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Dokumentenidentifikation DE3688905T2 10.03.1994
EP-Veröffentlichungsnummer 0223191
Titel Gerät mit optischem Kopf.
Anmelder Mitsubishi Denki K.K., Tokio/Tokyo, JP
Erfinder Shikama, Shinsuke, Nagaokakyo-shi Kyoto, JP;
Toide, Eiichi, Nagaokakyo-shi Kyoto, JP
Vertreter Pfenning, J., Dipl.-Ing., 10707 Berlin; Meinig, K., Dipl.-Phys., 80336 München; Butenschön, A., Dipl.-Ing. Dr.-Ing., Pat.-Anwälte; Bergmann, J., Dipl.-Ing., Pat.- u. Rechtsanw., 10707 Berlin; Nöth, H., Dipl.-Phys., Pat.-Anw., 80336 München
DE-Aktenzeichen 3688905
Vertragsstaaten DE, FR, GB
Sprache des Dokument En
EP-Anmeldetag 11.11.1986
EP-Aktenzeichen 861156644
EP-Offenlegungsdatum 27.05.1987
EP date of grant 18.08.1993
Veröffentlichungstag im Patentblatt 10.03.1994
IPC-Hauptklasse G11B 7/135

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Tubuskopfgerät nach dein Oberbegriff von Anspruch 1.

Bin derartiges Tubuskopfgerät ist zum Richten eines Laserstrahls auf einen optischen Informationsträger, z. B. auf eine Platte, mit in der Oberfläche desselben ausgebildeten Vertiefungen und zum Lesen der auf die Platte aufgezeichneten Information aus dein reflektierten Licht des Laserstrahls wohlbekannt. Dieses Tubuskopfgerät findet in verschiedenen elektrischen Apparaten wie PCM-Audioplattenspielern, Videoplattenspielern u. dgl. Verwendung.

Der Aufbau eines dieser Tubuskopfgeräte des Standes der Technik ist in Fig. 1 schematisch dargestellt.

In Fig. 1 bezeichnet das Bezugszeichen 1 eine Halbleiter- Laserstrahlquelle, die den Laserstrahl aussenden kann und die in einer Baugruppe 2 enthalten ist. Das Bezugszeichen 3 bezeichnet ein Fensterteil, durch das der von der Halbleiter-Laserstrahlquelle 1 aus ausgesendete Laserstrahl gehen kann; das Bezugszeichen 4 bezeichnet den Laserstrahlfluß, der das Fensterteil passiert hat; das Bezugszeichen 5 bezeichnet einen Strahlenteiler; das Bezugszeichen 6 bezeichnet die Kondensorlinse, die den Laserstrahlfluß 4 auf einer optischen Platte 7 sammeln kann, welche als optischer Informationsträger dient; das Bezugszeichen 8 bezeichnet die Vertiefungen, die die auf der optischen Platte 7 gebildete optische Information darstellen; das Bezugszeichen 9 bezeichnet eine Drehwelle, die die optische Platte 7 drehbar antreiben kann, und das Bezugszeichen 10 bezeichnet einen Fotodetektor, der den reflektierten Laserstrahl erfassen kann, welcher vom Strahlenteiler 5 geteilt worden ist.

Als Nächstes wird die Arbeitsweise des vorstehend beschriebenen, herkömmlichen Geräts erläutert.

Der von der Halbleiter-Laserstrahlquelle 1 aus ausgesendete Laserstrahlfluß 4 wird veranlaßt, das an der Baugruppe 2 angebrachte Fensterteil 3 und den Strahlenteiler 5 zu passieren, und durch die Kondensorlinse 6 auf den in der optischen Platte 7 ausgebildeten Vertiefungen konzentriert. Dann wird der von der optischen Platte 7 aus reflektierte Laserstrahlfluß wiederum durch die Kondensorlinse 6 hindurch auf den Strahlenteiler 5 gerichtet, der die Richtung des Laserstrahlflusses ändert, so daß anschließend ein Einfallen desselben in den Fotodetektor 10 bewirkt wird.

Der Fotodetektor 10 dient zum Erfassen der Intensität des reflektierten Laserstrahls, dessen Intensität durch die Vertiefungen auf der optischen Platte 7 moduliert wurde, um dadurch das Vorhandensein der Vertiefungen 8 an der relevanten Position auf der sich drehenden Platte 7 zu erfassen, damit der Laserstrahlfluß in bezug auf den Zeitablauf konzentriert wird, so daß die auf der optischen Platte 7 enthaltene Information ausgelesen werden kann.

Andererseits haben Tubuskopfgeräte auch als Aufzeichnungs/Wiedergabeköpfe für optische Plattenapparate weite Verwendung gefunden, bei denen beispielsweise der von einer Lichtquelle aus ausgesendete Halbleiter-Laser auf die Informationsaufzeichnungsfläche auf einer optischen Platte durch Verwendung eines Kondensorlinsensystems illuminiert wird, um Information auf die optische Platte zu schreiben oder aus dieser auszulesen.

