Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen optischen Abnehmer,
der sich einer Lichtquelle bedient, die Licht mit zwei unterschiedlichen Wellenlängen
emittiert, sowie auf ein Einstellverfahren zum Ausrichten der optischen Achse.
Die optischen Aufzeichnungs- und/oder Wiedergabegeräte für
Aufzeichnungsmedien der Gruppe der Digital Versatile Discs (im Folgenden DVD), die
in der Lage sind, hochdichte Informationen aufzuzeichnen und/oder wiederzugeben,
sollten mit Aufzeichnungsmedien der Gruppe der Compact Discs (im Folgenden CD) sowie
mit Medien der DVD-Gruppe kompatibel sein. Optische Abnehmer, die sowohl für
den Gebrauch mit CD- als auch mit DVD-Gruppen geeignet sind, werden im Folgenden
"kompatible optische Abnehmer" genannt.
Eine herkömmliche CD weist eine Standarddicke von 1,2 mm auf,
während eine DVD eine Standarddicke von 0,6 mm aufweist, was bei der Neigungstoleranz
der Scheibe und der NA (numerischen Apertur) einer Objektivlinse zu berücksichtigen
ist. Lichtquellen für die Wiedergabe von DVD und CD haben unterschiedliche
Wellenlängen; ca. 780 nm für CDs und ca. 650 nm für DVDs. Bei einer
CD-R, die eine organische Farbschicht als aufzeichnende Schicht aufweist, werden
deren Daten beschädigt, wenn Licht mit einer Wellenlänge von 650 nm verwendet
wird. Deshalb verwendet ein optisches Gerät für die Aufzeichnung und/oder
Wiedergabe einer DVD normalerweise einen kompatiblen optischen Abnehmer, der Licht
mit zwei unterschiedlichen Wellenlängen verwendet, um die Aufzeichnung und/oder
Wiedergabe auf Medien der CD-Gruppe, einschließlich CD-R, auszuführen.
Wie in 1 dargestellt ist, wurde nach
dem Stand der Technik ein kompatibler optischer Abnehmer vorgeschlagen, der zwei
Lichtquellen verwendet, die unterschiedliche Wellenlängen des Lichts emittieren,
sowie ein Fotodetektor.
Mit Bezug auf 1 umfasst der herkömmliche
kompatible optische Abnehmer eine erste Lichtquelle 1 für das Emittieren
von Licht mit einer Wellenlänge von 650 nm sowie eine zweite Lichtquelle
3 für das Emittieren von Licht mit einer Wellenlänge von 780
nm.
Das von der ersten Lichtquelle 1 emittierte Licht wird verwendet,
um Informationen auf eine DVD 10, die eine relativ geringe Dicke aufweist,
aufzuzeichnen und/oder von derselben wiederzugeben. Das von der zweiten Lichtquelle
3 emittierte Licht wird verwendet, um Informationen auf eine CD
10b, die eine relativ große Dicke aufweist, aufzuzeichnen und/oder
von derselben wiederzugeben.
Das von der ersten Lichtquelle 1 emittierte Licht wird durch
einen plattenförmigen Strahlungsteiler 7 reflektiert, durch einen
kubischen Strahlungsteiler 9 übertragen und zu einer Scheibe
10 geleitet. Das von der zweiten Lichtquelle 3 emittierte Licht
wird durch den kubischen Strahlungsteiler 9 reflektiert und auf die Scheibe
10 geleitet. Eine Objektivlinse 15 fokussiert das von der ersten
und der zweiten Lichtquelle 1 bzw. 3 auftreffende Licht, um auf
der Scheibe 10 einen Lichtpunkt auszubilden, wobei das von der ersten Lichtquelle
1 emittierte Licht auf der DVD 10a fokussiert wird, die eine relativ
geringe Dicke aufweist, und das von der zweiten Lichtquelle 3 emittierte
Licht wird auf die CD 10b fokussiert, die eine relativ große Dicke
aufweist.
Das von der Scheibe 10 reflektierte Licht wird nacheinander
durch die Objektivlinse 15, den kubischen Strahlungsteiler 9 und
den plattenförmigen Strahlungsteiler 7 übertragen und wird von
einem Fotodetektor 19 empfangen.
In 1 bezeichnet das Bezugszeichen
5 ein Gitter zum Beugen des Lichts von der zweiten Lichtquelle
3, so dass es zu gebeugten Strahlen 0., +1. und –1. Ordnung wird,
um ein Spurfehlersignal durch eine Dreistrahlenmethode während des Aufzeichnens
und/oder der Wiedergabe zu erkennen. Das Bezugszeichen 11 bezeichnet eine
Kollimatorlinse zum Bündeln des streuenden Lichts von der ersten und zweiten
Lichtquelle 1 bzw. 3. Das Bezugszeichen 17 bezeichnet
eine Lichterfassungslinse 17 zum Verdichten des durch den kubischen Strahlungsteiler
9 auftreffenden Lichts, nachdem dieses durch die Scheibe 10 reflektiert
wurde, so dass das Licht vom Fotodetektor 19 empfangen wird.
Da der herkömmliche optische Abnehmer, der den oben beschriebenen
Aufbau aufweist, zwei Lichtquellen 1 und 3 umfasst, die Licht
mit unterschiedlichen Wellenlängen emittieren, ist er sowohl für die DVD
10a als auch die CD 10b kompatibel. Der herkömmliche kompatible
optische Abnehmer, der die beiden Lichtquellen 1 und 3, die getrennt
voneinander angeordnet sind, verwendet, erschwert jedoch die Ausrichtung der optischen
Achse hinsichtlich der ersten und der zweiten Lichtquelle 1 bzw.
3 sowie den Montageprozess.
Insbesondere werden im kompatiblen optischen Abnehmer, der die beiden
Lichtquellen 1 bzw. 3 wie oben beschrieben verwendet, die optischen
Elemente für die Aufzeichnung und/oder Wiedergabe auf der CD 10b für
die Ausrichtung der optischen Achse der CD eingestellt, nachdem die optischen Elemente
für die Aufzeichnung und/oder Wiedergabe auf der DVD 10a für
die Ausrichtung der optischen Achse der DVD eingestellt wurden. Die optische Achse
der ersten Lichtquelle 1 für die DVD 10a wird zuerst eingestellt,
und dann wird die optische Achse der zweiten Lichtquelle
3 für die CD 10b eingestellt. Da sich die erste und die zweite
Lichtquelle 1 bzw. 3 auf unterschiedlichen Positionen befinden,
ist der Einstellpunkt für die erste und die zweite Lichtquelle 1 bzw.
