DE3730555C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine optische Informations- Aufzeichnungs-/Wiedergabe-Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Eine derartige Vorrichtung ist aus der DE 34 38 252 A1 bekannt.

Bei optischen Informations-Aufzeichnungs-/ Wiedergabe-Vorrichtungen werden unter Verwendung eines konzentrierten Lichtstrahles auf einem optischen Aufzeichnungsträger Informationen mit hoher Dichte aufgezeichnet und derartige aufgezeichnete Informationen mit hoher Geschwindigkeit von dem Aufzeichnungsträger unter Verwendung eines vom Aufzeichnungsträger reflektiertes Licht empfangenden Lichtdetektors abgetastet oder wiedergegeben. Da die Aufzeichnung und Wiedergabe mit hoher Dichte erfolgt, muß der konzentrierte und auf den Aufzeichnungsträger gerichtete Lichtstrahl fokussiert und in der Spur gehalten werden. Deshalb wird gewöhnlich eine Fokussierregelung und eine (radial wirkenden) Spurfolgeregelung vorgesehen. Mit diesen Regelungen werden Fokussier- und radiale Versetzungs­ informationen, die in dem vom Aufzeichnungsträger reflektierten Licht enthalten sind, als Fokussierfehlersignal und Spurfolgefehlersignal festgestellt und zur Fokussierung und Spurfolge verwendet.

Es sind verschiedene Vorrichtungen zum Feststellen des genannten Fokussierfehlersignals und des Spurfolge­ fehlersignals bekannt. Ein Beispiel dafür ist eine optische Informations-Aufzeichnungs-/Wiedergabe-Vorrichtung, bei der ein Verfahren auf der Basis des kritischen Winkels für die Feststellung des Fokussierfehlersignals verwendet wird. Eine derartige Vorrichtung ist in Fig. 1 gezeigt.

Gemäß dieser Figur weist die bekannte optische Informations-Aufzeichnungs-/Wiedergabe-Vorrichtung einen optischen Aufnehmer 20, der der Oberfläche eines plattenförmigen Aufzeichnungsträgers gegenüberliegt, der nachstehend als Platte 6 bezeichnet sei. Dieser optische Aufnehmer 20 kann mittels nichtveranschaulichter Bewegungsmittel in einer Richtung bewegt werden, die die Aufzeichnungsspuren auf der Platte 6 schneidet, die sich beispielsweise in der mit dem Pfeil T angezeigten Richtung dreht.

In einem Gehäuse des optischen Aufnehmers 20 befindet sich als Lichtquelle eine Laserdiode 1. Das von dieser Laserdiode 1 beispielsweise P-polarisiert ausgesandte, diffuse Licht wird mittels einer Koppellinse 2 zu einem parallelen Lichtbündel geformt. Dieses parallele Lichtbündel fällt auf einen polarisierten Strahlenteiler 3, durchläuft diesen im wesentlichen zu 100%, wird durch eine λ/4-Platte 4 zirkular polarisiert, wird dann konzentriert und mittels einer Objektivlinse 5 auf die Platte 6 gerichtet. Das konzentrierte und auf die Platte 6 gerichtete Lichtbündel trifft auf die Aufzeichnungsschicht dieser Platte 6 in einem nahezu punktförmig fokussierten Zustand auf. Das von der Aufzeichnungsschicht der Platte 6 reflektierte Licht wird durch die Objektivlinse 5 zu einem im wesentlichen parallelen Lichtbündel konzentriert, durch die λ/4-Platte 4 S- polarisiert in einer Polarisationsrichtung, die sich von derjenigen des einfallenden Lichtstrahls um 90° unterscheidet, und fällt dann auf den Strahlenteiler 3. Das von der Platte 6 reflektierte Licht wird von dem Strahlenteiler 3 im wesentlichen zu 100% reflektiert, wird weiter reflektiert durch ein Reflexionsprisma 7 und fällt dann auf ein Prisma 8 mit kritischem Winkel. Das an der Schrägfläche dieses Prismas 8 mit kritischem Winkel reflektierte Lichtbündel wird von einem Lichtdetektor 9 empfangen, der in einer Position angeordnet ist, in der er gebeugtes Licht von einem fernen Feld empfängt. Dieser Lichtdetektor 9 ist eine Lichtempfangsvorrichtung, die beispielsweise eine viergeteilte Fotodiode aufweist. An einer Operationsschaltung 10, etwa einem Differenzverstärker, ergibt sich das Differenzsignal A-B aus den entsprechenden Ausgangssignalen A und B der in horizontaler Richtung in Fig. 1 zueinander benachbarten Lichtempfangseinrichtungen 9A und 9B. Ein Fokussierfehlersignal S_FE wird durch dieses Differenzsignal A-B erzeugt. Andererseits ergibt sich aus dem Differenzsignal der Ausgangssignale der zueinander in vertikaler Richtung zur Papieroberfläche der Fig. 1 benachbart zueinander angeordneten Lichtempfangsvorrichtungen ein Spurfolgefehlersignal.

