zweiten Photodetektors 26 sind. Die detaillierte Beschreibung wird weggelassen, da es wohl bekannt ist, dass je enger der Abstand des Hologrammmusters ist, desto größer ein Beugungswinkel eines durchlaufenden Laserstrahls werden wird.
Fig. 4A zeigt die Form der Erfassungsfläche des zweiten Photodetektors 26, das heißt, die Form des Erfassungsbereichs der ersten bis vierten Photodiode 26A, 26B, 26C und 26D. In Fig. 4B ist ein Schaltungsdiagramm gezeigt, das den Fluss der elektrischen Signale zeigt, die der Fokussiersteuerschaltung 60 von den Photodioden 26A, 26B, 26C und 26D zugeführt werden.
Wie in Fig. 4A gezeigt, sind die Erfassungszonen der ersten bis vierten Photodiode 26A-26D angeordnet an Positionen abseits von einem spezifizierten Abstand von dem Zentrum des zweiten Photodetektors 26. Die Mittenlinie O&sub1; und O&sub2; des zweiten Photodetektors 26 sind definiert, um rechtwinklig zu sein zu einander und derart angeordnet, dass die optische Achse O des Systems der optischen Scheibenvorrichtung 2, die in Fig. 1 gezeigt ist, den Schnittpunkt der Mittenlinien O&sub1; und O&sub2; durchtritt. Wie durch die unterbrochene Linie in Fig. 4A dargestellt, können fünfte bis achte Photodioden 26A', 26B', 26C' und 26D' in einem gemeinsamen Aufbau ausgebildet sein mit der Mitte des zweiten Photodetektors 26 als Symmetriepunkt.
Hier wird der reflektierte Laserstrahl von der Vertiefung der optischen Scheibe projiziert auf die erste und dritte Photodiode 26A und 26C. Wenn fünfte und siebte Photodioden 26A' und 26C' angeordnet sind, wird der von der Vertiefung der optischen Scheibe reflektierte Laserstrahl auch projiziert auf den Punkt A und den Punkt C.
Auch wird an der Mittenlinie O&sub2; des zweiten Photodetektors 26 der reflektierte Laserstrahl, der einen von dem Kopf H der Rille G der optischen Scheibe gebeugten Laserstrahl enthält, von der Hologrammplatte 38 zur optischen Achse 0 des Systems projiziert. Dann wird die nullte optische Komponente des reflektierten Laserstrahls an dem Schnittpunkt der Mittenlinien O&sub1; und O&sub2; ausgebildet.
Zu dieser Zeit werden die auf die erste und dritte Photodiode 26A und 26C einwirkenden, von der optischen Scheibe reflektierten Laserstrahlen umgewandelt in elektrische Signale entsprechend der Größe der Strahlpunkte, die auf die Photodioden projiziert werden, wie in Fig. 4B gezeigt, an den Anoden der jeweiligen Photodioden abgegriffen und von Verstärkern 71 und 73 verstärkt auf einen spezifizierten Pegel, Darauf folgend werden sie von einem Addierer 75 addiert. Außerdem werden die Ausgangsgrößen der zweiten und vierten Photodiode 26B und 26D ("null" in dieser Ausgestaltung) von den Anoden der jeweiligen Dioden abgegriffen, verstärkt auf einen spezifizierten Pegel durch die Verstärker 72 und 74 und von einem Addierer 76 addiert.
Dann werden die Ausgangsgrößen der Addierer 75 und 76 differentiell verstärkt von einem Differenzverstärker 77 und ein "Außer Fokussierungs"-Betrag wird gemäß der folgende Formel berechnet;
[Ausgangsgröße von 75 (26A + 26C) - Ausgangsgröße von 76 (26B + 26D)].
Die Ausgangsgröße des Differenzverstärkers 77 wird der Fokussteuerschaltung 60 zugeführt.
Der der Fokussteuerschaltung 60 zugeführte "Außer Fokussierungs"-Umfang wird umgewandelt in eine Steuergröße entsprechend eines Umfangs zum Bewegen der Fokussierspule 18 entlang der optischen Achse 0 des Systems für die wohl bekannte Fokussierung, um einen Abstand zwischen die Aufzeichnungsoberfläche der optischen Scheibe und die Objektlinse 10 zu bringen, der übereinstimmt mit einem Abstand zum Fokussieren des Laserstrahls durch die Objektlinse 10 nach dem Durchtritt durch die Objektlinse 10. Da kein gebeugter Laserstrahl von dem in der Rille G ausgebildeten Kopf H angewendet wird auf die Photodioden 26A. 26B, 26C und 26D, wird es möglich, "Außer Fokussierungs"- Umfang mit hoher Genauigkeit zu erfassen.
Als nächste wird nun der Betrieb der Informationsaufzeichnungs-/Wiedergabevorrichtung, die in Fig. 1 gezeigt ist, beschrieben.