3 unterschiedlich. Nach der Ausrichtung der optischen Achse der DVD wird
die zweite Lichtquelle 3 in drei Dimensionen eingestellt, was für
die Ausrichtung der optischen Achse der CD schwierig zu steuern ist. Die dreidimensionale
Einstellung der zweiten Lichtquelle 3 für die Ausrichtung der optischen
Achse der CD wird benötigt, da die optische Achse der CD durch mehrere Parameter
beeinflusst wird, wie zum Beispiel die Position und der Winkel der zweiten Lichtquelle
3 und die Position und der Winkel des kubischen Strahlungsteilers
9. Das führt dazu, dass die Verfahren zur Montage und Ausrichtung
der optischen Achse für den herkömmlichen kompatiblen optischen Abnehmer
einschließlich der beiden Lichtquellen 1 und 3 schwierig
sind. Darüber hinaus stimmt eine Neigung der Objektivlinse 15, die
schließlich eingestellt wird, so dass sie an der optischen Achse der DVD ausgerichtet
ist, nicht mit der optischen Achse der zweiten Lichtquelle 3 für die
CD überein.
Der herkömmliche kompatible optische Abnehmer, der zwei Lichtquellen
verwendet, die die oben beschriebenen Nachteile aufweisen, reduziert die Wiederholbarkeit
des Verfahrens und die Produktivität und erhöht die Herstellkosten.
Die in 1 dargestellten Pfeile veranschaulichen
die Richtungen, in die die optischen Geräte für die Ausrichtung der optischen
Achse der CD eingestellt werden. Für die Ausrichtung der optischen Achse für
die CD wird insbesondere die Lichtquelle 3 in drei Dimensionen ausgerichtet,
das Gitter 5, die Objektivlinse 15 und der Fotodetektor
19 werden in zwei Dimensionen ausgerichtet und der kubische Strahlungsteiler
9 sowie die Lichterfassungslinse 17 werden in einer Dimension
ausgerichtet.
Wie in 2 dargestellt wird, die ein weiteres
Beispiel eines herkömmlichen optischen Abnehmers zeigt, werden gegenwärtig
der kompatible optische Abnehmer einschließlich einer Lichtquelle
20 für das Emittieren des ersten und zweiten Lichts I' und II' mit
unterschiedlichen Wellenlängen, die getrennt voneinander, in einem vorgegebenen
Intervall emittiert werden, sowie ein Hologrammkoppler 27 zum Kompensieren
des Abstandes zwischen den optischen Achsen des ersten und des zweiten Lichts I'
bzw. II', die unterschiedliche Wellenlängen aufweisen, entwickelt. In
2 geben die gleichen Bezugszeichen wie die in
1 verwendeten die gleichen oder ähnliche Funktionselemente
wie die in 1 an, somit wird deren Beschreibung hier
nicht wiederholt.
Die Lichtquelle 20 ist ein Laser mit zwei Wellenlängen
und emittiert das erste Licht I' mit einer Wellenlänge von ca. 650 nm und das
zweite Licht II' mit einer Wellenlänge von ca. 780 nm. Das erste Licht wird
für die Aufzeichnung und/oder Wiedergabe auf einer DVD 10a verwendet,
und das zweite Licht II' wird für die Aufzeichnung und/oder Wiedergabe auf
einer CD 10b verwendet.
Wenn der Hologrammkoppler 27 zwischen der Lichtquelle
10 und dem plattenförmigen Strahlungsteiler 27 angeordnet
ist, dann ist die Lichtquelle 20 so aufgebaut, dass sie das zweite Licht
II' in einem vorgegebenen Winkel in Bezug auf das erste Licht I' emittiert, und
der Hologrammkoppler 27 überträgt das erste Licht I', das senkrecht
auf seine eine Seite auftrifft, und überträgt einen Großteil des
zweiten Lichts II', das in einem Winkel auftrifft, um das erste Licht I' und das
zweite Licht II' parallel zueinander weiter zu leiten.
Alternativ dazu kann die Lichtquelle 20 so aufgebaut sein,
dass das erste und das zweite Licht I' bzw. II' parallel zueinander, in einem vorgegebenen
Abstand zueinander emittiert werden. In diesem Fall ist der Hologrammkoppler
25 zwischen dem plattenförmigen Strahlungsteiler 27 und dem
Fotodetektor 19 angeordnet.
Wenn die Lichtquelle 20 zwischen dem plattenförmigen
Strahlungsteiler 27 und dem Fotodetektor 19, wie in
3 dargestellt, angeordnet ist, überträgt
der Hologrammkoppler 27 das erste Licht I' zwischen dem ersten und dem
zweiten Licht I' bzw. II', die parallel zueinander, mit dem vorgegebenen Abstand
zueinander dort auftreffen, und beugt und überträgt das zweite Licht II',
so dass das erste Licht I' und das zweite Licht II' zusammen auf dem gleichen Abschnitt
des Fotodetektors 19 empfangen werden.
In 2 und 3
geben die Pfeile die Richtungen an, in welchen die optischen Elemente eingestellt
sind, um die optische Achse für die DVD und die CD auszurichten.
In herkömmlichen kompatiblen optischen Abnehmern, die unter Bezugnahme
auf 2 und 3 beschrieben
werden, werden das erste und das zweite Licht I' bzw. II', die in einem vorgegebenen
Abstand voneinander getrennt weitergeleitet werden, mit Hilfe des Hologrammkopplers
27 so eingestellt, dass sie in der gleichen Achse ausgerichtet sind, um
parallel zueinander weitergeleitet oder am Fotodetektor 19 gesammelt zu
werden. In diesen Strukturen wird die optische Achse für die DVD, die ausgerichtet
wurde, als Ergebnis der Ausrichtung der optischen Achse für die CD geändert.