Das Fokussierfehlersignal S_FE wird an eine Fokussierwicklung 13a einer Linseneinstelleinrichtung 13 über eine Phasenkompensationsschaltung 11 und eine Objektivlinsen- Treiberschaltung 12 angelegt. Die Objektivlinse 5 wird in Richtung vertikal zur Oberfläche der Platte 6 durch die Linseneinstelleinrichtung 13 auf der Basis des Fokussierfehlersignals S_FE verstellt, wodurch sich eine Fokussierregelung ergibt.

Das Spurfolgefehlersignal wird an eine nichtveranschaulichte Spurfolgewicklung der Linsenverstelleinrichtung 13 über eine Phasenkompensationsschaltung und eine Objektivlinsen- Treiberschaltung angelegt, die beide nicht gezeigt sind, und es wird erreicht, daß der von der Objektivlinse 5 konzentrierte und abgegebene Lichtfleck einer vorbestimmten Spur folgt.

Ein Datensignal ergibt sich aus dem Summensignal aller Lichtempfangseinrichtungen des Lichtdetektors 9.

Nun werden bei einer derartigen Vorrichtung Informationen auf der Basis von Strukturänderungen und Pits aufgezeichnet und wiedergegeben, die jedoch zu einer Schwankung des Reflexionswertes beim Aufzeichnungsträger führen, so daß in manchen Fällen sich eine Versetzung des Fokussierfehler­ signals S_FE ergibt. Die Versetzung des den optischen Aufnehmer 20 bildenden Elements des Lichtdetektors 9 oder dergleichen oder die in der Signalverarbeitungsschaltung für das Fokussierfehlersignal S_FE verursachte Versetzung oder dergleichen ist die Folge. Wird die Versetzung in der Signalverarbeitungsschaltung korrigiert, damit zum Zeitpunkt der Wiedergabe sie nicht mehr vorhanden ist, dann kann auch das Problem der Versetzung zum Zeitpunkt der Aufzeichnung gelöst werden.

Abweichend von dieser Versetzung kann sich auch eine Versetzung ergeben, die nicht zum Zeitpunkt der Wiedergabe, sondern zum Aufzeichnungszeitpunkt auftritt.

Dies bedeutet, daß zum Aufzeichnungszeitpunkt unter Ansprechen auf die aufgezeichneten Daten der Lichstrahl auf eine Lichtsendeleistung eingestellt wird, die eine hohe Impulsenergiedichte aufweist. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, wird der Lichtstrahl mit dieser Leistung auf den flachen Bereich des Aufzeichnungsträgers gerichtet und es werden dort Pits 21 oder dergleichen gebildet. Diese Pits 21 werden jedoch nicht für den ganzen Strahlfleck 22 gleichförmig gebildet, der mit hoher Geschwindigkeit den Aufzeichnungsträger abtastet, sondern sie werden auf Grund der zu großen Strahlungsenergie verfrüht geformt. Wie Fig. 2 zeigt, existiert somit ein Bereich 23 ohne Aufzeichnung gleichzeitig mit einem mit einer Aufzeichnung versehenen Bereich 24 in Drehrichtung gemäß Pfeil T (in tangentialer Richtung zu Spur) gesehen innerhalb des Lichtfleckens 22 auf dem Aufzeichnungsträger. Auf Grund der Beugung, die sich aus der Reflexionswertabweichung und der Phasendifferenz zwischen dem Bereich 23 ohne Aufzeichnung und dem Bereich 24 mit Aufzeichnung ergibt, wird die Strahlverteilung in tangentialer Richtung T des Fernsichtfeldmusters 25 des vom Aufzeichnungsträger reflektierten Lichtes ungleichförmig. Somit wird eine Versetzung des Fokussierfehlersignals S_FE zwischen der Wiedergabe und der Aufzeichnung bewirkt. Die Schwankung des Fokussierfehlersignals S_FE läßt sich aus Fig. 3 entnehmen.