In Fig. 2 ist die allgemeine oder herkömmliche Beschaffenheit eines solchen Tubuskopfgeräts veranschaulicht, bei dem der von der Lichtquelle oder der Laserdiode 1 aus ausgesendete Laserstrahl 4 ein Beugungsgitter 20 passiert, so daß er in einen Hauptstrahlfluß zum Schreiben/Lesen der Information und in ein Paar von Nebenstrahlflüssen, die als Spursensoren verwendet werden sollen, also in insgesamt drei Strahlflüsse, gebeugt wird. Auf diese Weise werden besagte Strahlflüsse jeweils auf den Vertiefungen 8 in der optischen Platte 7 als Informationsaufzeichnungsträger durch das Kondensorlinsensystem 6 konzentriert, nachdem sie durch den Strahlenteiler 5 hindurchgesandt worden sind. An dieser Stelle wird der auf der optischen Platte 7 konzentrierte Laserstrahl 4 in drei konzentrierte Lichtflecke 200a, 200b und 200c geteilt, die den drei Strahlflüssen entsprechen, welche durch das Beugungsgitter geteilt wurden.

In dem im vergrößerten Maßstab gezeichneten Block auf der rechten Seite von Fig. 2 sind die auf der optischen Platte illuminierten Laserstrahlpositionen dargestellt, in dem die die drei konzentrierten Lichtflecke oder -positionen 200a, 200b und 200c verbindende Linie mit Bezug auf die Linie der Spur 30 schräggestellt ist, welche aus der Reihe der auf der optischen Platte 7 gebildeten Vertiefungen besteht. Der mittlere konzentrierte Lichtfleck 200b soll zum Schreiben/Lesen der Signale verwendet werden, während die Flecken 200a und 200c auf den gegenüberliegenden Seiten als Spursensoren für die Spur 30 verwendet werden.

Im Betrieb wird ein Einfallen des Laserstrahls 4, der durch die optische Platte 7 reflektiert wurde, in den Strahlenteiler 5 durch das Kondensorlinsensystem 6 hindurch bewirkt. Es sei an dieser Stelle bemerkt, daß ein Teil des reflektierten Laserstrahls 4 durch den Strahlenteiler 5 auf den Fotodetektor 10 reflektiert wird, während der Rest des reflektierten Laserstrahls wiederum in die Laserdiode 1 durch den Strahlenteiler 5 hindurch direkt einfallen gelassen wird.

Im unteren rechten Abschnitt von Fig. 2 ist im vergrößerten Maßstab das reflektierte Laserlicht 4 zeichnerisch dargestellt, das auf den Fotodetektor 10 gerichtet worden ist. Dieses reflektierte Licht 4 wird in den Fotodetektor 10 in Form von drei konzentrierten Lichtflecken 300a, 300b und 300c einfallen gelassen, die den drei konzentrierten Lichtflecken 200a, 200b bzw. 200c entsprechen.

Der Fotodetektor 10 hat drei lichtaufnehmende Teile 40a, 40b und 40c, die jeweils die betreffenden konzentrierten Lichtflecken 300a, 300b und 300c aufnehmen können. Wie wohlbekannt ist, kann das mittlere lichtaufnehmende Teil 300b die in die optische Platte 7 geschriebene Information lesen, während die oberen und unteren lichtaufnehmenden Teile 300a, 300c die Verschiebung der illuminierten Position des Laserstrahls 4 vom Mittelpunkt der Spur 30 der optischen Platte 7 aus erfassen können.

Es sei nunmehr bemerkt, daß die Halbleiter-Laserstrahlquelle oder die Laserdiode 1 , die bei dem in Fig. 1 und 2 dargestellten Tubuskopfgerät Verwendung finden soll, in vielen Fällen vom Aufbau her als zur Brechungsindexleit- Art gehörend zu bezeichnen ist. Dies ist darauf zurückzuführen, daß, da bei dem Tubuskopfgerät dieser Art das optische Lichtstrahlkondensorsystem von der Halbleiter- Laserstrahlquelle 1 zur optischen Platte 7 in einem im wesentlichen keine Aberration aufweisenden Zustand betrieben werden muß, die Halbleiter-Laserstrahlquelle der Brechungsindexleit-Art, verglichen mit dem von anderen Arten oder der Halbleiter-Laserstrahlquelle der Verstärkungsleit-Art, einen geringeren Astigmatismus hat und für eine bessere Lichtstrahlkonzentrierung geeignet ist.

Die Halbleiter-Laserstrahlquelle der Brechungsindexleit- Art hat jedoch, verglichen mit der Halbleiter-Laserstrahlquelle der Verstärkungsleit-Art, eine stärkere Kohärenz und hat solche Probleme wie Rauschen hervorgerufen, das von dem von der optischen Platte aus reflektierten Licht induziert wird, wenn es zur aussendenden Stirnfläche für den Laserstrahl der Halbleiter-Laserstrahlquelle zurückkehrt, nachdem es den Strahlenteiler passiert hat.