Deshalb muss die Ausrichtung der optischen Achse für die DVD und die CD wiederholt
ausgeführt werden.
US 2001/0026525 legt einen kompatiblen
optischen Abnehmer offen, bestehend aus einer Lichtquelle, die
erstes und zweites Licht mit unterschiedlichen Wellenlängen, die um ein vorgegebenes
Intervall voneinander getrennt sind, für ein erstes Aufzeichnungsmedium mit
einer relativ geringen Dicke bzw. ein zweites Aufzeichnungsmedium mit einer relativ
großen Dicke emittiert; einer Lichtweg-Änderungseinrichtung, die einen
Laufweg von auftreffendem Licht ändert; einer Objektivlinse, die auf einem
Lichtweg zwischen der Lichtweg-Änderungseinrichtung und einem Aufzeichnungsmedium
angeordnet ist und das erste sowie das zweite Licht fokussiert, um einen Lichtpunkt
auf dem Aufzeichnungsmedium auszubilden; und einem Fotodetektor, der das darauf
auftreffende, durch die Lichtweg-Änderungseinrichtung voneinander getrennte,
erste und zweite Licht, nachdem es vom Aufzeichnungsmedium reflektiert wurde, empfängt
und erfasst.
In Anbetracht der Lösung oder Reduzierung der oben beschriebenen
Probleme ist es ein Ziel der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung,
einen kompatiblen optischen Abnehmer, der keinen Ausgleich der Fehlausrichtung zwischen
den beiden Lichtstrahlen, die unterschiedliche Wellenlängen aufweisen und getrennt
voneinander von einer Lichtquelle emittiert werden, benötigt, sowie ein Einstellverfahren
für das Ausrichten der optischen Achse im kompatiblen optischen Abnehmer zur
Verfügung zu stellen.
In einem Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Einstellverfahren
zum Ausrichten der optischen Achse in einem kompatiblen optischen Abnehmer zur Verfügung,
bestehend aus: einer Lichtquelle, die erstes und zweites Licht mit unterschiedlichen
Wellenlängen, die um ein vorgegebenes Intervall voneinander getrennt sind,
für ein erstes Aufzeichnungsmedium mit einer relativ geringen Dicke bzw. ein
zweites Aufzeichnungsmedium mit einer relativ großen Dicke emittiert; einer
Lichtweg-Änderungseinrichtung, die einen Laufweg von auftreffendem Licht ändert;
und eine Objektivlinse, die auf einem Lichtweg zwischen der Lichtweg-Änderungseinrichtung
und einem Aufzeichnungsmedium angeordnet ist und das erste sowie das zweite Licht
fokussiert, um einen Lichtpunkt auf dem Aufzeichnungsmedium auszubilden, dadurch
gekennzeichnet, dass das Einstellverfahren umfasst: während die Lichtquelle
betrieben wird, um das erste Licht für das erste Aufzeichnungsmedium zu emittieren,
Einstellen eines Fotodetektors, der das erste und zweite Licht, die darauf auftreffen,
voneinander getrennt empfängt und erfasst, nachdem sie von dem Aufzeichnungsmedium
reflektiert worden sind, um sie auf die optische Achse für das erste Aufzeichnungsmedium
auszurichten, Einstellen der Lichtquelle und/oder einer Erfassungslinse, die zwischen
der Lichtweg-Änderungseinrichtung und dem Fotodetektor angeordnet ist, in der
Richtung der optischen Achse der Lichtquelle und Einstellen der Neigung der Objektivlinse,
um die Ausrichtung der optischen Achse für das erste Aufzeichnungsmedium abzuschließen.
Als nächstes, während die Lichtquelle betrieben wird, um das zweite Licht
für das zweite Aufzeichnungsmedium zu emittieren, wird die Lichtquelle in einer
Drehrichtung eingestellt, um die Ausrichtung der optischen Achse für das zweite
Aufzeichnungsmedium abzuschließen.
Im oben beschriebenen Einstellverfahren für die Ausrichtung der
optischen Achse im kompatiblen optischen Abnehmer umfasst die Ausrichtung der optischen
Achse für das zweite Aufzeichnungsmedium vorzugsweise des Weiteren das Einstellen
eines Gitters, das zwischen der Lichtquelle und der Lichtweg-Änderungseinrichtung
in Drehrichtung und von der Lichtquelle getrennt angeordnet ist. Vorzugsweise umfasst
die Ausrichtung der optischen Achse für das zweite Aufzeichnungsmedium des
Weiteren ein gleichzeitiges Einstellen eines Gitters, das zwischen der Lichtquelle
und der Lichtweg-Änderungseinrichtung und der Lichtquelle in Drehrichtung angeordnet
ist. Es ist vorzuziehen, dass das Einstellverfahren weiterhin das Einstellen des
Fotodetektors in Drehrichtung umfasst, so dass das zweite Licht, das von der Lichtquelle
emittiert wird, an einer geeigneten Position auf dem Fotodetektor empfangen wird.
Das Verfahren kann außerdem das Neuausrichten der optischen Achse für
das erste Aufzeichnungsmedium nach dem Ausrichten der optischen Achse für das
zweite Aufzeichnungsmedium umfassen.