Wenn ein (nicht dargestellter) Leistungsschalter der optischen Scheibenvorrichtung 2 EIN-geschaltet wird, wird ein Anfangsprogramm von ROM 42 von der Steuerung der CPU 40 gelesen und die optische Scheibenvorrichtung ist initialisiert.
Darauf hin wird ein (nicht dargestellter) Linearmotor mit Energie versorgt und die Objektlinse 10, die von dem Schlitten 16 gehalten wird, wird zum Zentrum der optischen Scheibe in radialer Richtung bewegt.
Darauf folgend wird die Fokussierung gerichtet auf die Lasertreiberschaltung 52 von der CPU 40 basierend auf der Ausgangssteuerinformation, die in dem ROM 42 gespeichert ist. Dadurch wird der Läsertreiberstrom entsprechend einem Wiedergabelaserstrahl angewendet auf das Laserelement 20 von der Lasertreiberschaltung 52. In einem Vorsendestadium ist die Intensität des von dem Laserelement 20 generierten Laserstrahls normalerweise definiert als dieselbe, wie beim Wiedergabelaserstrahl.
Der Laserstrahl vom Laserelement 20 wird an der polarisierenden Strahlaufspalterfläche 22a des polarisierenden Strahlaufspalters 22 reflektier, umgewandelt in einen Parallelstrahl von der Kollimator-Linse 28 und angewendet auf die Lambdaviertelplatte 30. Der polarisierte Abschnitt des Laserstrahls, der auf die Lambdaviertelplatte 30 angewendet wird, wird umgewandelt in einen zirkular polarisierten Strahl und dann wird der Strahlpunkt zu einer runden Form korrigiert und auf den Galvano-Spiegel 34 geleitet. Ein Teil des Laserstrahls, der zu dem Korrekturprisma 32 geleitet wird, wird an einem Reflektionsfaktor der Zwischenfläche 32a des Korrekturprismas 32 reflektiert. Dieser reflektierte Laserstrahl wird zurückgeführt zu dem Überwachungsdetektor 25 des ersten Photodetektors 24 in einem spezifizierten Winkel gegen die optische Achse des Systems 0 und wird verwendet für die automatische Leistungssteuerung, die später beschrieben wird.
Nachstehend wird der Laserstrahl, der an der Zwischenfläche 32a des Korrekturprismas 32 reflektiert wird, beschrieben.
Der an der Zwischenfläche 32a reflektierte Laserstrahl für die automatische Leistungssteuerung tritt durch die Lambdaviertelplatte 30 und den Kollimator 28 in dem Zustand des Beibehaltens eines Winkels B gegen die optische Achse O des Systems und wird zurückgeführt zu der polarisierenden Strahlaufspalteroberfläche 22a des polarisierenden Strahlaufspalters 22.
Der zu der polarisierenden Stahlaufspalterfläche 22a für die automatische Leistungssteuerung zurückgeführte Laserstrahl verläuft durch die polarisierte Strahlaufspalteroberfläche 22a und die Konkavlinse 23 und formt dann ein Bild auf dem Überwachungsdetektor 25 im Zustand des Beibehaltens eines Winkels θ gegen die optische Achse O des Systems. In diesem Fall ist die Zwischenfläche 32a um einen Winkel θ gekippt gegen die optische Achse des einfallenden Laserstrahls an geordnet, das heiß, die optische Achse O des Systems. Entsprechend wird der reflektierte Laserstrahl für die automatische Leistungssteuerung genau nur zu dem Überwachungsdetektor 25 geleitet ohne geleitet zu werden zu der ersten bis vierten Photodiode 24A bis 24D des ersten Photodetektors 24. Als Ergebnis hiervon wird die Intensität des Laserstrahls, der von dem Laserelement ausgegeben wird, akkurat erfasst und die Intensität des Laserstrahls, der von dem Laserelement 20 ausgegeben wird, das von der Lasertreiberschaltung 52 getrieben wird, wird akkurat eingestellt.
Andererseits wird die Strahlquerschnittsform des Laserstrahls, der nach dem Durchlaufen der Zwischenfläche 32a auf den Galvano-Spiegel 34 eintrifft, korrigiert in eine runde Form, reflektiert und zu dem Steller 4 gesendet.
Der dem Steller 4 zugeführte Laserstrahl von dem Galvano- Spiegel 34 wird angewendet auf die Objektlinse 10 über einen (nicht dargestellten) Aufwärtsspiegel und dann angewendet auf eine spezifizierte Spur der optischen Scheibe (nicht dargestellt).
