DE19911730A1 - Optisches Speicherplattenlaufwerk - Google Patents

Optisches Speicherplattenlaufwerk

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Abstract

Ein optisches Speicherplattenlaufwerk hat zwei Optiken (1a, 1b). Zwei Schlitten (3a, 3b) tragen jeweils die Optiken (1a, 1b) und sind über die Oberflächen einer optischen Speicherplatte (2) bewegbar. Eine separate optische Einheit (4) (mit einem Laserquellenmodul (7)) ist von den Schlitten (3a, 3b) getrennt angeordnet. Ein Strahlengangauswahlsystem ist vorgesehen, mit dem der Strahl von dem Laserquellenmodul (7) selektiv zu einer der Optiken (1a, 1b) gelenkt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein optisches Speicherplattenlaufwerk.
Ein optisches Speicherplattenlaufwerk ist zum Schreiben von Daten auf und/oder zum Lesen von Daten von einer optischen Speicherplatte mittels eines Laser­ strahls oder ähnlichem vorgesehen. Bei dem optischen Speicherplattenlaufwerk ist eine Optik an einem linear bewegbaren Schlitten angeordnet, der über eine Fläche der optischen Speicherplatte bewegbar ist.
Kürzlich ist ein optisches Speicherplattenlaufwerk für zweiseitige optische Spei­ cherplatten entwickelt worden. Ein solches optisches Speicherplattenlaufwerk hat zwei Objektivlinsen tragende, bewegbare Schlitten, die linear längs der Oberflä­ chen der optischen Speicherplatte bewegbar sind. Weiter sind an feststehenden Teilen des optischen Speicherplattenlaufwerks zwei separate optische Einheiten (wie z. B. Laserquellenmodule) angeordnet, die jeweils einen Lichtstrahl zu dem entsprechenden Schlitten aussenden. Die Struktur des optischen Speicherplatten­ laufwerks wird in jedem Fall aufwendig sein, weil zwei separate optische Einhei­ ten vorgesehen sind.
Es besteht deshalb das Bedürfnis, eine einfach aufgebaute optische Einheit für eine zweiseitige optische Speicherplatte anzugeben.
Weiter ist im allgemein ein optisches Speicherplattenlaufwerk (für eine einseitige oder zweiseitige optische Speicherplatte) so angeordnet, daß eine Spurfeinein­ stellung unter Verwenden eines sogenannten Galvanospiegels durchgeführt wird. Der Galvanospiegel wird geschwenkt, um dadurch den Einfallswinkel des Licht­ strahls auf eine Objektivlinse so zu ändern, daß der Lichtpunkt präzise auf der Aufzeichnungsfläche der optischen Speicherplatte bewegt wird.
Fig. 1A und 1B zeigen schematisch den auf einer Aufzeichnungsfläche 2a einer optischen Speicherplatte 2 gebündelten Strahl. Wenn sich der Einfallswinkel des Strahls auf die Objektivlinse 500 ändert, kann sich die Einfallsposition des Strahls auf die Objektivlinse 500 ebenfalls ändern, wie in Fig. 1A und 1B gezeigt. In einem solchen Fall wird der einfallende Strahl teilweise von einem die Objek­ tivlinse 500 umgebenden Element A (wie z. B. einer Blende oder ähnlichem) aus­ geblendet. Dieses Phänomen nennt man Abschwächung. Wenn eine solche Ab­ schwächung auftritt, wird die Intensität des Strahls auf der Aufzeichnungsfläche verringert, wie in Fig. 2B gezeigt. Dadurch kann eine falsche Spureinstellung verursacht werden.
Deshalb sollte ein optisches Speicherplattenlaufwerk in der Lage sein, die Spur­ feineinstellung vorzunehmen, ohne daß die Einfallsposition des Strahls auf die Objektivlinse verändert wird.
Damit die Datenspeicherkapazität der optischen Speicherplatte erhöht werden kann, sollte die numerische Apertur NA der Objektivlinse vergrößert werden, ohne daß die Größe der Objektivlinse ansteigt. Zu diesem Zweck wird die sogenannte Nahfeldaufzeichnungstechnologie (NFR) angewandt. Wie Fig. 3 zeigt, wird bei der NFR-Technik eine hemisphärische Linse 510 verwendet, die zwischen der Objektivlinse 500 und der optischen Speicherplatte 2 angeordnet ist. Die ebene Fläche 511 der hemisphärischen Linse 510 ist der Aufzeichnungsfläche 2a der optischen Speicherplatte 2 zugewandt. Der Zwischenraum zwischen der hemisphärischen Linse 510 und der Aufzeichnungsfläche 2a ist kleiner als 1 µm. Der Lichtstrahl wird nach Passieren der Objektivlinse 500 auf die ebene Fläche 511 der hemisphärischen Linse 510 gebündelt. Der gebündelte Lichtstrahl wird in einen sogenannten evaneszenten Strahl umgewandelt, der sich über den geringen Zwischenraum fortpflanzt. Weil der Durchmesser des evaneszenten Strahls kleiner ist als der des gebündelten Strahls, wird die numerische Apertur NA deutlich vergrößert. In jedem Fall hat eine solche NFR-Technik den Nachteil, daß sich leicht Staub in den Zwischenraum zwischen der hemisphärischen Linse 510 und der Aufzeichnungsfläche 2a setzt. Zusätzlich ist die Energieeffizienz wegen der Verwendung des evaneszenten Strahls verhältnismäßig gering, d. h. die Intensität des auf die optische Speicherplatte einfallenden Strahls ist relativ klein.