Mit anderen Worten: Obwohl der von der optischen Platte 7 aus reflektierte Laserstrahl 4 mittels des Strahlenteilers 5 zwangsläufig durch die Kondensorlinse 6 hindurch auf den Fotodetektor 10 gerichtet wird, passiert ein Teil des reflektierten Laserstrahls den Strahlenteiler 5 (und das Beugungsgitter 20 in Fig. 2) in Richtung der laserstrahlaussendenden Stirnfläche der Halbleiter-Laserstrahlquelle 1. Selbst wenn der Prozentsatz des reflektierten Laserstrahls, der zur Laserstrahlquelle 1 zurückkehren kann, sehr gering ist, also in der Größenordnung von 0,1% liegt, so reicht dies aus, um den Rauschabstand des von der Halbleiter-Laserstrahlquelle 1 aus ausgesendeten Laserstrahl herabzusetzen, und ist die Ursache eines in die Augen fallenden Problems mit Bezug auf das Lesen von Information aus dem optischen Informationsträger oder der Platte 7.

In Anbetracht dieser Tatsache hat die Anmelderin der vorliegenden Erfindung die sogenannte "Lichtrückkoppelungsmethode" vorgeschlagen. Diese Lichtrückkoppelungsmethode ist in "MITSUBISHI DENKI GIHO, Bd. 58, xlo. 11, 1984" und in der japanischen Patentanmeldung Nr. 71142/1984 im einzelnen beschrieben und soll das Rauschen dadurch reduzieren, daß mehr als ein paar Prozent des von der optischen Platte aus reflektierten Laserstrahls zur laserstrahlaussendenden Stirnfläche der Halbleiter-Laserstrahlquell e zwangsläufig rückgekoppelt werden. Diese Methode macht nämlich einen besseren Gebrauch von der Charakteristik des Rauschens, das von dem zur Halbleiter-Laserstrahlquelle zurückkehrenden Laserstrahl induziert wird, wobei der Rauschpegel einmal um den 0,1%-Pegel herum herabgesetzt wird, während der Wert des zurückkehrenden Lichtes, ausgehend von 0%, zunimmt und dann wiederum noch besser wird, nachdem mehr als 0,1% erreicht worden sind, wie aus Fig. 3 hervorgeht. Eine nähere Prüfung der Rauschcharakteristik, welche von dem zur Halbleiter-Laserstrahlquelle zurückkehrenden Laserstrahl induziert wird, hat enthüllt, daß die Halbleiter-Laserstrahlen in ihrer Gesamtheit nicht notwendigerweise gute Rauschabstandscharakteristiken in Übereinstimmung mit dieser Zunahme in den Laserstrahlen zeigen, die zur Quelle zurückkehren, und es gibt bestimmte Halbleiter-Laserstrahlquellen, die ein erneutes Zunehmen des Rauschpegels in einem Bereich (beispielsweise Punkt B in Fig. 3) bewirkt haben, welcher eine größere Stärke der zurückkehrenden Laserstrahlen und einen Rauschabstand aufweist, der das zulässige Limit übersteigt. Es ist natürlich möglich, einen erforderlichen Rauschabstand selbst in bezug auf solche Halbleiter-Laserstrahlquellen zu erreichen, wenn sie im Bereich des zurückkehrenden Laserstrahls, wie beispielsweise durch Punkt A in Fig. 3 angedeutet, Verwendung finden sollen. In Wirklichkeit wird jedoch der Prozentsatz der Laserstrahlen, die zur Laserstrahlquelle zurückkehren, in der Größenordnung von zwei- bis dreimal schwanken aufgrund der Schwankung des Streuungswinkels des ausgesendeten Lichtflusses im Tubuskopfgerät, der Schwankung in der Durchlässigkeit durch die optischen Teile hindurch usw. Daher ist es äußerst schwierig, den Wert des zurückkehrenden Lichts an einem Punkt nahe dem Punkt A, an dem der Rauschpegel niedrig ist, genau einzustellen.

Aus der FR-PS 2 313 732 ist bereits ein Tubuskopfgerät zum Auslesen der auf einem optischen Informationsträger aufgezeichneten Information bekannt. Dieses Gerät besteht aus einer Laserstrahlquelle, einer Kondensorlinse zum Konzentrieren des von der Laserstrahlquelle aus ausgesendeten Laserstrahls auf den optischen Informationsträger, einem polarisierenden Strahlenteiler zwischen der Laserstrahlquelle und der Kondensorlinse zum Teilen des vom Informationsträger aus reflektierten Laserstrahls, einer λ/4-Platte zwischen dem Strahlenteiler und der Kondensorlinse und aus einer Einrichtung zum Dämpfen des Laserstrahls, welche im Strahlengang zwischen dem Informationsträger und der Laserstrahlquelle angeordnet ist. Die Kombination von λ/4-Platte und polarisierendem Strahlenteiler verringert wesentlich die Stärke des zur Laserstrahlquelle zurückkehrenden, reflektierten Lichtes. Die Dämpfungseinrichtung ist dazu vorgesehen, die Stärke des zurückkehrenden Lichts auf den niedrigstmöglichen Wert weiter zu verringern.