In einem dritten Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Einstellverfahren
für das Ausrichten der optischen Achse in einem kompatiblen optischen Abnehmer
zur Verfügung, bestehend aus: einer Lichtquelle, die erstes und zweites Licht
mit unterschiedlichen Wellenlängen, die um ein vorgegebenes Intervall voneinander
getrennt sind, für ein erstes Aufzeichnungsmedium mit einer relativ geringen
Dicke bzw. ein zweites Aufzeichnungsmedium mit einer relativ großen Dicke emittiert;
einer Lichtweg-Änderungseinrichtung, die einen Laufweg von auftreffendem Licht
ändert; und eine Objektivlinse, die auf einem Lichtweg zwischen der Lichtweg-Änderungseinrichtung
und einem Aufzeichnungsmedium angeordnet ist und das erste sowie das zweite Licht
fokussiert, um einen Lichtpunkt auf dem Aufzeichnungsmedium auszubilden, dadurch
gekennzeichnet, dass das Einstellverfahren umfasst: während die Lichtquelle
betrieben wird, um das zweite Licht für das zweite Aufzeichnungsmedium zu emittieren,
Einstellen eines Fotodetektors, der das erste und zweite Licht, die darauf auftreffen,
voneinander getrennt empfängt und erfasst, nachdem sie von dem Aufzeichnungsmedium
reflektiert worden sind, um sie auf die optische Achse für das zweite Aufzeichnungsmedium
auszurichten, Einstellen der Lichtquelle und/oder einer Erfassungslinse, die zwischen
der Lichtweg-Änderungseinrichtung und dem Fotodetektor angeordnet
ist, in der Richtung der optischen Achse der Lichtquelle, um die Ausrichtung der
optischen Achse für das zweite Aufzeichnungsmedium abzuschließen. Als
nächstes, während die Lichtquelle betrieben wird, um das erste Licht für
das erste Aufzeichnungsmedium zu emittieren, wird die Lichtquelle in einer Drehrichtung
eingestellt, um die Ausrichtung der optischen Achse für das erste Aufzeichnungsmedium
abzuschließen.
In der oben genannten Ausführungsform des Einstellverfahrens
umfasst die Ausrichtung der optischen Achse für das zweite Aufzeichnungsmedium
vorzugsweise des Weiteren das Einstellen eines Gitters, das zwischen der Lichtquelle
und der Lichtweg-Änderungseinrichtung und/oder der Lichtquelle in Drehrichtung
angeordnet ist, so dass die Positionen von mindestens drei Lichtstrahlen eingestellt
werden, die durch das Gitter am Fotodetektor geteilt wurden. In diesem Fall umfasst
das Einstellverfahren weiterhin das Einstellen des Fotodetektors in Drehrichtung,
so dass das zweite Licht, das von der Lichtquelle emittiert wird, an einer geeigneten
Position auf dem Fotodetektor empfangen wird.
Alternativ dazu stellt die vorliegende Erfindung ein Einstellverfahren
für das Ausrichten der optischen Achse in einem kompatiblen optischen Abnehmer
zur Verfügung, bestehend aus: einer Lichtquelle, die erstes und zweites Licht
mit unterschiedlichen Wellenlängen, die um ein vorgegebenes Intervall voneinander
getrennt sind, für ein erstes Aufzeichnungsmedium mit einer relativ geringen
Dicke bzw. ein zweites Aufzeichnungsmedium mit einer relativ großen Dicke emittiert;
einer Lichtweg-Änderungseinrichtung, die einen Laufweg von auftreffendem Licht
ändert; und eine Objektivlinse, die auf einem Lichtweg zwischen der Lichtweg-Änderungseinrichtung
und einem Aufzeichnungsmedium angeordnet ist und das erste sowie das zweite Licht
fokussiert, um einen Lichtpunkt auf dem Aufzeichnungsmedium auszubilden, dadurch
gekennzeichnet, dass das Einstellverfahren die folgenden Schritte umfasst:
- (a) während die Lichtquelle betrieben wird, um das zweite Licht für
das zweite Aufzeichnungsmedium zu emittieren, Einstellen eines Fotodetektors, der
das erste und zweite Licht, die darauf auftreffen, voneinander getrennt empfängt
und erfasst, nachdem sie von dem Aufzeichnungsmedium reflektiert worden sind, um
sie auf die optische Achse für das zweite Aufzeichnungsmedium auszurichten;
- (b) Einstellen der Lichtquelle in einer Drehrichtung, um mit der optischen Achse
für das erste Aufzeichnungsmedium ausgerichtet zu werden;
- (c) Ausrichtung der Lichtquelle in der Richtung der optischen Achse und
- (d) Einstellen der Neigung der Objektivlinse.
In der oben genannten Ausführungsform des Einstellverfahrens
ist es vorzuziehen, dass zwischen den Schritten (a) und (c) das Einstellverfahren
des Weiteren das Einstellen der Lichtquelle und/oder eines Gitters umfasst, das
zwischen der Lichtquelle und der Lichtweg-Änderungseinrichtung angeordnet ist,
um die Positionen von mindestens drei Lichtstrahlen einzustellen, die durch das
Gitter am Fotodetektor geteilt wurden.
Es ist vorzuziehen, dass das Einstellverfahren weiterhin nach dem
Schritt (d) das Einstellen der Lichtquelle in die Richtung der optischen Achse oder
in Drehrichtung umfasst, wenn festgestellt wird, dass die optische Achse für
das zweite Aufzeichnungsmedium weit von der ursprünglich eingestellten Position
abweicht. In diesem Fall umfasst das Einstellverfahren des Weiteren das Einstellen
des Fotodetektors in Drehrichtung, so dass das zweite Licht, das von der Lichtquelle
emittiert wird, an einer entsprechenden Position des Fotodetektors empfangen wird.
Für ein besseres Verständnis der Erfindung und um zu zeigen,
wie die Ausführungsformen derselben umgesetzt werden können, wird nunmehr
mittels Beispielen Bezug auf die beigefügten grafischen Darstellungen genommen,
wobei gilt:
1 zeigt ein erstes Beispiel eines herkömmlichen
kompatiblen optischen Abnehmers;
2 zeigt ein zweites Beispiel eines herkömmlichen
kompatiblen optischen Abnehmers;
3 zeigt ein drittes Beispiel eines herkömmlichen
kompatiblen optischen Abnehmers;
4 zeigt einen kompatiblen optischen Abnehmer nach einer
ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
5 zeigt einen kompatiblen optischen Abnehmer nach einer
zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
6 zeigt eine Lichtquelle, die in einem kompatiblen
optischen Abnehmer nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet
wird;
7 zeigt den Lichtweg des Lichts, das auf einen Fotodetektor
auftrifft, nachdem es von einem Aufzeichnungsmedium in einem kompatiblen optischen
Abnehmer nach den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung reflektiert
wurde;
8 zeigt einen Fotodetektor, der in einem kompatiblen
optischen Abnehmer nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet
wird;
9 zeigt einen kompatiblen optischen Abnehmer nach einer
dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
10 ist eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform
eines Halteteils, der in einem kompatiblen optischen Abnehmer verwendet wird.