Der zu einer Spur der optischen Scheibe gelangte Laserstrahl wird wieder zurückgegeben an die Objektlinse 10 nach der Modulation der Intensität in Übereinstimmung mit dem Vorliegen von Information (Vertiefungen), die auf der Spur aufgezeichnet ist und wird zurückgegeben zu dem polarisierenden Stahlaufspalter 22, durch den Galvano-Spiegel 34 verlaufend, das Korrekturprisma 32, die Lambdaviertelplatte 30 und die Kollimatorlinse 28 in dieser Reihenfolge.
Der reflektierte Laserstrahl, der zu dem polarisierenden Stahlaufspalter 22 zurückgesendet wird von der optischen Scheibe, verläuft durch die polarisierende Stahlaufspalterfläche 22a und wird gelenkt zu dem Strahlaufspalter 36 über die Konkavlinse 23.
Der Laserstrahl, der zu dem Strahlaufspalter 36 gelenkt wird, wird aufgespalten in einen ersten und zweiten Laserstrahl mit gleicher Lichtintensität von dem Strahlaufspalter 36 und angewendet auf die ersten und zweiten Photodetektoren 24 bzw. 26. Wie bereits erläutert, wird der durch den zweiten Photodetektor 26 verlaufende Laserstrahl angewendet in dem Zustand, in dem sein Strahlpunkt weiter aufgespalten ist in spezifizierte Formen durch die Hologrammplatte 38.
Der reflektierte Laserstrahl, der von dem Strahlaufspalter 36 aufgespalten ist und gelenkt wird zu dem ersten Photodetektor 24, wird photoelektrisch umgewandelt durch die erste bis vierte Photodiode 24A, 24B, 24C bzw. 24D. Dann werden die Ströme, die aus den Anoden der ersten und dritten Photodiode 24A und 24C abgenommen werden, verarbeitet gemäß dem wohl bekannten "Aus der Spur"-Berechnungsverfahren und eingegeben in die Spursteuerschaltung 58, gesteuert durch die CPU 40.
Das heißt, eine Instruktion zum Drehen des Galvano-Spiegels 34 um einen spezifizierten Winkel wird ausgegeben an die Spursteuerschaltung 58 von der CPU 40. Daraufhin wird der Spiegelmotor (nicht dargestellt) geringfügig gedreht in der spezifizierten Richtung von dem Spiegelmotortreiberstrom, der von der Spursteuerschaltung 58 ausgegeben wird zum Treiben des Galvano-Spiegels 34. Das Ergebnis hiervon sind die Mitte des Laserstrahls, der durch die Objektlinse 10 hindurchtritt und die Mitte der Spur auf der Aufzeichnungsfläche der optischen Scheibe ausgerichtet (aufspüren).
In ähnlicher Weise wird der reflektierte Laserstrahl, der von dem Strahlaufspalter 36 aufgespalten ist und durch die Hologrammplatte 38 verläuft und zu dem zweiten Photodetektor 26 geführt ist, angewendet auf die erste bzw. dritte Photodiode 26A bzw. 26C und wird photoelektrisch umgewandelt. Hier werden die Ströme, die an den Anoden der ersten und dritten Photodiode 26A und 26C abgenommen werden, entsprechend dem wohl bekannten "Außer Fokussierungs"- Umfangs-Rechenverfahren verarbeitet und eingegeben in die Fokussiersteuerschaltung 60 unter der Steuerung der CPU 40. Dies bedeutet, eine Instruktion wird ausgegeben an die Fokussiersteuerschaltung 60 von der CPU 40 zum Bewegen der Fokussierspule 18, das heißt, des Linsenhalters 12 um eine spezifizierte Distanz. Dann wird der Linsenhalter 12 um eine spezifizierte Distanz bewegt in der spezifizierten Richtung, der von der Fokussiersteuerschaltung 60 zum Treiben der Fokussierspule 18 entsprechend der Instruktion von der CPU 40 ausgegeben wird. Als ein Ergebnis hiervon werden die Position für das Fokussieren des Laserstrahls, der durch die Objektlinse 10 verläuft und der Abstand zwischen der Objektlinse 10 und der Aufzeichnungsoberfläche der optischen Scheibe angepasst (fokussiert).
In diesem Fall ist der Laserstrahl, der von dem Kopf H der Rille G auf der Aufzeichnungsfläche der optischen Scheibe gebeugt wird, fokussiert auf die Positionen, die weit entfernt sind von den Erfassungszonen der ersten und dritten Photodiode 25A und 26C. Als ein Ergebnis hiervon ist es möglich, einen "Außer Fokussierungs"-Umfang des reflektierten Laserstrahls, der durch die Hologrammplatte 38 hindurchtritt, davon abzuhalten, fehlerhafterweise erfasst zu werden durch den gebeugten Laserstrahl von dem Kopf H.