Des weiteren offenbart die EP-PS 109 194 ein optisches Informationswiedergabegerät zum optischen Wiedergeben eines auf einer Platte aufgezeichneten Signals und bestehend aus einer Lichtquelle aus einem Halbleiterlaser mit einer einzigen Charakteristik der longitudinalen Art; einer Kollimationslinse zum Konzentrieren eines linear polarisierten Lichtstrahls aus der Lichtquelle, um diesen auf die Aufzeichnungsplatte aufzubringen; einer Objektivlinse zum Konzentrieren des reflektierten Lichtstrahls; einem Polarisationsstrahlenteiler zum Separieren des reflektierten Lichtstrahls; einem Lichtdetektor zum Erfassen des separierten Lichtstrahls und aus einer Rückkoppelungseinrichtung wie einer Phasenplatte, welche eine Wellenlängenabweichung von der R Wellenlänge um einen vorbestimmten Betrag mit einbezieht, oder einer R-Wellenlängen-Phasen platte, welche derart angeordnet ist, daß sie um mehr als einen vorbestimmten Winkel um die Lichtachse der Lichtquelle geneigt ist, um einen Teil des reflektierten Lichtstrahls, der eine vorbestimmte Stärke übersteigt, zur Lichtquelle rückzukoppeln. Ohne die Rückkoppelungseinrichtung kehrt nur ein geringer Lichtbetrag, z. B. bis zu 1%, zur Laserquelle zurück. Mit der Rückkoppelungseinrichtung kann dieser Betrag jedoch beträchtlich erhöht werden, z. B. bis 5% oder bis 15%. Aus diesem Grund hat die Rückkoppelungseinrichtung keine dämpfende, sondern eine verstärkende Wirkung. Wenn es Schwankungen des Streuungswinkels des von der Lichtquelle aus ausgesendeten Lichtflusses gibt, schwankt die Stärke des zurückkehrenden Lichtes ebenfalls.

Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das aus der EP-PS 109 194 bekannte Tubuskopfgerät derart zu verbessern, daß das zur Halbleiter-Laserstrahlquelle zurückkehrende Licht durch einfache Mittel verringert und die Stärke des zurückkehrenden Lichtes genau eingestellt werden kann.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1 gelöst. Spezielle Ausführungsbeispiele des Geräts von Anspruch 1 ergeben sich aus den Merkmalen der abhängigen Ansprüche.

Gemäß der vorliegenden Erfindung sind lichtdämpfende Einrichtungen mit einer Lichtdurchlässigkeit T (0 < T < 1) zum Verringern der Stärke des zur Laserstrahlquelle zurückkehrenden, reflektierten Lichtes in einem Strahlengang zwischen dem optischen Informationsträger und der Halbleiter-Laserstrahlquelle angeordnet, wobei die Lichtdurchlässigkeit so ausgewählt wird, daß sichergestellt ist, daß die Stärke an zurückkehrendem Licht einen entsprechenden Rauschpegel hat, der unterhalb eines zulässigen Limits des Rauschabstands und innerhalb des Bereiches liegt, der die Lichtstärke übersteigt, welche einen entsprechenden Rauschpegel beim Spitzenwert und unter dem Wert MB hat.

Diese und weitere Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen aus der folgenden, ausführlichen Offenbarung klarer hervor, die in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen zu lesen ist.

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung der Beschaffenheit eines herkömmlichen Tubuskopfgeräts zum Auslesen der Information auf einem optischen Informationsträger;

Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung der Beschaffenheit eines herkömmlichen Tubuskopfgeräts zum Schreiben/Lesen von Information auf einen und aus einem optischen Informationsträger;

Fig. 3 ist ein Charakteristikdiagramm, das die Beziehung zwischen der Stärke des zur Halbleiter-Laserstrahlquelle zurückkehrenden, reflektierten Lichtes und dem Rauschpegel in dem in Fig. 1 und 2 dargestellten Tubuskopfgerät veranschaulicht;

Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung der Beschaffenheit eines Tubuskopfgeräts gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 5 zeigt eine schematische Darstellung der Beschaffenheit eines Tubuskopfgeräts gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 6 zeigt eine schematische Darstellung der Beschaffenheit eines Tubuskopfgeräts, insbesondere des Beugungsgitterteils einschließlich der lichtdämpfenden Einrichtung, gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 7 zeigt eine schematische Darstellung der Beschaffenheit eines Tubuskopfgeräts, insbesondere des Beugungsgitterteils einschließlich der lichtdämpfenden Einrichtung, gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, und

Fig. 8 zeigt eine schematische Darstellung der Beschaffenheit eines Tubuskopfgeräts, insbesondere des Beugungsgitterteils einschließlich der lichtdämpfenden Einrichtung, gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

Die bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nunmehr unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert.

In Fig. 4 ist die Beschaffenheit des Tubuskopfgeräts gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung schematisch dargestellt. Die Bauteile oder -elemente, die den in Fig. 1 dargestellten entsprechen, sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und werden nicht noch einmal erklärt.

Das vorliegende Ausführungsbeispiel ist dadurch gekennzeichnet, daß eine lichtdämpfende Einrichtung 50 zum Dämpfen der Stärke des Laserstrahls zwischen der Halbleiter-Laserstrahlquelle 1 und dem Strahlenteiler 5 vorgesehen ist.