Es ist deshalb wünschenswert, die numerische Apertur NA eines optischen Ob­ jektivsystems zu vergrößern, ohne die Größe der Linsen zu steigern und ohne ei­ nen evaneszenten Strahl zu verwenden.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine einfach aufgebaute optische Einrichtung für eine zweiseitige optische Speicherplatte anzugeben.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein optisches Speicherplattenlaufwerk mit zwei Schlitten, die jeweils eine Optik tragen und die über die Flächen einer optischen Speicherplatte bewegbar sind, mit einer von den Schlitten separaten optischen Einheit, die ein Laserquellenmodul zum Aussenden eines Lichtstrahls hat, und mit einem Strahlengangauswahlsystem, das den Lichtstrahl der Laserquelle selektiv zu einer der Optiken leitet.
Bei dem vorstehend beschriebenen Speicherplattenlaufwerk kann der Strahl von dem Laserquellenmodul selektiv zu dem ersten oder dem zweiten Schlitten gelei­ tet werden. Somit dient ein Laserquellenmodul gemeinsam zum Aussenden des Lichtstrahls zu der ersten oder der zweiten Optik. Dementsprechend brauchen keine zwei Laserquellenmodule verwendet zu werden, wodurch sich der Aufbau des optischen Speicherplattenlaufwerks vereinfacht.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung hat das Strahlengangauswahlsystem einen zwischen einer ersten und einer zweiten Stellung bewegbaren Spiegel. Weil die Auswahl mit dem Strahlengangauswahlsystem durch vertikales Bewegen des bewegbaren Spiegels zwischen zwei Stellungen durchgeführt wird, läßt sich der Aufbau des Speicherplattenlaufwerks weiter vereinfachen.
Nach einem anderen Aspekt der Erfindung kann die Spurfeineinstellung ohne Ändern des Einfalls des Strahls auf die Optik durchgeführt werden.
Zu diesem Zweck wird ein optisches Speicherplattenlaufwerk mit einer Optik zum Bündeln eines Strahls auf eine optische Speicherplatte angegeben. Ein beweg­ barer Schlitten trägt die Optik und ist über die optische Speicherplatte bewegbar. Eine separate optische Einheit ist von dem Schlitten getrennt. Die separate opti­ sche Einheit hat ein Laserquellenmodul, das einen Lichtstrahl aussendet, und einen Galvanospiegel, der geschwenkt wird, um dadurch die Einfallsrichtung des Strahls auf die Optik zu ändern. Das optische Speicherplattenlaufwerk hat außer­ dem ein Kompensationssystem mit einem bewegbaren Spiegel im Strahlengang zwischen dem Laserquellenmodul und dem Objektivsystem. Das Kompensati­ onssystem bewegt den bewegbaren Spiegel so, daß der von dem Laserquellen­ modul ausgesandte und von dem Galvanospiegel abgelenkte Strahl unabhängig von dem Schwenkmaß des Galvanospiegels im wesentlichen auf die gleiche Stelle auf der Optik einfällt.
Bei dem vorstehend beschriebenen Speicherplattenlaufwerk fällt der Strahl unab­ hängig von dem Schwenkmaß des Galvanospiegels im wesentlichen auf die glei­ che Stelle auf der Optik. Somit wird der auf die Optik gerichtete Strahl nicht von einem die Optik umgebenden Element abgeschwächt, auch dann nicht, wenn sich der Galvanospiegel dreht. D.h., es tritt keine Abschwächung (wie in Fig. 1B) auf. Somit wird die Intensität des Strahls auf der optischen Speicherplatte während der Spurfeineinstellung nicht verringert. Dementsprechend wird eine falsche Spureinstellung verhindert.
Vorzugsweise hat das Kompensationssystem einen Abstandsfühler zum Überwa­ chen des Abstands zwischen dem Galvanospiegel und der Optik. Das Ausmaß (H) der Bewegung des bewegbaren Spiegels wird bestimmt nach der Gleichung H = L.tan (2θ). L steht hier für den Abstand zwischen dem Galvanospiegel und der Optik. θ ist der Drehwinkel des Galvanospiegels.
Nach einem dritten Aspekt der Erfindung wird die numerische Apertur NA einer Optik vergrößert, ohne deren Größe zu steigern und ohne den sogenannten evaneszenten Strahl zu verwenden.
Zu diesem Zweck wird ein optisches Speicherplattenlaufwerk mit einem Laser­ quellenmodul zum Aussenden eines Lichtstrahls, und mit einer Optik zum Bün­ deln des Strahls auf eine optische Speicherplatte angegeben. Das optische Speicherplattenlaufwerk hat eine erste Linse und eine zweite Linse, die im we­ sentlichen hemisphärisch geformt ist (mit einer ebenen Fläche und einer sphäri­ schen Fläche). Die zweite Linse ist zwischen der ersten Linse und der optischen Speicherplatte so angeordnet, daß die ebene Fläche der zweiten Linse der opti­ schen Speicherplatte zugewandt ist. Die Mitte der Wölbung der sphärischen Flä­ che der zweiten Linse ist zwischen der ersten Linse und dem Fokus derselben angeordnet.