Die optische Justierung kann so erfolgen, daß die Versetzung zum Zeitpunkt der Wiedergabe 0 ist. Der Wiedergabezustand R wird durch Aufzeichnungsbefehlsimpulse gemäß Fig. 3a in den Aufzeichnungszustand W umgeschaltet und umgekehrt. Unmittelbar nach Wechsel des Wiedergabezustandes R zum Aufzeichnungszustand B wird die Strahlverteilung des Fernsichtfeldmusters 25 des vom Aufzeichnungsträger reflektierten Lichtes in dem Fokussierfehlersignal S_FE ungleichmäßig, so daß sich eine Versetzung OS ergibt und das Fokussierfehlersignal S_FE allmählich gegen den Massepegel GND konvergiert, wobei ein Überschwingen auf Grund der Überreaktion des Servosystems auftritt. In der Fig. 3b ist der Überschwingbereich des Servosystems mit TR angegeben. Das vorgenannte Fokussierfehlersignal S_FE schwingt erheblich über unmittelbar nach dem Wechsel vom Wiedergabezustand R zum Aufzeichnungszustand W, während ein geringfügiges Überschwingen nur unmittelbar nach dem Wechsel vom Aufzeichnungszustand W zum Wiedergabezustand R auftritt, da die Ungleichförmigkeit der Strahlverteilung in tangentialer Richtung T des Fernsichtfeldmusters 25 des reflektierten Lichtes und die Schwankung um den Defokussierungswert der Ungleichförmigkeit nur während der Aufzeichnung auftritt.

Somit wird bei der bekannten optischen Informations- Aufzeichnungs-/Wiedergabe-Vorrichtung eine Versetzung in dem Fokussierfehlersignal S_FE im Wiedergabezustand R und im Aufzeichnungszustand W erzeugt, so daß es schwierig ist, eine optimale Fokussierregelung in beiden Zuständen zu erzielen.

Bei einer Versetzung des Fokussierfehlersignals S_FE weitet sich der Lichtfleck 22 insbesondere während der Aufzeichnungszeit aus, die Strahlungsleistung geht zurück und die Daten werden nicht ordnungsgemäß aufgezeichnet. Die Zuverlässigkeit der bekannten Vorrichtung läßt deshalb zu wünschen übrig.

Es sei darauf hingewiesen, daß sich eine Versetzung abhängig vom System auch beim Spurfolgefehlersignal ergibt.

Zur Erzeugung von Fokussierfehlersignalen sind verschiedene Verfahren bekannt. So findet hierzu beispielsweise bei der DE 31 32 818 A1 sowie beim vorstehend erläuterten Stand der Technik ein Prisma mit kritischem Winkel, bei der EP 0 127 845 A3 ein Messerschneideverfahren sowie bei der DE 34 38 252 A1 ein Astigmatismusverfahren Anwendung.