Als Nächstes wird die Arbeitsweise des vorliegenden Ausführungsbeispiels erläutert.

Es sei darauf hingewiesen, daß die Stärke des reflektierten Laserstrahls in dem herkömmlichen Tubuskopfgerät, die aufgrund der übermäßigen Stärke des reflektierten Laserstrahls ein Überschreiten des zulässigen Limits durch den Rauschpegel bewirkt hat, als MB bezeichnet ist (vgl. hierzu Fig. 3).

Es sei des weiteren darauf hingewiesen, daß die Rate des zur Halbleiter-Laserstrahlquelle zurückkehrenden, reflektierten Laserstrahls auf MBT² und somit auf unter MB vermindert wird, indem die lichtdämpfende Einrichtung 50 mit einer Lichtdurchlässigkeit von T (vorausgesetzt, daß 0 < T < 1 ist) zwischen die Halbleiter-Laserstrahlquelle 1 und den Strahlenteiler 5, wie dies beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ausgeführt ist, eingefügt wird, weil der Laserstrahlfluß durch die lichtdämpfende Einrichtung 50 hindurch in Vorwärts- und in Rückwärtsrichtung gesandt wird.

Da der Wert T als Wert zwischen 0 und 1 nach Belieben ausgewählt werden kann, ist es möglich, die Stärke des reflektierten Laserstrahls an einem Punkt (wie dem mit MA in Fig. 3 bezeichneten Punkt) einzustellen, an dem der Rauschpegel akzeptabel im Falle eines Tubuskopfgeräts ist, bei dem die Rauschcharakteristik aufgrund der übermäßigen Stärke des zur Laserstrahlquelle 1 zurückkehrenden, reflektierten Laserstrahls herabgesetzt wird, selbst wenn die Stärke des reflektierten Laserstrahls schwankt.

Versuchsergebnisse haben gezeigt, daß, im Falle von zehn Tubuskopfgeräten, jedes dieser Geräte 8% der Rate des reflektierten, zur Laserstrahlquelle 1 zurückkehrenden Laserstrahls aufweist, ehe die lichtdämpfende Einrichtung 50 eingefügt ist; daß sich des weiteren bei ihm das wiedergegebene Signal aufgrund der Rauschcharakteristik der Halbleiter-Laserstrahlquelle 1 in einem ungünstigen Zustand befindet, wenn ein "WRATTEN GEL ND FILTER", hergestellt von der Eastman Kodak Company in Rochester, New York, als lichtdämpfende Einrichtung 50 zwischen die Halbleiter-Laserstrahlquelle 1 und den Strahlenteiler 5 eingefügt worden ist; daß die Wiedergabeeigenschaften des Tubuskopfgerätes insgesamt günstig geworden sind und daß die Rauscheigenschaften aufgrund der Verringerung der Rate des reflektierten, zur Halbleiter-Laserstrahlquelle 1 zurückkehrenden Laserstrahls in vorteilhafter Weise verbessert worden sind.

An dieser Stelle sei bemerkt, daß die Art der lichtdämpfenden Einrichtung, die Verwendung finden kann, nicht auf die vorstehend angeführte beschränkt ist und daß ebensogut andere Filteröffnungen wie Interferenzfilter, Glas-Neutralfilter, Farbfilter u. dgl. verwendet werden können. Mit anderen Worten: Jede beliebige Art von Filter kann als lichtdämpfende Einrichtung zum Reduzieren des Rauschens verwendet werden, solange wie sie in der Lage ist, die Stärke des zur Quelle zurückkehrenden, reflektierten Laserstrahls zu dämpfen.

Obwohl ein Beispiel der lichtdämpfenden Einrichtung 50, die zwischen dem Fensterteil 3 und den Strahlenteiler 5 angeordnet ist, mit Bezug auf Fig. 4 erläutert worden ist, kann eine derartige lichtdämpfende Einrichtung aber auch zwischen dem Strahlenteiler 5 und dem Kondensorlinsensystem 6, zwischen der Kondensorlinse 6 und der optischen Platte 7 oder zwischen der Halbleiter-Laserstrahlquelle 1 und dem Fensterteil 3 angeordnet sein. Es ist wichtig, darauf hinzuweisen, daß der zur Halbleiter-Laserstrahlquelle 1 zurückkehrende, reflektierte Laserstrahl auf geeignete Weise gesteuert werden kann, wenn die lichtdämpfende Einrichtung 50 an irgendeiner Position zwischen der Halbleiter-Laserstrahlquelle 1 und dem optischen Informationsträger oder der optischen Platte 7 angeordnet ist.

Es ist daher möglich, die lichtwertdämpfende Einrichtung 50 zum Zeitpunkt der Montage des Tubuskopfgeräts oder nach Justierung desselben ohne Beeinträchtigung des Strahlengangs anzuordnen. Die vorliegende Erfindung kann auch in den Fällen angewendet werden, in denen es notwendig ist, das Tubuskopfgerät zu regenerieren, bei dem aufgrund der übermäßigen Stärke des zur Halbleiter-Laserstrahlquelle 1 zurückkehrenden, reflektierten Laserstrahls ein Zunehmen des Rauschpegels in bezug auf das von diesem zurückkehrenden Laserstrahl induzierte Rauschen bewirkt wird.