Bei dem vorstehend beschriebenen Speicherplattenlaufwerk wird der gebündelte Strahl (gerichtet auf den Brennpunkt) beim Passieren der sphärischen Fläche der zweiten Linse in eine Richtung gebrochen, in der der Strahl weiter gebündelt wird. Dadurch steigt die numerische Apertur NA deutlich an. Außerdem ist die Ener­ gieeffizienz groß, weil kein evaneszenter Strahl (wie bei der NFR-Technik) ver­ wendet wird, d. h. die Intensität des Strahls ist relativ hoch. Außerdem kann sich nicht so leicht Staub in den Zwischenraum zwischen der optischen Speicherplatte und der zweiten Linse setzen, weil dieser Zwischenraum (verglichen mit der NFR- Technik) verhältnismäßig groß ist.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung hat das optische Speicherplattenlaufwerk außerdem einen bewegbaren Schlitten, der die erste Linse trägt und der über die optische Platte bewegbar ist. Ein Schwebekopf trägt die zweite Linse. Der Schwebekopf ist an einem federnden Element befestigt, das von dem bewegba­ ren Schlitten zu der optischen Speicherplatte vorsteht. Die erste Linse wird von einem Linsenantrieb (z. B. einer Spule und einem Magneten) bewegt, der an dem Schlitten angeordnet ist. Dadurch kann der Abstand zwischen der ersten Linse und der optischen Speicherplatte aktiv gesteuert werden. Der Zwischenraum zwischen der zweiten Linse und der optischen Speicherplatte wird im wesentli­ chen durch einen Luftstrom infolge der Drehung der optischen Speicherplatte konstant gehalten.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand der Zeichnun­ gen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1A und 1B eine schematische Ansicht eines auf eine Aufzeichnungsfläche einer optischen Speicherplatte gebündelten Lichtstrahls,
Fig. 2A und 2B schematische Ansichten der Intensität des auf die Aufzeichnungsflä­ che einfallenden Strahls,
Fig. 3 eine schematische Ansicht einer Optik nach der Nahfeldtechnik,
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines wesentlichen Teils eines opti­ schen Speicherplattenlaufwerks als ein Ausführungsbeispiel,
Fig. 5 eine Seitenansicht der Bewegung des bewegbaren Schlittens des optischen Speicherplattenlaufwerks nach Fig. 4,
Fig. 6 eine vergrößerte Darstellung des bewegbaren Schlittens nach Fig. 5,
Fig. 7 eine schematische Ansicht einer Optik des optischen Speicherplat­ tenlaufwerks nach Fig. 4,
Fig. 8 eine schematische Ansicht einer Optik zum Vergleich,
Fig. 9 eine schematische Ansicht des Strahlengangs zwischen einer Ob­ jektivlinse und einem Laserquellenmodul,
Fig. 10A und 10B eine schematische Ansicht des Strahlengangs zwischen einer obe­ ren Fläche der optischen Speicherplatte und einem Galvanospiegel,
Fig. 11A und 11B eine schematische Ansicht des Strahlengangs zwischen der oberen Fläche der optischen Speicherplatte und dem Galvanospiegel,
Fig. 12A und 12B eine schematische Ansicht des Strahlengangs zwischen der unteren Fläche der optischen Speicherplatte und dem Galvanospiegel, und
Fig. 13A und13B eine schematische Ansicht des Strahlengangs zwischen der unteren Fläche der optischen Speicherplatte und dem Galvanospiegel.
Fig. 4 zeigt eine perspektivische Ansicht eines optischen Speicherplattenlauf­ werks (im folgenden das Speicherplattenlaufwerk) als Ausführungsbeispiel. Das Speicherplattenlaufwerk ist zum Schreiben von Daten auf und zum Lesen von Daten von einer zweiseitigen optischen Speicherplatte 2 vorgesehen. Bei dem Speicherplattenlaufwerk ist die optische Speicherplatte 2 an einer rotierenden Welle 22 eines Spindelmotors befestigt. Im folgenden wird eine Richtung recht­ winklig zu der Fläche der optischen Speicherplatte 2 als eine vertikale Richtung bezeichnet. Außerdem wird die Richtung parallel zu der Fläche der optischen Speicherplatte 2 als horizontale Richtung bezeichnet.
Fig. 5 zeigt eine Seitenansicht des optischen Speicherplattenlaufwerks. Das Speicherplattenlaufwerk hat zwei Schlitten 3a und 3b, die linear über die obere und die untere Fläche der optischen Speicherplatte 2 jeweils bewegbar sind. Die Schlitten 3a und 3b tragen jeweils eine Optik 1a und 1b. Ein separates optisches System 4 (getrennt von den Schlitten 3a und 3b) ist an einem nicht gezeigten feststehenden Teil des Speicherplattenlaufwerks angeordnet. Das separate op­ tische System 4 sendet einen Strahl (Laserstrahl) zu einer der Objektivlinsen 10a und 10b.
In Fig. 4 ist der obere Schlitten 3a weggelassen. Wie in Fig. 4 gezeigt, hat der untere Schlitten 3b eine Antriebsspule 37. Ein Magnet (nicht gezeigt) ist in der Nähe des Schlittens 3b so angeordnet, daß die Antriebsspule 37 sich in dem von dem Magneten erzeugten magnetischen Feld befindet. Wenn Strom durch die Antriebsspule 37 fließt, wird der untere Schlitten 3b durch die elektrostatische Kraft linear bewegt. Der obere Schlitten 3a wird von einer ähnlichen Anordnung angetrieben wie der untere Schlitten 3b. Eine Beschreibung des Antriebs des oberen Schlittens 3a erfolgt nicht.