4 und 5 zeigen die optischen
Anordnungen der kompatiblen optischen Abnehmer nach der vorliegenden Erfindung,
insbesondere zeigt 4 eine unendliche optische Anordnung,
und 5 zeigt eine endliche optische Anordnung.
Unter Bezugnahme auf 4 und
5 umfasst der kompatible optische Abnehmer nach der
vorliegenden Erfindung eine Lichtquelle 40, die erstes und zweites Licht
I bzw. II mit unterschiedlichen Wellenlängen, parallel zueinander mit einem
vorgegebenen abstand zueinander emittiert, eine Lichtweg-Änderungseinrichtung,
die einen Laufweg von auftreffendem Licht ändert, eine Objektivlinse
55, die das erste und das zweite Licht I bzw. II fokussiert, um einen Lichtpunkt
auf dem Aufzeichnungsmedium 30 auszubilden und einen Fotodetektor
60, der das darauf auftreffende, durch die Lichtweg-Änderungseinrichtung
voneinander getrennte, erste und zweite Licht I bzw. II, nachdem es vom Aufzeichnungsmedium
30 reflektiert wurde, empfängt und erfasst. Vorzugsweise umfasst der
kompatible optische Abnehmer des Weiteren eine Linse, zum Beispiel eine Kollimatorlinse
51, auf einem Lichtweg zwischen der Lichtquelle 40 und der Objektivlinse
55, um das auftreffende streuende Licht zu bündeln. Wenn die Kollimatorlinse
51 wie in 4 dargestellt angeordnet wird, um
das streuende Licht, das von der Lichtquelle 40 auftrifft, zu bündeln,
dann weist der kompatible optische Abnehmer eine unendliche optische Anordnung auf.
Wenn die Kollimatorlinse 51 wie in 5 dargestellt
angeordnet wird, um das streuende Licht, das von der Lichtquelle 40 auftrifft,
zu bündeln, oder wenn keine Kollimatorlinse verwendet wird, dann weist der
kompatible optische Abnehmer nach der vorliegenden Erfindung eine endliche optische
Anordnung auf.
Die Lichtquelle 40 weist den Aufbau eines Lasers mit zwei
Wellenlängen auf, wie in 6 dargestellt wird. Das
erste Licht I, das von der Lichtquelle 40 emittiert wird, hat eine Wellenlänge
von ca. 650 nm und ist für die Ausführung der Aufzeichnung und/oder Wiedergabe
auf einem relativ dünnen ersten Aufzeichnungsmedium 30a geeignet,
zum Beispiel einem Aufzeichnungsmedium der Gruppe der Digital Versatile Discs (im
Folgenden „DVD"). Das zweite Licht II, das von der Lichtquelle
40 emittiert wird, hat eine Wellenlänge von ca. 780 nm und ist für
die Ausführung der Aufzeichnung und/oder Wiedergabe auf einem relativ dicken
zweiten Aufzeichnungsmedium 30b geeignet, zum Beispiel einem Aufzeichnungsmedium
der Gruppe der Compact Discs (im Folgenden „CD"). Das erste und das zweite
Licht I bzw. II werden von der Lichtquelle 40 mit einem vorgegebenen Abstand
zueinander emittiert, der zum Beispiel im Bereich von zehn bis Hunderten von Mikrometern
liegt, sie weisen unterschiedliche Streuwinkel auf, so dass sie die Aufzeichnung
und/oder Wiedergabe auf den ersten und zweiten Aufzeichnungsmedien 30a
und 30b mit unterschiedlichen Formaten ausführen können. Der
Aufbau der Lichtquelle 40 als Laser mit zwei Wellenlängen ist in dem
Bereich gut bekannt, somit wird auf eine detaillierte Beschreibung und Illustration
des Aufbaus der Lichtquelle 40 hier verzichtet.
Wie in 4 und 5
dargestellt wird, kann ein plattenförmiger Strahlungsteiler 47 als
Lichtweg-Änderungseinrichtung verwendet werden, der das auftreffende Licht
in einem vorgegebenen Verhältnis überträgt und reflektiert. Es können
mehrere Änderungen der Lichtweg-Änderungseinrichtung vorgenommen werden.
So können zum Beispiel ein kubischer Strahlungsteiler oder ein polarisierter
Strahlungsteiler und ein Viertelwellenplättchen als Lichtweg-Änderungseinrichtung
verwendet werden.
Die Objektivlinse 55 fokussiert das auftreffende erste und
zweite Licht I bzw. II, um einen Lichtpunkt auf der Aufzeichnungsoberfläche
des entsprechenden ersten und zweiten Aufzeichnungsmediums 30a und
30b auszubilden. Als Objektivlinse 55 kann eine Linse mit einer
Einfallsoberfläche, auf die das von der Lichtquelle 40 emittierte
Licht auftrifft, und einer Ausfallsoberfläche, die auf das Aufzeichnungsmedium
30 gerichtet ist, verwendet werden, wobei zumindest eine, entweder die
Einfalls- oder die Ausfallsoberfläche einen ringförmigen Linsenteil umfasst.
Die Objektivlinse 55 mit einem ringförmigen Linsenteil, der mit dem
ersten und zweiten Aufzeichnungsmedium 30a und 30b, zum Beispiel
einer DVD und einer CD, die unterschiedliche Formate aufweisen, kompatibel ist,
ist in dem Bereich gut bekannt, somit wird auf eine detaillierte Beschreibung und
Illustration derselben hier verzichtet.
Es ist vorzuziehen, dass der kompatible optische Abnehmer nach der
vorliegenden Erfindung des Weiteren ein Gitter 45 auf dem Lichtweg zwischen
der Lichtquelle 40 und der Lichtweg-Änderungseinrichtung umfasst,
das das zweite Licht II, das von der Lichtquelle 40 emittiert wird, beugt,
um zumindest drei geteilte, gebeugte Strahlen 0., +1. und –1. Ordnung zu
erhalten. In diesem Fall, wenn des Weiteren ein Gitter 45 enthalten ist,
das das zweite Licht II in mindestens drei Strahlen teilt, kann mittels der Dreistrahlenmethode
ein Spurfehlersignal erkannt werden, während die Aufzeichnung und/oder die
Wiedergabe auf dem zweiten Aufzeichnungsmedium 30b erfolgt.