Dadurch werden das Fokussieren der Objektlinse 10 und das Aufspüren von Spurfehlerkomponenten, die durch die Exzentrizität der optischen Scheibe und die Verschiebung der Trägerposition des Scheibenmotors (nicht dargestellt) in dem Kalibrierbereich, der auf der am meisten innenliegenden Seite des aufzeichenbaren Bereiches der optischen Scheibe angeordnet ist, gesteuert. Eine Spiralspur definiert zu einer einzelnen Spur von dem am meisten innenliegenden Umfang zu dem am meisten außenliegenden Umfang und einer Anzahl von konzentrisch angeordneten Spuren sind bekannt als die Spuren, die auf einer optischen Scheibe ausgebildet sind. In einem Fall, in dem irgendeine Spur benutzt wird, wenn die optische Scheibe gedreht wird um eine Umdrehung, wird eine Auslenkung produziert durch die Gleichspannungskomponente eines Restfehlers des "Aus der Spur"-Signals und es ist daher möglich, das Aufspüren kontinuierlich zu kompensieren durch Eingeben von Gleichspannungskomponenten von dem wohl bekannten Doppelschleifenaufspüren in eine (nicht dargestellte) Linearmotorsteuereinheit. Selbst wenn aufzuzeichnende Daten über eine Umdrehung der Spur hinausgehen, ist es entsprechend verhindert, Daten über eine Spur aufzuzeichnen, auf der Daten bereits aufgezeichnet worden waren.
Wenn der Betriebsmodus der Informationsaufzeichnungs- /Wiedergabevorrichtung 2 "Aufzeichnen" ist, wird daraufhin der Schlitten 16 in radialer Richtung der optischen Scheibe zum äußeren Umfang hin um eine spezifizierte Distanz mit einer spezifizierten Geschwindigkeit von der Steuerung der Linearmotortreiberschaltung (nicht dargestellt) unter der Steuerung der CPU 40 bewegt. Die Momentanposition des Schlittens 16, das heißt, der Objektlinse 10, wird durch eine (nicht dargestellte) Skala erfasst und an die CPU 40 gemeldet. Zusätzlich wird die momentane Position der Objektlinse 10, die durch die Skala erfasst wurde, zurückgeführt zu der Linearmotorsteuerschaltung.
Daraufhin werden derselbe Aufspürprozess wie der oben beschriebene im Kalibrierbereich und der Fokussierprozess wiederholt an der Objektlinse 10 und der Aufzeichnungsoberfläche der optischen Scheibe und das Aufspüren und die Fokussierung werden ausgerichtet auf eine spezifizierte Spur, in der Information aufzuzeichnen ist.
Darauffolgend wird unter Steuerung der CPU 40 die Intensität des Lasertreiberstromes, der von der Lasertreiberschaltung 52 ausgegeben wird, derart geschaltet, dass die Intensität des Laserstrahls, der von dem Laserelement 20 ausgegeben wird, in Übereinstimmung gebracht wird mit der Intensität des für die Aufzeichnung von Information auf der optischen Scheibe optimierten Strahles. Ein Aufzeichnungslaserstrahl mit der Intensität für dieses Aufzeichnen wird umgewandelt in eine Codefolge entsprechend den Daten, die aufgezeichnet werden sollen von der Schreibstrahlgenerierschaltung 54 und angewendet auf die Aufzeichnungsfläche der optischen Scheibe. Als ein Ergebnis hiervon wird die Intensität des von dem Laserelement 20 ausgegebenen Laserstrahls sequentiell geschaltet zu einem Aufzeichnungsstrahl, der befähigt ist, einen Durchlässigkeitsfaktor der Aufzeichnungsoberfläche der optischen Scheibe zu ändern und Information wird auf der optischen Scheibe aufgezeichnet. Die Intensität des Aufzeichnungslaserstrahls ist eingestellt auf fünf bis zehn mal der des Laserstrahls zur Wiedergabe.
Andererseits, wenn der Betriebsmodus der Informationsaufzeichnungs-/Wiedergabevorrichtung 2 "Wiedergabe" ist, wird der Schlitten 16 gesteuert von der CPU 40 entsprechend einer Information, die von einem Host- Computer (nicht dargestellt) oder einer Aufspürvorrichtung, z. B. eines Dateinamens, eingegeben worden ist, um eine spezifizierte Distanz in Richtung des äußeren Umfangs in radialer Richtung der optischen Scheibe bewegt mit einer spezifizierten Geschwindigkeit durch das Steuern der Linearmotortreiberschaltung. Die momentane Position des Schlittens 16, das heißt der Objektlinse 10, wird detektiert über eine (nicht dargestellte) Skala und an die CPU 40 gemeldet. Außerdem wir die momentane Position der Objektlinse 10, die von der Skala erfasst worden ist, zurückgeführt zu der Linearmotorsteuerschaltung.