Im folgenden werden die von den Schlitten 3a und 3b getragenen Optiken be­ schrieben. Fig. 6 zeigt eine Optik 1a an dem oberen Schlitten 3a. Wie in Fig. 6 gezeigt, erstreckt sich ein Federstreifen 8a von dem oberen Arm 3a zu der opti­ schen Speicherplatte 2. Ein Ende des Federstreifens 8a ist an der unteren Fläche des oberen Arms 3a befestigt. Das andere Ende des Federstreifens 8a trägt einen Schwebekopf 9a. Wenn sich die optische Speicherplatte 2 dreht, wird der Schwebekopf 9a durch den zwischen der optischen Speicherplatte 2 und dem Schwebekopf 9a erzeugten Luftstrom nach oben hin verschoben. Beim Verschie­ ben des Schwebekopfes 9a nach oben hin wird der Federstreifen 8a elastisch verformt, wodurch eine Kraft nach unten auf den Schwebekopf 9a wirkt. Dadurch wird das Schwebemaß des Schwebekopfes 9a durch das Gleichgewicht der auf­ wärts gerichteten Kraft (durch den Luftstrom) und der abwärts gerichteten Kraft (durch die Verformung des Federstreifens 8a) konstant gehalten.
Die Optik 1a hat eine an dem oberen Schlitten 3a befestigte erste Linse 10a und eine an dem Schwebekopf 9a befestigte zweite Linse 11a. Die zweite Linse 11a ist eine sogenannte in einen Feststoff eingebettete Immersionslinse (SIL) mit ei­ ner hemisphärischen Form mit einer sphärischen Fläche 111 und einer ebenen Fläche 112. Außerdem ist der Mittelpunkt 115 der Wölbung der sphärischen Flä­ che 111 (im folgenden als sphärischer Mittelpunkt 115 bezeichnet) auf der ebe­ nen Fläche 112 positioniert. Die zweite Linse 11a ist an dem Schwebekopf 9a so befestigt, daß die ebene Fläche 112 der optischen Speicherplatte 2 zugewandt ist. Der Zwischenraum zwischen der ebenen Fläche 112 und der optischen Spei­ cherplatte 2 beträgt 70 bis 80 µm. Weiter ist an dem oberen Schlitten 3a ein Ab­ lenkspiegel 31a angeordnet, der den von der feststehenden optischen Einheit 4 ausgesandten Strahl zu der ersten Linse 10a ablenkt.
Zum aktiven Steuern der Position der ersten Linse 10a wird diese von einem ver­ schiebbaren Linsenhalter 34a gehalten, der in eine Richtung zu der optischen Speicherplatte 2 hin und von dieser weg verschiebbar ist. Außerdem ist eine An­ triebsspule 33a um den Linsenhalter 34a angeordnet. Ein nicht gezeigter Magnet ist an dem oberen Schlitten 3a so angeordnet, daß die Antriebsspule 33a in einem von dem Magneten erzeugten magnetischen Feld angeordnet ist. Läßt man einen Strom durch die Antriebsspule 33a fließen, wird der Linsenhalter 34a in Richtung zu der optischen Speicherplatte 2 hin und von dieser weg bewegt. Die Antriebsspule 33a und der Magnet bilden einen Linsenantrieb. Dadurch wird die Position der ersten Linse 10a in Bezug auf die, optische Speicherplatte 2 gesteu­ ert.
Eine Spule 12a ist um die zweite Linse 11a angeordnet, um ein, magnetisches Feld auf der oberen Fläche der optischen Speicherplatte 2 zu erzeugen. Ein Stromfluß durch die Spule 12a erzeugt ein magnetisches Feld, in dem die opti­ sche Speicherplatte 2 angeordnet ist. Ein Schreiben von Daten wird durch einen Lichtstrahl aus der zweiten Linse 11a und das von der Spule 12a erzeugte ma­ gnetische Feld durchgeführt.
Fig. 7 ist eine schematische Ansicht, die das Bündeln des Strahls auf die optische Speicherplatte 2 zeigt. Wie in Fig. 7 gezeigt, sind die erste Linse 10a und die zweite Linse 11a so angeordnet, daß der sphärische Mittelpunkt 115 der zweiten Linse 11a zwischen der ersten Linse 10a und dem Brennpunkt P (der ersten Lin­ sen 10a) angeordnet ist. Mit einer solchen geometrischen Beziehung wird der Strahl in eine Richtung gebrochen, in die er weiter gebündelt wird, wenn der von der ersten Linse 10 gebündelte Strahl (gerichtet auf den Brennpunkt P) die sphärische Fläche 111 der zweiten Linse 11a passiert.
Außerdem wird der Strahl beim Passieren der ebenen Fläche 112 der zweiten Linse 11a in eine Richtung gebrochen, wodurch er bei seinem weiteren Weg zu der optischen Speicherplatte 2 weiter gebündelt wird. Das ist der Fall, weil der Brechungswinkel r an der ebenen Fläche 112 größer ist als der Einfallswinkel i und weil der Brechungsindex der zweiten Linse 11a größer ist als 1.
Zum Vergleich zeigt Fig. 8 ein Beispiel einer Optik 200 mit einer ersten Linse 220 und einer zweiten Linse (hemisphärische Linse) 210. Ein sphärischer Mittelpunkt 215 der hemisphärischen Linse 210 ist weiter von der ersten Linse 220 entfernt als der Brennpunkt P derselben. Bei diesem Beispiel wird der gebündelte Strahl (fortschreitend zu dem Brennpunkt P) beim Passieren der sphärischen Fläche 211 der zweiten Linse 210 in eine Richtung gebrochen, in der der Strahl weniger gebündelt wird. Somit läßt sich durch die zweite Linse 210 die numerische Apertur NA der Optik 200 nicht steigern.
Andererseits ist es nach dem Ausführungsbeispiel möglich, die numerische Aper­ tur NA der Optik 1a ohne Vergrößern der ersten und zweiten Linse 10a und 11a zu steigern. Weil außerdem der Zwischenraum zwischen der optischen Speicher­ platte 2 und der zweiten Linse 11a zwischen 70 und 80 µm ist, kann sich Staub nicht einfach in dem Zwischenraum festsetzen. Außerdem ist die Energieeffizienz hoch, weil kein evaneszenter Strahl verwendet wird (wie bei der NFR-Technik), d. h. die Intensität des Strahls (einfallend auf die optische Speicherplatte) ist ver­ hältnismäßig hoch.