7 zeigt die Lichtwege des ersten und des
zweiten Lichts I bzw. II, die auf den Fotodetektor 60 auftreffen, nachdem
sie vom Aufzeichnungsmedium 30 reflektiert wurden. Wie in 7
dargestellt wird, treffen das erste und das zweite Licht I bzw. II, die von der
Lichtquelle 40 parallel und mit einem Abstand zueinander emittiert werden,
auf den Fotodetektor 60 auf, und zwar in einem vorgegebenen Intervall voneinander
getrennt.
Dementsprechend umfasst der Fotodetektor 60 nach der vorliegenden
Erfindung, der das erste und das zweite Licht I bzw. II, das auf ihn getrennt voneinander
auftrifft, empfängt, einen ersten und zweiten Licht empfangenden Hauptabschnitt
61 und 63 entsprechend für das erste und zweite Licht I bzw.
II, wie in 8 dargestellt ist. Es ist vorzuziehen, dass
der erste Licht empfangende Hauptabschnitt 61 einen Querschnittsaufbau
aufweist, der mindestens vier Licht empfangende Bereiche G, H, I und J umfasst,
die in der Lage sind, das auftreffende Licht unabhängig voneinander fotoelektrisch
umzuwandeln. Es ist gleichermaßen vorzuziehen, dass der zweite Licht empfangende
Hauptabschnitt 63 einen Querschnittsaufbau aufweist, der mindestens vier
Licht empfangende Bereiche A, B, C und D umfasst, die in der Lage sind, das auftreffende
Licht unabhängig voneinander fotoelektrisch umzuwandeln.
Wenn das Gitter 45 des Weiteren so enthalten ist, dass es
ein Spurfehlersignal durch eine Dreistrahlenmethode während des Aufzeichnens
und/oder der Wiedergabe auf dem zweiten optischen Medium 30b erkennt, dann
kann der Fotodetektor 60, wie in 8 dargestellt
wird, weiterhin ein Paar Licht empfangende Unterabschnitte 65 und
67 auf beiden Seiten des zweiten Licht empfangenden Hauptabschnitts
63 umfassen, um die gebeugten Strahlen 0., +1. und –1. Ordnung zu
empfangen, die durch das Gitter 45 geteilt werden. Die Licht empfangenden
Unterabschnitte 65 und 67 weisen die entsprechenden einzelnen
Licht empfangenden Bereiche E und F auf.
Der kompatible optische Abnehmer nach der vorliegenden Erfindung kann
des Weiteren eine Erfassungslinse 57 zwischen der Lichtweg-Änderungseinrichtung
und dem Fotodetektor 60 umfassen, die das auftreffende Licht zum Fotodetektor
60 hin verdichtet. Die Erfassungslinse 57 kann auf das unendliche
und das endliche optische System angewendet werden, die mit Bezug auf
4 und 5 beschrieben wurden.
Die Erfassungslinse 57 weist eine optische Vergrößerung auf und
kann einen optischen Versatz ausgleichen, wenn ihre Brennweite zum Fotodetektor
60 eingestellt wird, indem sie in Richtung der optischen Achse verschoben
wird.
Wenn der kompatible optische Abnehmer nach der vorliegenden Erfindung
das Gitter 45 und den Fotodetektor 60 mit der in 8
dargestellten Struktur umfasst, werden wie im Folgenden dargestellt ein Fokusfehlersignal,
ein Spurfehlersignal und ein Informationen reproduzierendes (Funkfrequenz; RF) Signal
erfasst.
Die durch die oben genannten Licht empfangenden Bereiche A bis J erfassten
Signale, die mit den gleichen Referenzzeichen A bis J bezeichnet werden, das Fokusfehlersignal
(FES), das Spurfehlersignal (TES) und das die Information reproduzierendes Signal
(RF-Signal), die während der Reproduzierung jeweils von einem ersten, relativ
dünnen Aufzeichnungsmedium 30a, zum Beispiel einer DVD, und dem zweiten,
relativ dicken Aufzeichnungsmedium 30b, zum Beispiel einer CD, erfasst
werden, werden im Folgenden als Gleichungen (1) und (2) ausgedrückt.
FES = Phase (H + J) – Phase (G + I) TES = (H + J) – (G + I) RF-Signal
= G + H + I + J(1)
FES = Phase (A + C) – Phase (B + D) TES = E – F RF-Signal = A + B
+ C + D(2)
Nach der vorliegenden Erfindung ist es vorzuziehen, dass zumindest
ein Element, die Lichtquelle 40 und/oder das Gitter 45, durch
ein vorgegebenes Halteteil gestützt wird, um in der Richtung der optischen
Achse oder in einer Drehrichtung eingestellt zu werden. Hier bezieht sich die Drehrichtung
auf die Richtung, in der ein vorgegebenes Element in Uhrzeigerrichtung oder entgegen
dem Uhrzeigersinn in einem vorgegebenen Winkel gedreht wird. Der Fotodetektor
60 kann durch ein vorgegebenes Halteteil gestützt werden, um in Drehrichtung
eingestellt werden zu können. In diesem Fall können die Lichtquelle
40 und das Gitter 45 durch separate unterschiedliche Halteteile
gestützt werden, so dass sie unabhängig voneinander einstellbar sind,
oder sie können durch ein Halteteil gestützt werden, um gemeinsam eingestellt
zu werden. 10 zeigt ein Beispiel eines Halteteils
70 zum Stützen sowohl der Lichtquelle 40 als auch des Gitters
45. in 10 umfasst das Halteteil
70 einen ersten Montageabschnitt 71 für die Lichtquelle
40 und einen zweiten Montageabschnitt 73 für das Gitter
45 in der Richtung, in der von der Lichtquelle 40 emittierte Licht
verläuft. Das Halteteil 70 ist hohl, um das von der Lichtquelle
40 emittierte Licht zu übertragen. Es ist vorzuziehen, dass das Halteteil
70 eine zylindrische Form aufweist, um die Lichtquelle 40 und
das Gitter 45, die von dem Halteteil 70 gestützt werden,
in Drehrichtung einzustellen, und dass es des Weiteren zumindest eine Einstellnut
75 umfasst, in die eine Vorrichtung (nicht dargestellt) zum Drücken
oder Ziehen des Halteteils 70 in die Richtung der optischen Achse order
in Drehrichtung eingeführt wird. Beim Ausrichten der optische Achse zur Montage
des kompatiblen optischen Abnehmers nach der vorliegenden Erfindung, wird die Vorrichtung
in die Einstellnut 75 eingeführt, um das Halteteil 75 in
die Richtung der optischen Achse oder in Drehrichtung einzustellen, und wird nach
Beenden der Ausrichtung der optischen Achse wieder entfernt.