Daraufhin werden derselbe Aufspürprozess wie der in dem Kalibrierbereich wie oben beschrieben und der Fokussierprozess wiederholt an der Objektlinse 10 und der Aufzeichnungsoberfläche der optischen Scheibe und das Fokussieren und Aufspüren werden ausgerichtet auf eine spezifizierte Spur, auf der Information wiedergegeben wird.
Daraufhin wird die Größe des Lasertreiberstroms, das heißt, die Ausgangsgröße der Lasertreiberschaltung 52, unter der Steuerung der CPU 40 derart geschaltet, dass die Intensität des Laserstrahls, der von dem Laserelement 20 ausgegeben wird, in Übereinstimmung gebracht wird mit der Intensität von Licht, das für das Wiedergeben von Information auf der optischen Scheibe optimiert ist.
Der Laserstrahl, der von dem Laserelement 20 ausgegeben wird, wird an der polarisierenden Strahlaufspaltoberfläche 22a des polarisierenden Stahlaufspalters 22 reflektiert, umgesetzt in einen Parallelstrahl von der Kolliminatorlinse 28 und angewendet auf die Lambdaviertelplatte 30. Der auf die Lambdaviertelplatte 30 angewendete Laserstrahl wird zu dem Galvano-Spiegel 34 geleitet, nachdem sein polarisierter Strahl umgewandelt worden ist in einen rotationspolarisierten Strahl und sein Strahlpunkt korrigiert worden ist zu einer runden Form.
Der von dem Galvano-Spiegel 34 ausgegebene und dem Steller 4 zugeführte Laserstrahl wird angewendet auf die Objektlinse 10 durch einen (nicht dargestellten) Aufwärtsspiegel und wird dann angewendet auf eine spezifizierte Spur auf der optischen Scheibe.
Der zu der spezifizierten Spur auf der optischen Scheibe geleitete Laserstrahl wird noch einmal zu der Objektlinse 10 zurückgegeben, nachdem seine Intensität moduliert worden ist in Übereinstimmung mit dem Vorliegen von Information (das heißt, Vertiefungen), die aufgezeichnet worden ist auf der Spur und wird dann zurückgegeben zu dem polarisierenden Strahlaufspalter 22 nach dem Durchlaufen des Galvano-Spiegels 34, des Korrekturprismas 32, der Lambdaviertelplatte 30 und der Kollimatorlinse 28. Der von der optischen Scheibe zu dem polarisierenden Stahlaufspalter zurückgegebene Laserstrahl läuft durch die polarisierende Stahlaufspaltfläche 22a und wird zu dem Strahlaufspalter 36 über die Konkavlinse 23 geleitet.
Der zu dem Strahlaufspalter 36 geleitete Laserstrahl wird aufgespaltet in einen ersten und zweiten Laserstrahl mit gleicher Lichtintensität und angewendet auf den ersten bzw. zweiten Photodetektor 24 bzw. 26 zur Bildformung. Der zum zweiten Photodetektor 26 gehende Laserstrahl wird angewendet für die Bildformung in dem Zustand, in dem der Strahlpunkt weiter aufgespalten wird in spezifizierte Formen von der Hologrammplatte 38, wie oben beschrieben.
Der reflektierte Laserstrahl, der von dem Strahlaufspalter 36 aufgespalten worden ist, durch die Hologrammplatte 38 hindurchgetreten ist und zu dem zweiten Photodetektor 26 geleitet worden ist, wird photoelektrisch umgeformt durch die erste und zweite Photodiode 26a bzw. 26c und wird umgesetzt in einen "Außer Fokussierungs"-Umfang unter der Steuerung der CPU 40. Das heißt, eine Instruktion zum Bewegen der Fokussierspule 18, das heißt des Linsenhalters 12, um eine spezifizierte Distanz wird ausgegeben an die Fokussiersteuerschaltung 60 von der CPU 40. Der Linsenhalter 12 wird um eine spezifizierte Distanz bewegt in der spezifizierten Richtung von dem Fokussierspulentreiberstrom zum Treiben der Fokussierspule 18, der von der Fokussiersteuerschaltung 60 ausgegeben wird in Überreinstimmung mit der Instruktion der CPU 40. Als ein Ergebnis hiervon fokussiert die Objektlinse 10 den reflektierten Laserstrahl auf die Aufzeichnungsoberfläche der optischen Scheibe.
Im Detail werden der von der optischen Scheibe reflektierte und auf die erste und dritte Photodiode 26A und 26C angewendete Laserstrahl umgewandelt in elektrische Signale entsprechend der Größe des Strahldurchmessers, der projiziert wird auf die jeweilige Photodiode und dann von den Anoden der jeweiligen Photodioden abgegriffen, verstärkt zu einem spezifizierten Pegel von den Verstärkern 71 und 73 und in dem Addierer 75 addiert. In ähnlicher Weise werden die Ausgangsgrößen der zweiten und vierten Photodiode 26B und 26D von den Anoden der jeweiligen Photodioden abgegriffen, verstärkt auf spezifizierte Pegel von den Verstärkern 72 und 74 und von einem Addierer 76 addiert.