Aus der eingangs erwähnten DE 34 38 252 A1 ist eine Fokussierfehler-Detektoreinrichtung für ein optisches Aufzeichnungs- und Wiedergabegerät bekannt, bei dem von einer Lichtquelle ein Lichtstrahl über einen Strahlenteller und eine Objektivlinse auf einen optischen Aufzeichnungsträger gerichtet wird. Der vom Aufzeichnungsträger reflektierte Lichtstrahl wird über eine Zylinderlinse auf eine Lichtdetektoreinrichtung gerichtet, wobei die Zylinderlinse für einen Astigmatismus sorgt. Die Lichtdetektoreinrichtung besteht aus vier unabhängigen Lichtempfangselementen. Die Anordnung dieser Lichtempfangselemente ist dabei so getroffen, daß diese zwischen zwei Trennlinien liegen, die einander im rechten Winkel kreuzen. Mit den Lichtempfangselementen sind eine erste und eine zweite Operationsschaltung verbunden, um ein Fokussierfehlersignal bzw. ein Abweichungskompensationssignal zu erzeugen. Auf diese Weise wird die Abweichung des Fokussierfehlersignals aufgrund einer Versetzung der Lage des reflektierten Lichtstrahls weitgehend vermindert. Da jedoch die Versetzung mit Hilfe des gleichen Lichtdetektors korrigiert wird, wird, falls das Zentrum der Strahlverteilung sich von einer Position der Trennlinie des viergeteilten Photodetektors wegbewegt, es unmöglich, die Versetzung zu korrigieren; d. h. die Strahlverteilung in tangentialer Richtung kann nicht erkannt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die optische Informations-Aufzeichnungs-/Wiedergabe-Vorrichtung so weiterzubilden, daß selbst dann, wenn das Zentrum der Strahlverteilung sich von seiner Position senkrecht zur tangentialen Richtung der Spuren wegbewegt, die Versetzung aufgrund der Strahlverteilungskomponente in tangentialer Richtung der Spuren korrigiert werden kann.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.

Da gemäß der Erfindung für das vom Aufzeichnungsträger zurückkehrende Licht zwei optische Wege ausgebildet werden, nämlich ein erster optischer Weg, der die Fokussierfehler- Lichtdetektoreinrichtung einschließt, und ein zweiter optischer Weg, der die Strahlverteilungs-Lichtdetektoreinrichtung für die Strahlverteilung in tangentialer Richtung einschließt und in dem der Fokussierfehler nicht erfaßt wird, kann eine Versetzung aufgrund einer Strahlverteilungskomponente in tangentialer Richtung der Spuren korrigiert werden.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche 2 bis 13.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer bekannten Informations-Aufzeichnungs-/Wiedergabe-Vorrichtung,

Fig. 2 eine Darstellung zur Erläuterung der Ungleichförmigkeit der Strahlverteilung des von einem Aufzeichnungsträger reflektierten Lichts,

Fig. 3 Signalformen zur Erläuterung der Versetzung eines Fokussierfehlersignals,

Fig. 4 eine schematische Darstellung eines wesentlichen Teils eines ersten Ausführungsbei­ spiels,

Fig. 5A eine Darstellung der optischen Informations- Aufzeichnungs-/Wiedergabe-Vorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels,

Fig. 5B eine schematische Darstellung eines Fotodetektors,

Fig. 6 Signalformen zur Erläuterung der Arbeitsweise der Vorrichtung gemäß dem ersten Ausführungs­ beispiel,

Fig. 7 eine schematische Darstellung einer optischen Informations-Aufzeichnungs-/Wiedergabe- Vorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbei­ spiel der Erfindung,

Fig. 8 eine schematische Darstellung einer optischen Informations-Aufzeichnungs-/Wiedergabe-Vorrich­ tung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel,

Fig. 9 eine Darstellung zur Erläuterung der Schwankung des Versetzungsanteils während des Fokussierungsvorgangs,

Fig. 10 Fokussierfehlersignalformen während des Fokussiervorgangs,

Fig. 11 eine schematische Darstellung eines wesentlichen Teiles eines vierten Ausführungs­ beispiels,

Fig. 12 eine Darstellung zur Erläuterung des Aufbaus der Vorrichtung des vierten Ausführungs­ beispiels,

Fig. 13 eine schematische Darstellung des Aufbaus eines Fokussierungssystems,

Fig. 14 ein Flußdiagramm zur Erläuterung der Arbeits­ weise des Fokussierungs- oder Fokussiersuch­ systems in Fig. 13,

Fig. 15 Signalformen zur Erläuterung des Fokussier­ suchsystems nach Fig. 13,

Fig. 16 eine schematische Darstellung des Aufbaus einer optischen Informations-Aufzeichnungs-/ Wiedergabe-Vorrichtung gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel und

Fig. 17 eine Darstellung des Aufbaus einer optischen Informations-Aufzeichnungs-/Wiedergabe- Vorrichtung des sechsten Ausführungsbeispiels.