Das Halteteil 70 ist nicht auf den in 10
als ein Beispiel des Halteteils 70 zum gemeinsamen Stützen der Lichtquelle
40 und des Gitters 45 dargestellten Aufbaus beschränkt. Wenn
die Lichtquelle 40 und das Gitter 45 so gestützt werden,
dass sie getrennt voneinander einstellbar sind, dann ist vorzuziehen, dass entweder
das Halteteil zum Stützen der Lichtquelle 40 und/oder das Gitter
45, welches in Drehrichtung einstellbar ist, eine zylindrische Form aufweist,
ähnlich der des Halteteils 70 in 10.
Es ist des Weiteren vorzuziehen, dass ein Halteteil (nicht dargestellt)
zum Stützen des Fotodetektors 60, das in Drehrichtung einstellbar
ist, eine zylindrische Form aufweist, ähnlich der des Halteteils
70 in 10. Das Halteteil für den Fotodetektor
60 weist einen ähnlichen Aufbau auf wie das oben beschriebene Halteteil
70, somit wird hier auf die Beschreibung und Darstellung desselben verzichtet.
Die optische Achse des kompatiblen optischen Abnehmers nach der vorliegenden
Erfindung, der den oben beschriebenen Aufbau aufweist, wird mit Hilfe des folgenden
Einstellverfahrens ausgerichtet. In 4 und
5 geben die Pfeile die Richtungen an, in die die optischen
Elemente eingestellt sind, um die optische Achse für das erste Aufzeichnungsmedium
30a, zum Beispiel eine DVD, sowie die optische Achse für das zweite
Aufzeichnungsmedium 30b, zum Beispiel eine CD auszurichten.
Nach der vorliegenden Erfindung wird die optische Achse für das
erste Aufzeichnungsmedium 30a sowie für das zweite Aufzeichnungsmedium
30b eingestellt, während die Lichtquelle 40 betrieben wird,
um jeweils das erste und das zweite Licht I bzw. II zu emittieren.
Während die Lichtquelle 40 betrieben wird, um das erste
Licht I für das erste Aufzeichnungsmedium 30a zu emittieren, wird
in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung der Fotodetektor
60 eingestellt, um an der optischen Achse für das erste Aufzeichnungsmedium
30a ausgerichtet zu werden, und die Lichtquelle 40 wird in die
Richtung der optischen Achse eingestellt, um die chromatische Abweichung von der
Objektivlinse 55 oder einen Versatz in der Fokusrichtung zu korrigieren,
die aufgrund der Form und eines Herstellfehlers der Vorrichtungen für die optischen
Elemente auftreten. Wenn, wie in 9 dargestellt, die
Erfassungslinse 57 inbegriffen ist, kann anstelle der Lichtquelle
40 die Erfassungslinse 57 in die Richtung der optischen Achse
eingestellt werden. Alternativ dazu können sowohl die Lichtquelle
40 als auch die Erfassungslinse 57 in die Richtung der optischen
Achse eingestellt werden. Als nächstes wird die Neigung der Objektivlinse
55 in die Richtungen &thgr;x und &thgr;y eingestellt. Als Ergebnis ist
die Ausrichtung der optischen Achse für die optischen Elemente, die in die
Aufzeichnung und/oder Wiedergabe der Daten vom ersten Aufzeichnungsmedium
30a einbezogen sind, beendet.
Um als nächstes eine Ausgangsposition der optischen Achse für
das zweite Aufzeichnungsmedium 30b zu bestimmten, d. h. die optische Achse
für die optischem Elemente, die in die Aufzeichnung und/oder Wiedergabe der
Daten vom zweiten Aufzeichnungsmedium 30b einbezogen sind, während
die Lichtquelle 40 betrieben wird, um das zweite Licht II zu emittieren,
wird die Lichtquelle 40 in Drehrichtung eingestellt, so dass sie die optische
Achse für das zweite Aufzeichnungsmedium 30b ausrichtet. Wenn das
Gitter 45 zusätzlich inbegriffen ist, dann wird das Gitter
45 in Drehrichtung eingestellt, so dass die drei Lichtstrahlen, die durch
das Gitter 45 geteilt werden, in den geeigneten Positionen auf dem Fotodetektor
60 empfangen werden. Als Ergebnis ist die Ausrichtung der optischen Achse
für das zweite Aufzeichnungsmedium 30b beendet.
Wenn die Lichtquelle 40 und das Gitter 45 getrennt
voneinander durch unterschiedliche Halteteile gestützt werden (nicht dargestellt),
wird, nachdem die optische Achse für das erste Aufzeichnungsmedium
30a ausgerichtet wurde, das Halteteil für die Lichtquelle
40 in Drehrichtung eingestellt, um das zweite Licht II auf dem Fotodetektor
60 zu positionieren, und das Halteteil für das Gitter 45
wird in Drehrichtung so eingestellt, dass die drei Lichtstrahlen auf geeigneten
Positionen auf dem Fotodetektor 60 empfangen werden. Wenn die Lichtquelle
40 und das Gitter 45 gemeinsam durch ein Halteteil 70
gestützt werden, wie unter Bezugnahme auf 10 beschrieben
wurde, dann wird alternativ dazu, nachdem die optische Achse für das erste
Aufzeichnungsmedium 30a ausgerichtet wurde, das Halteteil 70 sowohl
für die Lichtquelle 40 als auch für das Gitter 45 in
Drehrichtung eingestellt, um gleichzeitig die Lichtquelle 40 und das Gitter
45 einzustellen und somit die optische Achse für das zweite Aufzeichnungsmedium
30b auszurichten. In diesem Fall ist es vorzuziehen, dass der Fotodetektor
60 in Drehrichtung so eingestellt wird, dass das von der Lichtquelle
40 emittierte zweite Licht II auf einer geeigneten Position auf dem Fotodetektor
60 empfangen wird.