Dann werden die Ausgangsgrößen der Addierer 75 und 76 differentiell verstärkt und ein "Außer Fokussierungs"-Umfang wird berechnet von dem Differenzverstärker 77 entsprechend der folgenden Formel:
[Ausgangsgröße von 75 (26A+26C)-Ausgangsgröße von 76 (26C+26D)]
Die Ausgangsgröße des differentiellen Verstärkers 47 wird der Fokussiersteuerschaltung 60 zugeführt, das heißt, ein "Außer Fokussierungs"-Betrag wird umgewandelt in eine Steuergröße entsprechend einer Distanz, um die Fokussierspule 18 entlang der optischen Achse 0 des Systems zu bewegen für die wohl bekannte Fokussierung, um einen Abstand zwischen der Aufzeichnungsfläche der optischen Scheibe und der Objektlinse 10 dazu zu bringen, überein zu stimmen mit einer Fokussierdistanz des Laserstrahls, der durch die Objektlinse 10 hindurchgeht. In diesem Fall wird es, da der von dem Kopf H der Rille G gebeugte Laserstrahl nicht angewendet wird auf jeweilige Photodioden 26A, 26B, 26C und 26D, möglich, einen "Außer Fokussierungs"-Umfang mit hoher Genauigkeit zu erfassen.
Wie oben beschrieben, hat erfindungsgemäß der zweite Photodetektor die ersten bis vierten Photodioden in der spezifizierten Form, auf die der gebeugte Laserstrahl vom Kopf in der Rille, der enthalten ist in dem Laserstrahl, der von der Aufzeichnungsoberfläche der optischen Scheibe reflektiert worden ist, nicht angewendet wird.
Die erste bis vierte Photodiode des zweiten Photodetektors sind angeordnet mit spezifizierten Abständen zur optischen Achse des Systems in der Oberfläche, die die erste Richtung orthogonal zur optischen Achse des Systems umfasst, die die Hologrammplatte durchdringt und die zweite Richtung, die außerdem orthogonal ist zur ersten Richtung einschließlich der optischen Achse des Systems.
Außerdem wendet die Hologrammplatte den reflektierten Laserstrahl an durch sein Aufspalten für jede der gebeugten Laserstrahlgruppen, die produziert werden von den Rillen auf der Aufzeichnungsfläche der optischen Scheibe, auf die Fläche, die die erste Richtung orthogonal zur optischen Achse des Systems, die durch die holografische Platte verläuft, einschließt und die zweite Richtung, die weiterhin orthogonal zur ersten Richtung die optische Achse des Systems einschließt.
Daher wird nur der Laserstrahl der Signalkomponente mit entferntem gebeugtem Laserstrahl vom Kopf angewendet auf den zweiten Photodetektor durch die Hologrammplatte, die den reflektierten Laserstrahl anwendet durch sein Aufspalten für jede der gebeugten Laserstrahlgruppen, die produziert werden von den Rillen auf der Aufzeichnungsfläche der optischen Scheibe für die erste bis vierte Photodiode.
Außerdem ist die Objektlinse präzise positioniert an einer spezifizierten Position basierend auf einem Umfang, der präzise erfasst worden ist, ohne beeinträchtigt zu sein von signalkomponentenfreiem Licht, das durch Rillen auf der Aufzeichnungsoberfläche produziert wird durch die Hologrammplatte, die den Laserstrahl aufspaltet für jede der gebeugten Laserstrahlgruppen, die von den Rillen auf der Aufzeichnungsoberfläche produziert werden und dem zweiten Photodetektor, der ein Signal entsprechend der Intensität des Signalkomponentenlaserstrahls des von der optischen Scheibe reflektierten Lichtes ausgibt, das zu einer spezifizierten Position durch die Hologrammplatte geleitet wird in die Fläche, die die erste Richtung orthogonal zur optischen Achse des Systems einschließt und die zweite Richtung, die außerdem orthogonal zur ersten Richtung die optische Achse des Systems einschließt in Verbindung mit einer Abweichung zwischen einem Raum zwischen der Objektlinse und der Aufzeichnungsfläche der optischen Scheibe und einem Fokussierabstand des Laserstrahls auf die Aufzeichnungsfläche durch die Objektlinse.
Daher wird auf einer optischen Scheibe aufgezeichnete Information genau reproduziert.