Die Optik 1b des unteren Schlittens 3b entspricht der des oberen Schlittens 3a, und wird deshalb nicht gesondert beschrieben.
Im folgenden wird die feststehende optische Einheit 4 (genauso wie deren Strah­ lengangauswahlsystem) beschrieben. Wie in Fig. 4 gezeigt, hat das Laserquel­ lenmodul 7 eine Halbleiterlaserdiode 18, eine Kollimatorlinse 20 und eine zusam­ mengesetzte Prismenanordnung 21. Außerdem hat das Laserquellenmodul 7 ei­ nen Kontrollsensor 25 für die Laserleistung, eine Sammellinse 23 und einen Da­ ten/Spurnachweissensor 24. Ein von der Halbleiterlaserdiode 18 ausgesandter divergenter Strahl wird von der Kollimatorlinse 20 in einen parallelen Strahl um­ gewandelt. Wegen der Charakteristik der Halbleiterlaserdiode 18 ist der Quer­ schnitt des Strahls langgestreckt. Zum Korrigieren der Querschnittsform des Strahls ist eine Eintrittsfläche 21a der zusammengesetzten Prismenanordnung 21 gegen den einfallenden Strahl geneigt. Wenn der Strahl von der Einfallsfläche 21a der zusammengesetzten Prismenanordnung 21 gebrochen wird, wird der Querschnitt des Strahls kreisförmig. Der Strahl gelangt zu einer ersten halb­ durchlässigen Spiegelfläche 21b. Von der ersten halbdurchlässigen Spiegelfläche 21b wird der Strahl teilweise zu dem Kontrollsensor 25 für die Laserleistung geleitet. Der Kontrollsensor 25 bestimmt die Intensität des einfallenden Strahls. Das Ausgangssignal des Kontrollsensors 25 wird zum Stabilisieren der Leistung der Halbleiterlaserdiode 18 an eine (nicht eingezeichnete) Leistungssteuerschal­ tung übertragen. Der durch die erste halbdurchlässige Spiegelfläche 21b hin­ durchgetretene Strahl verläßt das Laserquellenmodul 7.
Wie in Fig. 5 gezeigt, wird ein Laserquellenmodul 7 gemeinsam zum Aussenden eines Lichtstrahls zu dem ersten und zu dem zweiten Schlitten 3a und 3b verwen­ det. Zum selektiven Leiten des Strahls zu einem der Schlitten 3a und 3b hat das Laserquellenmodul 7 ein bewegbares Prisma 50. Der von dem Laserquellenmodul 7 ausgesandte Strahl wird von einem Galvanospiegel 26 abgelenkt, der im folgenden eingehend beschrieben wird. Nachdem er von dem Galvanospiegel 26 abgelenkt worden ist, gelangt der Strahl in horizontal er Richtung zu dem beweg­ baren Prisma 50.
Das bewegbare Prisma 50 ist in Form eines dreieckigen Stabes mit einer oberen und einer unteren Spiegelfläche 51 und 52 ausgebildet. Die obere und die untere Spiegelfläche 51 und 52 sind jeweils schräg nach oben und nach unten gerichtet.
Außerdem sind die obere und die untere Spiegelfläche 51 und 52 gegen die Hori­ zontale (d. h. die Richtung des Strahls von dem Galvanospiegel 26) um 45° ge­ neigt.
Das bewegbare Prisma 50 wird von einem Prismenantrieb 29 in vertikale Rich­ tung zwischen einer oberen und einer unteren Position bewegt. Zwischenspiegel 53 und 54 sind jeweils über und unter dem Bewegungsbereich des bewegbaren Prismas 50 angeordnet. Wenn das bewegbare Prisma 50 in der unteren Position ist, wie in Fig. 5 gezeigt, empfängt die obere Spiegelfläche 51 den Strahl (von dem Galvanospiegel 26) und lenkt diesen nach oben hin ab. Der von der oberen Spiegelfläche 51 abgelenkte Strahl wird von dem Zwischenspiegel 53 erneut ab­ gelenkt und verläuft dann in horizontaler Richtung zu dem oberen Schlitten 3a, wie in Fig. 5 gezeigt. Dadurch gelangt der Strahl zu der ersten Linse 10a und zu der zweiten Linse 11a und wird auf die obere Fläche der optischen Speicherplatte 2 gebündelt.
Wenn andererseits das bewegbare Prisma 50 in der oberen Position ist, empfängt die untere Spiegelfläche 52 den Strahl (von dem Galvanospiegel 26) und lenkt diesen nach unten hin ab. Der von der unteren Spiegelfläche 52 abgelenkte Strahl wird von dem Zwischenspiegel 54 erneut abgelenkt und verläuft in horizon­ taler Richtung zu dem unteren Schlitten 3b. Dadurch gelangt der Strahl zu der ersten Linse 10b und zu der zweiten Linse 11b und wird auf die untere Fläche der optischen Speicherplatte 2 gebündelt.