Wenn sich die optische Achse für das erste Aufzeichnungsmedium
während des Ausrichtens der optischen Achse für das zweite Aufzeichnungsmedium
30b ändert, wie oben beschrieben, dann kann die optische Achse für
das erste Aufzeichnungsmedium 30a zusätzlich ausgerichtet werden.
In einer weiteren Ausführungsform nach der vorliegenden
Erfindung wird, nachdem die Position des Fotodetektors 60 anfänglich
mit Bezug auf die optische Achse für das zweite Aufzeichnungsmedium
30b eingestellt wunde, die Lichtquelle 40 in die Richtung der
optischen Achse eingestellt, um die chromatische Abweichung von der Objektivlinse
55 oder einen Versatz in der Fokusrichtung zu korrigieren, die aufgrund
der Form und eines Herstellfehlers der Vorrichtungen für die optischen Elemente
auftreten. Wenn die Erfassungslinse 57 des Weiteren inbegriffen ist, kann
analog zu der oben genannten Ausführungsform die Erfassungslinse
57 anstatt der Lichtquelle 40 in die Richtung der optischen Achse
eingestellt werden. Alternativ dazu können sowohl die Lichtquelle
40 als auch die Erfassungslinse 57 in die Richtung der optischen
Achse eingestellt werden. Wenn das Gitter 45 zusätzlich inbegriffen
ist, dann werden die Lichtquelle 40 und/oder das Gitter 45 in
Drehrichtung eingestellt, um die Positionen der drei Lichtstrahlen, die durch das
Gitter 45 geteilt wurden, auf dem Fotodetektor 60 einzustellen
und um eine Phasendifferenz zwischen den gebeugten Strahlen +1. und –1. Ordnung,
die auf den Fotodetektor 60 auftreffen, einzustellen. In diesem Fall wird
das Gitter 45 in Drehrichtung eingestellt, um die Phasendifferenz zwischen
den gebeugten Strahlen +1. und –1. Ordnung so einzustellen, dass zum Beispiel
die Phasendifferenz zwischen den aufgrund der Formen der Vertiefungen auf dem Aufzeichnungsmedium
gebeugten Strahlen +1. und –1. Ordnung 180° beträgt.
Nachdem die Ausrichtung der optischen Achse für das zweite Aufzeichnungsmedium
30 beendet ist, wird, wie oben beschrieben, die Lichtquelle 40
in Drehrichtung eingestellt, und die Neigung der Objektivlinse 55 wird
in die Richtungen &thgr;x und &thgr;y eingestellt. Als Ergebnis ist die Ausrichtung
der optischen Achse für das erste und das zweite Aufzeichnungsmedium
30a und 30b in dem kompatiblen optischen Abnehmer nach der vorliegenden
Erfindung beendet.
In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
wird der Fotodetektor 60 anfänglich so eingestellt, dass er mit der
optischen Achse für das zweite Aufzeichnungsmedium 30b ausgerichtet
ist. Hier wird ein Versatz in Richtung der optischen Achse nicht eingestellt. Wenn
das Gitter 45 inbegriffen ist, wird das Gitter 45 in Drehrichtung
eingestellt, um mit der Einstellung der Positionen der drei Lichtstrahlen für
ein Spurfehlersignal zu beginnen. Um die optische Achse für das erste Aufzeichnungsmedium
30a einzustellen, wird als nächstes die Lichtquelle 40 in
Drehrichtung eingestellt, so dass sie mit der optischen Achse für das erste
Aufzeichnungsmedium 30a ausgerichtet ist. Als Nächstes wird die Neigung
der Objektivlinse 55 die Richtungen &thgr;x und &thgr;y eingestellt und
somit die Ausrichtung der optischen Achse für das erste und das zweite Aufzeichnungsmedium
30a und 30b beendet. Als nächstes wird überprüft,
ob sich die optische Achse für das zweite Aufzeichnungsmedium 30b
geändert hat. Wenn sich die optische Achse für das zweite Aufzeichnungsmedium
30 sehr von ihrer ursprünglich eingestellten Position verschoben hat,
wird eine erneute Feineinstellung der Lichtquelle 40 in die Richtung der
optischen Achse oder in Drehrichtung vorgenommen.
Das oben beschriebene Verfahren zum Ausrichten der optischen Achse
kann sowohl für unendliche als auch für endliche optische Systeme verwendet
werden. Das oben beschriebene Verfahren zum Ausrichten der optischen Achse nach
der vorliegenden Erfindung kann auf die in 4,
5 und 8 dargestellten
optischen Strukturen sowie eine Reihe optischer Abnehmer mit anderem Aufbau angewendet
werden.
Obwohl das Verfahren zum Ausrichten der optischen Achse unter Bezugnahme
auf einen optischen Abnehmer beschrieben wurde, bei welchem die Mittelachse der
Objektivlinse 55 mit der des von der Lichtquelle 40 emittierten
ersten Lichts I übereinstimmt, kann das oben beschriebene Verfahren zum Ausrichten
der optischen Achse entsprechend der Struktur der Anordnung des optischen Abnehmers
modifiziert werden.
Der oben beschriebene kompatible optische Abnehmer nach der vorliegenden
Erfindung braucht nicht die Fehlausrichtung zwischen zwei Lichtstrahlen mit unterschiedlichen
Wellenlängen, die von einer Lichtquelle getrennt voneinander emittiert werden,
zu kompensieren, somit kann die optische Achse einfach eingestellt werden.
Während diese Erfindung insbesondere unter Bezugnahme auf die
bevorzugten Ausführungsformen derselben dargestellt und beschrieben wurde,
werden Kenner der Technik verstehen, dass verschiedene Änderungen in Form und
Details hierbei vorgenommen werden können, ohne dass vom Umfang der Erfindung,
der in den beigefügten Ansprüchen definiert ist, abgewichen wird.