Claims

1. Lichterfassungseinrichtung, umfassend:

ein Leitmittel (10) mit einer optischen Achse (0) zum Leiten eines Lichtstrahls entlang der optischen Achse (0) von einer Lichtquelle (20) zu einem Aufzeichnungsmedium;

ein Wellenfrontaufspaltmittel (38) zum Aufspalten des an dem Aufzeichnungsmedium reflektierten Lichtstrahles für jede der gebeugten, abhängig von der Charakteristik der Oberfläche des Aufzeichnungsmediums generierten Lichtgruppen,

ein Lichtstrahlerfassungsmittel (26) zum Erfassen des von dem Aufzeichnungsmedium reflektierten, durch das Wellenfrontaufspaltmittel (38) geleiteten Lichtstrahls, nachdem er von dem Leitmittel (10) geleitet worden ist, zum Ausgeben eines Signals entsprechend der Intensität des reflektierten Lichtstrahls,

dadurch gekennzeichnet, dass

das Wellenfrontaufspaltmittel (38) eine Hologrammplatte einschließt, wobei diese Hologrammplatte erste und zweite Hologrammmuster (38B, 38D) enthält, die zum Beugen von Lichtstrahlseitenabschnitten (B, D) bei spezifizierten Winkeln von der optischen Achse (O) dienen, welche das Wellenfrontaufspaltmittel (38) durchdringt; und das