Der von der jeweiligen Fläche der optischen Speicherplatte 2 zurückgekehrte Strahl läuft durch die zweite Linse 11a (11b) und die erste Linse 10a (10b) und gelangt dann zu dem Laserquellenmodul 7 der feststehenden optischen Einheit 4. In dem Laserquellenmodul 7 gelangt der Strahl in die zusammengesetzte Prismenanordnung 21 und wird an der halbdurchlässigen Spiegelfläche 21b zu dem Daten/Spurnachweissensor 24 abgelenkt. Der abgelenkte Strahl wird mit der Sammellinse 23 auf den Daten/Spurnachweissensor 24 gebündelt. Der Da­ ten/Spurnachweissensor 24 ist ein zusammengesetzter Sensor, der auf der opti­ schen Speicherplatte 2 aufgezeichnete Daten liest und entsprechend dem einfal­ lenden Strahl ein Spurfehlersignal ausgibt. Im einzelnen werden das Datensignal und das Spurfehlersignal (ausgegeben von dem Daten/Spurnachweissensor 24) von einer nicht gezeigten Verstärkerschaltung erzeugt und an eine nicht gezeigte Steuerschaltung übertragen. Das Spurfehlersignal wird für die Spurfeineinstellung verwendet.
Wie vorstehend erläutert, kann nach dem Ausführungsbeispiel der Strahl des La­ serquellenmoduls 7 selektiv zu dem ersten oder dem zweiten Schlitten 3a und 3b geleitet werden. Somit wird ein Laserquellenmodul gemeinsam zum Aussenden des Strahls zu dem ersten oder dem zweiten Schlitten 3a und 3b verwendet. Dementsprechend werden keine zwei Laserquellenmodule 7 benötigt, wodurch sich der Aufbau des optischen Speicherplattenlaufwerks vereinfacht.
Im folgenden wird an Hand von Fig. 5 das Spureinstellen beschrieben. Das Spureinstellen erfolgt in zwei Schritten: (1) eine grobe Spureinstellung und (2) ei­ ne feine Spureinstellung. Die grobe Spureinstellung wird durch Bewegen der Schlitten 3a und 3b über die Spuren der optischen Speicherplatte 2 erreicht. Die Spurfeineinstellung wird durch präzises Bewegen des Lichtstrahlpunktes auf der optischen Speicherplatte 2 mittels des Galvanospiegels 26 durchgeführt. Der Galvanospiegel 26 wird mit einem Antriebsmechanismus 28 geschwenkt, um da­ durch den Einfallswinkel des Strahls auf die erste Linse 10a (10b) zum Bewegen des Lichtstrahlpunktes auf der Fläche 2a (2b) der optischen Speicherplatte 2 zu ändern.
Fig. 9 ist eine schematische Ansicht des Strahlengangs zwischen dem Galva­ nospiegel 26 und der ersten Linse 10a. Wenn der Galvanospiegel 26 zum Ändern des Einfallswinkels des Strahls auf die erste Linse 10a schwenkt, kann sich die Einfallsposition des Strahls ändern. In diesem Fall kann sich die Intensitätsvertei­ lung des Strahls auf der Fläche der optischen Speicherplatte 2 ändern. Im ein­ zelnen kann sich die Strahlintensität auf der optischen Speicherplatte verringern, wenn sich die Mittelachse des Strahls von der Mitte der ersten Linse 10a ver­ schiebt, wie mit der Linie C1 gezeigt.
Um dieses Problem zu lösen, wird das bewegbare Prisma 50 geringfügig derart bewegt, daß die Mittelachse des Strahls die Mitte der ersten Linse 10a erreichen kann, wie durch die Linie C2 gezeigt. Der Abstand L zwischen der ersten Linse 10a und dem Galvanospiegel 26 wird mit einem Schlittenpositionsfühler 35 (Fig. 4) bestimmt. Außerdem wird die Schwenkposition 0 des Galvanospiegels 26 von einem Positionsfühler 27 (Fig. 5) für den Galvanospiegel bestimmt.
Wie in Fig. 5 gezeigt, steuert eine Steuereinheit C den Prismenantrieb 29 zum präzisen Bewegen des bewegbaren Prismas 50 in vertikaler Richtung entspre­ chend der nachgewiesenen Position des Schlittens 3a und der nachgewiesenen Schwenkposition des Galvanospiegels 26, um dadurch das Verschieben des Strahls auszugleichen (verursacht durch das Schwenken des Galvanospiegels 26). Die Weite der Bewegung H des bewegbaren Prismas 50 wird entsprechend folgender Gleichung bestimmt:
H = L.tan (2.θ). . . (1).
Fig. 10A und 10B zeigen das Ausgleichen beim Schwenken des Galvanospiegels 26 in eine Richtung, bei der der abgelenkte Strahl nach oben hin verschoben wird. In Fig. 10A ist der Schlitten 3a am äußeren Rand der optischen Speicher­ platte 2 positioniert. In Fig. 10B ist der Schlitten 3a im inneren Bereich der opti­ schen Speicherplatte 2 positioniert.
Wenn der Galvanospiegel 26 in eine Richtung geschwenkt, bei der der abge­ lenkte Strahl nach oben hin verschoben wird, wird das bewegbare Prisma 50 nach oben hin bewegt, um das Aufwärtsverschieben des Strahls auszugleichen, wie in Fig. 10A und 10B gezeigt. Wenn das bewegbare Prisma 50 nach oben hin ver­ schoben wird, verschiebt sich der an der oberen Spiegelfläche 51 des bewegba­ ren Prismas 50 abgelenkte Strahl in der Figur derart nach links, daß der von dem Zwischenspiegel 53 empfangene und abgelenkte Strahl nach unten hin verscho­ ben wird. Das Ausmaß der Aufwärtsverschiebung des bewegbaren Prismas 50 wird entsprechend Gleichung (1) so bestimmt, daß die Aufwärtsverschiebung des Strahls (verursacht durch das Schwenken des Galvanospiegels 26) ausgeglichen wird. Das Ausmaß der Verschiebung des bewegbaren Prismas 50 ist entspre­ chend größer, wenn die erste Linse 10A weit von dem Galvanospiegel 26 entfernt ist (Fig. 10B), als wenn die erste Linse 10a nahe bei dem Galvanospiegel 26 ist (Fig. 10a).