Abgesehen vom Anordnen der lichtdämpfenden Einrichtung 50, ist es darüber hinaus weiterhin denkbar, die Lichtdurchlässigkeit des Strahlenteilers 5 als ein Mittel zur Verringerung der Rate des zur Quelle zurückkehrenden, reflektierten Laserstrahls zu ändern. In der Tat macht diese Lösung jedoch eine Positionsjustierung des Fotodetektors 10 durch Austauschen des Strahlenteilers 5 notwendig; auf diese Weise wird sie zu einer Regenerierungsmethode, die viel Zeit und Kosten erfordert.

Das zweite Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird jetzt unter Bezugnahme auf Fig. 5 erläutert.

Bei diesem Ausführungsbeispiel wird das Fensterteil, das gemäß einer Konstruktion des Standes der Technik in der Baugruppe 2 vorgesehen wurde, nunmehr von der lichtdämpfenden Einrichtung 50 gebildet.

Bei diesem Ausführungsbeispiel kann daher der Rauschpegel dadurch reduziert werden, daß die Stärke des zur Quelle zurückkehrenden Laserstrahls wie bei dem ersten, vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiel begrenzt wird, und auch das Fensterteil 3 kann weggelassen werden, wodurch die Möglichkeit einer Kostenersparnis eröffnet wird.

Weiterhin erfordert das vorliegende Ausführungsbeispiel keinen extra Platz zum Einsetzen der lichtdämpfenden Einrichtung 50, was zur Folge hat, daß sie insbesondere auf einen kleinen Tubuskopf zweckmäßig angewendet werden kann.

Es sei des weiteren bemerkt, daß die jeweiligen Ausführungsbeispiele in bezug auf ein Tubuskopfgerät zur Anwendung auf eine optische Platte von der Art einer CD beschrieben worden sind, in der Information in Vertiefungen gespeichert ist, welche in dem optischen Informationsträger ausgebildet sind. Tatsächlich können die Ausführungsbeispiele auf optische Informationsträger anderer Art, z. B. auf diejenigen der magnetooptischen Art oder der Phasenänderungsart, angewendet werden.

Die bevorzugten Ausführungsbeispiele 3 bis 5 der vorliegenden Erfindung werden nunmehr mit Bezug auf Fig. 6 bis 8 erläutert. Es versteht sich von selbst, daß den Bauteilen, die den in Fig. 2 dargestellten entsprechen, die gleichen Bezugszeichen gegeben und diese Bauteile nicht gesondert erklärt werden.

Unter Bezugnahme darauf ist das Tubuskopfgerät bei diesen Ausführungsbeispielen ähnlich wie das in Fig. 2 dargestellte, bekannte Gerät beschaffen und dadurch gekennzeichnet, daß das Beugungsgitterteil 20 mit einer Einrichtung 50' zum Dämpfen des reflektierten Lichts versehen ist, die dazu geeignet ist, das reflektierte Licht zu dämpfen, das zur Halbleiter-Laserstrahlquelle oder der Laserdiode 1 über das Kondensorlinsensystem 6 zurückkehrt.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer derartigen Reflexlicht-Dämpfungseinrichtung 50' ist in Fig. 6 dargestellt.

Das Beugungsgitterteil 20 ist im allgemeinen mit einem Beugungsgitterstück 20a an der Seite des Kondensorlinsensystems 6 in Fig. 2 ausgebildet. Bei diesem Ausführungsbeispiel umfaßt die Reflexlicht-Dämpfungseinrichtung 50' einen lichtdämpfenden, dünnen Film 50a, welcher mittels eines Bedampfungsverfahrens auf der Oberfläche des Beugungsgitterteils 20 an der Seite der Laserdiode 1 in Fig. 2 gebildet wurde.

Der dünne Film 50a kann unter Verwendung eines metallenen Bedampfungsfilms wie Aluminium, eines dielektrischen Bedampfungsfilms od. dgl. gebildet werden.

In Fig. 7 wird ein anderes Ausführungsbeispiel der Reflexlicht-Dämpfungseinrichtung 50' gezeigt. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird der Film 50a an der Seite des Kondensorlinsensystems 6 gebildet.

In Fig. 8 wird ein weiteres Ausführungsbeispiel der Reflexlicht-Dämpfungseinrichtung 50' gezeigt. Diese Reflexlicht- Dämpfungseinrichtung ist derart beschaffen, daß das Beugungsgitterteil 20 an sich aus einem massiven Material besteht, das lichtdämpfende Eigenschaften aufweist, für die ein Neutralfilter-Farbglasmaterial od. dgl. verwendet werden kann.

Mit anderen Worten: Gemäß der vorliegenden Erfindung kann jede beliebige Reflexlicht-Dämpfungseinrichtung 50' Verwendung finden solange, wie sie in der Lage ist, das Reflexlicht zu dämpfen, welches zur Laserdiode 1 zurückkehren kann. Es bedarf keiner Erwähnung, daß auch andere Konstruktionsformen als die im vorliegenden Fall angezogenen je nach den Erfordernissen verwendet werden können.