Fig. 4 zeigt einen wesentlichen Teil der optischen Informations-Aufzeichnungs-/Wiedergabe-Vorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels.

Insbesondere zeigt Fig. 4 eine Strahlverteilungs-Licht­ detektoreinrichtung 31 zum Feststellen der Strahlverteilung in tangentialer Richtung des Aufzeichnungsträgers für das von dem Aufzeichnungsträger zurückgelangende Licht in einer Fernsichtfeldposition und eine Kompensationseinrichtung 32, die eine Versetzung eines versetzten Informationssignals, insbesondere eines Fokussier­ fehlersignals S_FE eliminiert, und zwar auf Grund eines Strahlverteilungssignals Sd, das von der Strahlverteilungs- Lichtdetektoreinrichtung 31 abgegeben wird.

Eine Versetzung auf Grund der Ungleichförmigkeit der Strahlverteilung in tangentialer Richtung des vom Aufzeichnungsträger zurückgelangenden Lichts ist auf dem Differenzsignal A-B überlagert, nämlich auf dem Fokussierfehlersignal S_FE, das sich aus den entsprechenden Ausgangssignalen A und B der Lichtempfangseinrichtungen, beispielsweise 9A und 9B des Lichtdetektors 9 unter Einschaltung der Operationsschaltung 10 ergibt.

Die genannte Strahlverteilungs-Lichtdetektoreinrichtung 31 weist beispielsweise einen Lichtdetektor 33 mit Lichtempfangseinrichtungen 33C und 33D auf, die benachbart zueinander in tangentialer Richtung in einer Fernsichtfeldposition angeordnet sind, sowie eine Operationsschaltung 34, die abhängig von den entsprechenden Ausgangssignalen C und D der genannten Lichtempfangs­ einrichtungen 33C und 33D ein Differenzsignal C-D als Strahlverteilungssignal Sd entsprechend der vorgenannten Versetzung angibt.

Die zuvor genannte Kompensationseinrichtung 32 weist beispielsweise eine Operationsschaltung 35 auf, die aus dem Fokussierfehlersignal S_FE und dem Strahlverteilungssignal Sd ein Differenzsignal S_FE-Sd = (A-B)-(C-D) bildet und als Fokussierfehlersignal S′_FE abgibt, bei dem die Versetzung eliminiert ist.

Wie Fig. 5 zeigt, ist bei dem Ausführungsbeispiel der optischen Informations-Aufzeichnungs-/Wiedergabe-Vorrichtung ein optischer Aufnehmer 20 gegenüber der Fläche der Platte 6 angeordnet. Dieser Aufnehmer 20 kann durch nichtgezeigte Bewegungsvorrichtungen in der die Aufzeichnungsspuren auf der Platte 6 schneidenden Richtung bewegt werden, wobei die Platte 6 sich in der durch den Pfeil T angezeigten Richtung dreht.

In dem optischen Aufnehmer 20 befindet sich eine Laserdiode 1 als Lichtquelle, die diffuses Licht beispielsweise mit P-Polarisation abgibt, das mittels einer Koppellinse 2 zu einem parallelen Lichtbündel umgeformt wird. Dieses parallele Lichtbündel trifft auf einen polarisierten Strahlenteiler 3 auf, läuft durch diesen im wesentlichen zu 100%, wird durch eine λ/4-Platte 4 zirkular polarisiert und mittels einer Objektivlinse 5 kondensiert und auf die Platte 6 gerichtet. Das konzentrierte Lichtbündel trifft auf die Aufzeichnungsschicht der Platte 6 punktförmig und nahezu fokussiert auf. Im Aufzeichnungszustand wird die Lichtstärke der Laserdiode 1 derart hoch eingestellt, daß in der Aufzeichnungsschicht eine Vertiefung oder Öffnung, Pit genannt, ausgebildet wird.