Fig. 11A und 11B zeigen das Ausgleichen beim Verschwenken des Galvanospie­ gels 26 in eine Richtung, bei der der abgelenkte Strahl nach unten hin verscho­ ben wird. In Fig. 11A ist der Schlitten 3a am äußeren Rand der optischen Spei­ cherplatte 2 positioniert. In Fig. 11B ist der Schlitten 3a in einem inneren Bereich der optischen Speicherplatte 2 positioniert. Zum Ausgleichen der Abwärtsver­ schiebung des Strahls wird das bewegbare Prisma 50 nach unten hin verschoben, wie in Fig. 11A und 11B gezeigt. Wenn das bewegbare Prisma 50 nach unten hin verschoben wird, wird der an der oberen Spiegelfläche 51 des bewegbaren Prismas 50 abgelenkte Strahl derart nach rechts verschoben, daß der von dem Zwischenspiegel 53 abgelenkte Strahl nach oben hin verschoben wird. Das Ausmaß der Verschiebung des bewegbaren Prismas 50 wird derart nach der Gleichung (1) bestimmt, daß das Abwärtsverschieben des Strahls (verursacht durch das Schwenken des Galvanospiegels 26) ausgeglichen wird. Das Ausmaß der Verschiebung des bewegbaren Prismas 50 ist größer, wenn die erste Linse 10a weit von dem Galvanospiegel 26 entfernt ist (Fig. 11B), als wenn die erste Linse 10a nahe bei dem Galvanospiegel 26 ist (Fig. 11A).
Der vorstehend beschriebene Ausgleichsvorgang wird entsprechend während des Zugriffsvorgangs auf die untere Fläche der optischen Speicherplatte 2 durchge­ führt.
Fig. 12A und 12B zeigen das Ausgleichen beim Schwenken des Galvanospiegels 26 in eine Richtung, bei der der abgelenkte Strahl nach oben hin verschoben wird. Zum Ausgleichen des Aufwärtsverschiebens des Strahls wird das beweg­ bare Prisma 50 nach oben hin verschoben, wie in Fig. 12A und 12B gezeigt. Das Ausmaß der Verschiebung des bewegbaren Prismas 50 ist größer, wenn die erste Linse 10a weit von dem Galvanospiegel 26 entfernt ist (Fig. 12B), als wenn die erste Linse 10a nahe bei dem Galvanospiegel 26 ist (Fig. 12A).
Fig. 13A und 13B zeigen das Ausgleichen beim Schwenken des Galvanospiegels 26 in eine Richtung, bei der der abgelenkte Strahl nach unten hin verschoben wird. Zum Ausgleichen der Abwärtsverschiebung des Strahls wird das bewegbare Prisma 50 nach unten hin verschoben, wie in Fig. 13A und 13B gezeigt. Das Ausmaß der Verschiebung des bewegbaren Prismas 50 ist größer, wenn die erste Linse 10a weit von dem Galvanospiegel 26 entfernt ist (Fig. 13B), als wenn die erste Linse 10a nahe bei dem Galvanospiegel 26 ist (Fig. 13A).
Wie vorstehend beschrieben, wird nach dem Ausführungsbeispiel die Einfallspo­ sition des Strahls auf der ersten Linse 10a (10b) nicht verändert, selbst wenn der Galvanospiegel 26 schwenkt. D.h., der auf die erste Linse 10a (10b) einfallende Strahl wird nicht an einem die erste Linse 10a umgebenden Element abge­ schwächt (wie in Fig. 1B), selbst wenn der Galvanospiegel 26 schwenkt. Dement­ sprechend verursacht ein Schwenken des Galvanospiegels 26 kein Absinken der Intensität des Strahls auf der Fläche der optischen Speicherplatte.

Claims (17)

1. Optisches Speicherplattenlaufwerk mit zwei Schlitten (3a, 3b), die jeweils ei­ ne Optik (1a, 1b) tragen und die über Oberflächen einer optischen Spei­ cherplatte (2) bewegbar sind, mit einer von den Schlitten (3a, 3b) separaten optischen Einheit (4), die ein Laserquellenmodul (7) zum Aussenden eines Lichtstrahls hat, und mit einem Strahlengangauswahlsystem zum selektiven Lenken des Strahls von dem Laserquellenmodul (7) zu einer der Optiken (1a, 1b).
2. Optisches Speicherplattenlaufwerk nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die separate optische Einheit (4) eine Empfangseinheit (24) hat, die den an einer Fläche der optischen Speicherplatte (2) reflektierten Lichtstrahl empfängt.
3. Optisches Speicherplattenlaufwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Strahlengangauswahlsystem einen zwischen einer ersten und einer zweiten Position bewegbaren Spiegel (50) hat.
4. Optisches Speicherplattenlaufwerk nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der bewegbare Spiegel (50) zwei Spiegelflächen (51, 52) hat, von denen eine (51) den Strahl von dem Laserquellenmodul (7) zu der er­ sten Optik (1a) ablenkt, und die andere (52) den Lichtstrahl von dem Laser­ quellenmodul (7) zu der zweiten Optik (1b) ablenkt.
5. Optisches Speicherplattenlaufwerk nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Bewegungsrichtung des bewegbaren Spiegels (50) im wesentlichen rechtwinklig zu der optischen Speicherplatte (2) ist.