Mit Bezug auf die in Fig. 6 bis 8 dargestellte lichtdämpfende Einrichtung wird als Nächstes die Arbeitsweise unter Bezugnahme auf Fig. 2 und 3 erläutert.

Angenommen, daß die Lichtdurchlässigkeit der Reflexlicht- Dämpfungseinrichtung 50' T ist (vorausgesetzt, daß 0 < T < 1 ist) und daß die Stärke des durch das Kondensorlinsensystem 6 und den Strahlenteiler 5 hindurch zur Laserdiode zurückkehrenden, reflektierten Lichtes bei MB liegt, was oberhalb des zulässigen Limits des Rauschpegels liegt, wie dies durch den Punkt B in Fig. 3 angedeutet ist, kann aus den vorliegenden Ausführungsbeispielen abgeleitet werden, daß die Stärke M des über die Reflexlicht-Dämpfungseinrichtung 50' zur Laserdiode 1 zurückkehrenden, reflektierten Lichtes MBT² sein wird, was geringer als MB ist.

An dieser Stelle sei bemerkt, daß die Stärke des reflektierten Lichtes, also MB, mit T² multipliziert wird, weil der von der Laserdiode 1 aus ausgesendete Laserstrahl 4 die Reflexlicht-Dämpfungseinrichtung 50' zweimal passiert, d. h. in Vorwärts- und in Rückwärtsrichtung.

Demgemäß macht es durch Auswählen der Lichtdurchlässigkeit der Reflexlicht-Dämpfungseinrichtung 50' bei einem Wert im Bereich zwischen 0 und 1 die vorliegende Erfindung möglich, die Stärke des reflektierten Lichtes, also M, beträchtlich zu verringern und diese beispielsweise am Punkt A konstant zu halten, der unterhalb des zulässigen Limits für den Rauschabstand liegt, und zwar selbst in einem Fall, in dem der Wert M zu hoch für den Rauschabstand ist, um das zulässige Limit beträchtlich zu überschreiten.

Die Anmelderin der vorliegenden Erfindung führte einen Versuch durch, um die Wirkung der vorliegenden Erfindung glaubhaft zu untermauern, bei der ein dielektrisches Interferenzfilter mit einer Lichtdurchlässigkeit T = 0,6 auf der Oberfläche des Beugungsgitterteils 20, wie in Fig. 7 gezeigt, gebildet wurde.

Wenn kein Interferenzfilter vorgesehen war, betrug die Stärke des reflektierten Lichtes, also M, ungefähr 8%. Es wurde jedoch gefunden, daß der Wert M auf ungefähr 2% reduziert war, wenn das Interferenzfilter vorgesehen ist, wobei auch die Rauschcharakteristik der Laserdiode 1 in hohem Maße verbessert und die Wiedergabequalität der Signale relativ zur optischen Platte 7 in hohem Maße gesteigert wird.

Es sollte darauf hingewiesen werden, daß die Methode zum Steuern der Stärke des reflektierten Lichtes, also M, durch Steuern der Lichtdurchlässigkeit des Strahlenteilers 5 theoretisch ebenfalls möglich gemacht wird. Vom praktischen Standpunkt aus gesehen, werden, wenn der Strahlenteiler 5 an sich in bezug auf seine Lichtdurchlässigkeit justierbar ausgeführt ist, die Positionsjustierung des Fotodetektors 10 und andere Justierungen jedoch umständlich, und daher ist diese für den praktischen Gebrauch nicht akzeptabel.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es jedoch möglich, die Stärke M des zur Laserdiode 1 zurückkehrenden, reflektierten Lichtes frei zu justieren, und zwar einfach dadurch, daß das Beugungsgitterteil 20 ausgetauscht wird. Es kann als sicher gelten, daß es, verglichen mit der Methode zum Austauschen des Strahlenteilers 5 selbst, viel einfacher ist, bei der vorliegenden Erfindung die Justierung des Wertes M vorzunehmen.

In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung wird es, wenn eine Vielzahl von Beugungsgitterteilen 20, die mit der eine unterschiedliche Lichtdurchlässigkeit T aufweisenden Reflexlicht-Dämpfungseinrichtung versehen wurden, gefertigt ist, daher möglich, die Stärke M des zur Laserdiode 1 zurückkehrenden, reflektierten Lichtes auf den Optimalwert leicht einzustellen, und zwar einfach dadurch, daß das Beugungsgitterteil 20 ausgetauscht wird, und dies kann sogar nach der Montage des Tubuskopfgeräts erfolgen.

Wenn nämlich die Stärke M des zur Laserdiode 1 zurückkehrenden, reflektierten Lichtes ein solches Ausmaß annimmt, daß das Rauschen der Laserdiode 1 zunimmt, kann der Rauschpegel der Laserdiode 1 leicht reduziert werden, indem das Beugungsgitterteil 20 durch eines ersetzt wird, das eine geringere Lichtdurchlässigkeit T aufweist.