Lichtstrahlerfassungsmittel (26) eine Lichtstrahlerfassungsfläche einschließt, die derart geformt ist, dass die Lichtstrahlseitenabschnitte, die an den ersten und zweiten Hologrammmustern (38B, 38D) der Hologrammplatte (38) gebeugt worden sind, das Eintreten in die Lichtstrahlerfassungsfläche (26A-D) des Lichtstrahlerfassungsmittels (26) verfehlen.

2. Lichterfassungseinrichtung nach Anspruch 1, wobei das Aufzeichnungsmedium eine Rille (G) hat und einen Kopfabschnitt (H), der durch Unterbrechung der Rille (G) gebildet ist und wobei der Hologrammplatte (38) zugeordnete Beugungsmuster erste und dritte Muster (A, C) einschließen von der Rille (G) und zweite und vierte Muster (B, D) von dem Kopfabschnitt (H) und die Lichtstrahlmuster entsprechend der Rille (G) und des Kopfabschnittes (H) orthogonal zueinander sind.

3. Lichterfassungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Lichtstrahlerfassungsmittel (26) angeordnet ist an einer spezifischen Position abseits der optischen Achse (O) eine erste Mittellinie (O&sub1;) orthogonal zur optischen Achse (O) umfasst und eine zweite Mittellinie (O&sub2;), die darüber hinaus orthogonal zur ersten Mittellinie (O&sub1;) und der optischen Achse (O) ist.

4. Lichterfassungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, außerdem umfassend Steuermittel (18, 60) zum Steuern des Leitmittels (10), um den Lichtstrahl auf eine Aufzeichnungsspur des Aufzeichnungsmittels zu fokussieren.

5. Lichterfassungseinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, außerdem umfassend

Nachführmittel (34) zum Verfolgen der Rille (G) so dass der Lichtstrahl die Rille (G) anstrahlt;

ein Aufspaltmittel (36) zum Aufspalten des von der Rille (G) reflektierten Lichtstrahls in einen ersten und einen zweiten Lichtstrahl; und

ein erstes Erfassungsmittel (24) zum Erfassen des ersten Lichtstrahls und Ausgeben eines Signals entsprechend der Intensität des ersten Lichtstrahls, wobei das erste Erfassungsmittel (24) erste, zweite, dritte und vierte Erfassungszonen (24a, 24b, 24c, 24d) umfasst, von denen die zweite und vierte Erfassungszone (24b, 24d) einen gebeugten, im ersten Lichtstrahl enthaltenen Lichtstrahl erfassen und die erste und dritte Erfassungszone (24a, 24c) angeordnet sind zwischen der zweiten und vierten Erfassungszone (24b, 24d); und wobei

das Erfassungsmittel (26) zum Erfassen des reflektierten Lichtstrahls als zweites Erfassungsmittel (26) den zweiten Lichtstrahl erfasst; und

außerdem umfassend

ein erstes Steuermittel (58) zum Steuern des Nachführmittels (34), um den Lichtstrahl mit der Rille (G) auszurichten, basierend auf einem Differenzsignal, das durch Subtraktion zwischen dem von der ersten Erfassungszone (24a) ausgegebenen Signal und dem von der dritten Erfassungszone (24c) ausgegebenen Signal erhalten wird; und

ein Reproduktionsmittel (68) zum Reproduzieren von Information, basierend auf einem Summensignal, das erhalten wird durch Addition der vier Signalausgangsgrößen von der ersten bis vierten Erfassungszone (24a, 24b, 24c, 24d).

6. Lichterfassungseinrichtung nach Anspruch 5, abhängig von Anspruch 4, wobei das Steuermittel (18, 60) und das Leitmittel (10) zum Fokussieren des Lichtstrahls auf die Aufzeichnungsspur des Aufzeichnungsmediums als zweites Steuermittel (60) arbeiten, um den Lichtstrahl auf die Rille (G) zu fokussieren, basierend auf dem Ausgangssignal des zweiten Erfassungsmittels (26).