6. Optisches Speicherplattenlaufwerk nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Strahlengangauswahlsystem so angeordnet ist, daß der Strahl parallel, aber nicht koaxial zu dem einfallen­ den Strahl reflektiert wird.
7. Optisches Speicherplattenlaufwerk nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die feststehende optische Einheit (4) einen Galvanospiegel (26) hat, der zum Ändern der Einfallsrichtung des auf die Optik (1a, 1b) einfallenden Strahls geschwenkt wird.
8. Optisches Speicherplattenlaufwerk nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der bewegbare Spiegel (50) ebenfalls so bewegt wird, daß der von dem Galvanospiegel (26) abgelenkte Strahl von dem Laserquellen­ modul (7) unabhängig von dem Schwenkmaß des Galvanospiegels im we­ sentlichen in der gleichen Position auf die Optik (1a, 1b) einfällt.
9. Optisches Speicherplattenlaufwerk mit einer Optik (1a, 1b) zum Bündeln ei­ nes Strahls auf eine optische Speicherplatte (2), mit einem bewegbaren Schlitten (3a, 3b), der über die optische Speicherplatte (2) bewegbar ist und der die Optik (1a, 1b) trägt, mit einer von dem Schlitten (3a, 3b) separaten optischen Einheit (4), die ein Laserquellenmodul (7) zum Aussenden eines Lichtstrahls und einen Galvanospiegel (26) hat, der zum Ändern der Ein­ fallsrichtung des auf die Optik (1a, 1b) einfallenden Strahls geschwenkt wird, und mit einem im Strahlengang zwischen dem Laserquellenmodul (7) und der Optik (1a, 1b) angeordneten Kompensationssystem mit einem be­ wegbaren Spiegel (50), der den von dem Galvanospiegel (26) abgelenkten Strahl von dem Laserquellenmodul (7) unabhängig vom Schwenken des Galvanospiegels (26) auf im wesentlichen die gleiche Stelle der Optik (1a, 1b) einfallen läßt.
10. Optisches Speicherplattenlaufwerk nach Anspruch 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Verschiebemaß (H) des bewegbaren Spiegels (50) nach der Gleichung bestimmt wird:
H = L.tan (2.θ),
wobei L der Abstand zwischen dem Galvanospiegel (26) und der Optik (1a, 1b) und θ der Schwenkwinkel des Galvanospiegels (26) ist.
11. Optisches Speicherplattenlaufwerk nach Anspruch 9 oder 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Kompensationssystem außerdem einen Abstands­ detektor (35) hat, der den Abstand zwischen dem Galvanospiegel (26) und der Optik (1a, 1b) bestimmt.
12. Optisches Speicherplattenlaufwerk nach einem der Ansprüche 9 bis 11, da­ durch gekennzeichnet, daß die Bewegungsrichtung des bewegbaren Spie­ gels (50) im wesentlichen rechtwinklig zum Strahlengang des Strahls von dem Laserquellenmodul (7) zu dem bewegbaren Spiegel (50) ist.
13. Optisches Speicherplattenlaufwerk nach einem der Ansprüche 9 bis 12, ge­ kennzeichnet durch eine weitere optisches Optik (1a, 1b) zum Bündeln ei­ nes Strahls auf die andere Fläche der optischen Speicherplatte (2), durch einen weiteren Schlitten (3a, 3b), der die weitere Optik (1a, 1b) trägt, und durch ein Strahlengangauswahlsystem, das den bewegbaren Spiegel (50) bewegt, wodurch der Strahl von dem Laserquellenmodul (7) selektiv zu einer der beiden Optiken (1a, 1b) selektiv geleitet wird.
14. Optisches Speicherplattenlaufwerk mit einem Laserquellenmodul (7) zum Aussenden eines Lichtstrahls, mit einer Optik (1a, 1b) zum Bündeln des Strahls auf eine optische Speicherplatte (2), mit einer ersten Linse (10a, 10b) und mit einer zweiten Linse (11a, 11b), die im wesentlichen hemisphä­ risch geformt ist und eine ebene Fläche (112) und eine sphärische Fläche (111) hat und die zwischen der ersten Linse (10a, 10b) und der optischen Speicherplatte (2) derart angeordnet ist, daß die ebene Fläche (112) der zweiten Linse (11a, 11b) der optischen Speicherplatte (2) zugewandt ist, wobei ein Mittelpunkt (115) der Wölbung der sphärischen Fläche (111) der zweiten Linse (11a, 11b) zwischen der ersten Linse (10a, 10b) und ihrem Brennpunkt (P) angeordnet ist.
15. Optisches Speicherplattenlaufwerk nach Anspruch 14, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Mittelpunkt (115) der Wölbung der sphärischen Fläche (111) der zweiten Linse (11a, 11b) sich auf ihrer ebenen Fläche (112) befin­ det.
16. Optisches Speicherplattenlaufwerk nach Anspruch 14 oder 15, gekenn­ zeichnet durch einen bewegbaren Schlitten (3a, 3b), der die erste Linse (10a, 10b) trägt und der über die optische Speicherplatte (2) bewegbar ist, und durch einen Schwebekopf (9a), der die zweite Linse (11a, 11b) trägt und der an einem von dem bewegbaren Schlitten (3a) zu der optischen Spei­ cherplatte (2) vorstehenden federnden Element (8a) befestigt ist.
17. Optisches Speicherplattenlaufwerk nach Anspruch 16, gekennzeichnet durch ein Linsenantriebssystem (33a) an dem Schlitten (3a, 3b), das die er­ ste Linse (10a, 10b) in Richtung zu der Fläche der optischen Speicherplatte (2) und von dieser weg bewegt.
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