Obwohl im vorliegenden Fall ein Tubuskopfgerät, das zum Schreiben/Lesen von Information auf eine und aus einer optischen Platte, auf die Daten als Vertiefungsinformation aufgezeichnet werden, wie einer CD geeignet ist, in Form eines Ausführungsbeispiels aus Gründen der Klarheit erläutert worden ist, versteht es sich von selbst, daß die vorliegende Erfindung nicht auf ein derartiges Tubuskopfgerät beschränkt ist und daß sie auch auf Tubuskopfgeräte für optische Platten anderer Art wie die der magnetooptischen Art, der Phasenänderungsart od. dgl. Anwendung finden kann.


Anspruch[de]

1. Tubuskopfgerät zum Auslesen der auf einen optischen Informationsträger (7) aufgezeichneten Information, das eine Halbleiter-Laserstrahlquelle (1) zum Aussenden eines Laserstrahls, von dem angenommen wird, daß seine wellenförmige Rauschcharakteristik wie folgt verläuft:

i) während die Stärke an zurückkehrendem Licht, das von dem optischen Informationsträger aus reflektiert wird und das auf die laserstrahlaussendende Stirnfläche der Halbleiter-Laserstrahlquelle auftrifft, von Null aus zunimmt, steigt der Rauschpegel entsprechend an und überschreitet dann ein zulässiges Limit des Rauschabstands,

ii) während die Stärke an zurückkehrendem Licht weiter zunimmt, wird der entsprechende Rauschpegel bei einem Spitzenwert gesättigt, und dieser Rauschpegel fällt dann bis unterhalb des zulässigen Limits dieses Abstands ab,

iii) während die Stärke an zurückkehrendem Licht immer noch weiter zunimmt, wird der entsprechende Rauschpegel umgekehrt gesättigt, um einen Bodenwert bei einem Wert MA anzugeben, und

iv) während die Stärke an zurückkehrendem Licht sogar noch mehr zunimmt, steigt der entsprechende Rauschpegel an und überschreitet wiederum das zulässige Limit dieses Abstands bei einem Wert MB;

ein Kondensorlinsensystem (6) zum Konzentrieren des von der Laserstrahlquelle (1) aus ausgesendeten Laserstrahlflusses auf den optischen Informationsträger (7) und

einen Strahlenteiler (5) umfaßt, der zwischen die Laserstrahlquelle (1) und das Kondensorlinsensystem (6) eingefügt ist, um den von dem optischen Informationsträger (7) aus reflektierten Laserstrahl zu teilen, dadurch gekennzeichnet, daß lichtdämpfende Einrichtungen (50, 50') mit einer Lichtdurchlässigkeit T (0 < T < 1) zum Verringern der Stärke des zur Laserstrahlquelle zurückkehrenden, reflektierten Lichts in einem Strahlengang zwischen dem optischen Informationsträger (7) und der Halbleiter-Laserstrahlquelle (1) angeordnet sind, wobei die Lichtdurchlässigkeit so ausgewählt wird, daß sichergestellt ist, daß die Stärke an zurückkehrendem Licht einen entsprechenden Rauschpegel hat, der unterhalb eines zulässigen Limits des Rauschabstands und innerhalb des Bereichs liegt, der die Lichtstärke übersteigt, welche einen entsprechenden Rauschpegel bei dem Spitzenwert und unter dem Wert MB hat.

2. Tubuskopfgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dämpfende Einrichtung (50) ein Fensterteil in einer Baugruppe umfaßt, um die Halbleiter-Laserstrahlquelle zu schützen.

3. Tubuskopfgerät nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Halbleiter-Laserstrahlquelle (1) dazu verwendet wird, die Information auf den optischen Informationsträger (P) zu schreiben, damit die Information optisch gespeichert wird, und daß Beugungsgittereinrichtungen (20) vorgesehen sind, um den von der Halbleiter-Laserstrahlquelle aus ausgesendeten Laserstrahl zu beugen, so daß der durch das Kondensorlinsensystem auf den optischen Informationsträger (8) konzentrierte Laserstrahlfluß als konzentrierter Lichtfleck zum Schreiben/ Lesen der Information und eine Vielzahl von konzentrierten Lichtflecken zum Erfühlen einer Spur abgebildet werden kann, wobei die Beugungsgittereinrichtungen in einem Strahlengang zwischen der Halbleiter-Laserstrahlquelle (1) und dem Strahlenteiler (5) angeordnet sind.

4. Tubuskopfgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die dämpfende Einrichtung durch Verwendung eines dünnen Films (50a) gebildet wird, um die Stärke des Laserstrahls zu dämpfen, wobei der Film auf der Oberfläche der Beugungsgittereinrichtungen (20) entweder an der Seite der Halbleiter- Laserstrahlquelle oder an der Seite des Kondensorlinsensystems vorgesehen ist.

5. Tubuskopfgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die reflektiertes Licht dämpfende Einrichtung (50') derart ausgebildet ist, daß die Beugungsgittereinrichtung (20) an sich durch Verwendung eines massiven Materials gebildet wird, das die Eigenschaft hat, die Stärke des Laserstrahls zu dämpfen.







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