Das von der Aufzeichnungsschicht der Platte 6 reflektierte Licht wird mittels der Objektivlinse 5 konzentriert, so daß sich im wesentlichen ein paralleles Lichtbündel ergibt, das dann durch die λ/4 Platte 4 S-polarisiert wird in einer Polarisationsrichtung, die sich um 90° von derjenigen des einfallenden Lichtstrahles unterscheidet. Das Lichtbündel trifft nun auf den polarisierten Strahlenteiler 3 auf und wird von diesem im wesentlichen zu 100% reflektiert.

Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel wird das reflektierte Lichtbündel durch den Strahlenteiler 3 in zwei Teile mittels eines Halbprismas 36 geteilt. Ein Teil des Lichtbündels, das von diesem Halbprisma 36 reflektiert wird, fällt auf ein Prisma 8 mit kritischem Winkel auf. Das an der Schrägfläche dieses Primas 8 mit kritischem Winkel reflektierte Lichtbündel gelangt in einen Lichtdetektor 9, der in einer Position angeordnet ist, in der er gebeugtes Licht eines Fernsichtfeldes empfängt. Dieser Lichtdetektor 9 wird gebildet durch eine Lichtempfangseinrichtung, die bei­ spielsweise aus einer viergeteilten Fotodiode besteht. Ein Differenzsignal A-B = (A 1+A 2)-(B 1+B 2) ergibt sich in einer Operationsschaltung 10, etwa einem Differenzverstärker, aus den entsprechenden Ausgangssignalen A und B der Lichtempfangseinrichtungen 9A und 9B, die in Horizontalrichtung in Fig. 5B nebeneinander angeordnet sind. Ein Fokussierfehlersignal S_FE entspricht diesem Differenzsignal A-B. Es sei bemerkt, daß ein Spurfolgefehlersignal aus dem Differenzsignal (A 1+B 1)- (A 2+B 2) erzeugt wird, das von den Ausgangssignalen der benachbart zueinander in vertikaler Richtung in Fig. 5B angeordneten Lichtempfangsvorrichtungen abgeleitet wird.

Das Prisma 8 mit kritischem Winkel ist derart angeordnet, daß es die Strahlverteilung in tangentialer Richtung des von der Platte 6 reflektierten Lichts abhängig von der Brennpunktversetzung des Lichtstrahles verändert. Dies bedeutet, daß der Lichtdetektor 9 die Strahlverteilung in tangentialer Richtung des von dem Prisma 8 mit kritischem Winkel reflektierten Lichts mittels zweier Lichtempfangseinrichtungen 9A und 9B feststellt. Auf dem Fokussierfehlersignal S_FE ist somit eine Versetzung infolge der Ungleichförmigkeit der Strahlverteilung in tangentialer Richtung des von der Platte 6 reflektierten Lichts überlagert.

Andererseits wird der andere Teil des Lichtbündels, das durch das Halbprisma 36 gelaufen ist, von einem Lichtdetektor 33 empfangen, der in einer Position angeordnet ist, in der er gebeugtes Licht eines Fernsichtfeldes empfängt. Dieser Lichtdetektor 33 ist beispielsweise eine Lichtempfangs­ einrichtung in Form einer zweigeteilten oder viergeteilten Fotodiode. Die Strahlverteilung in tangentialer Richtung des von der Platte 6 reflektierten Lichts wird durch die Lichtempfangseinrichtungen 33C und 33D festgestellt, die in tangentialer Richtung nebeneinander angeordnet sind. Die entsprechenden Ausgangssignale C und D der Lichtempfangs­ einrichtungen 33C und 33D werden einer Operationsschaltung 34 zugeführt, die die Strahlverteilungs-Detektorvorrichtung darstellt. Diese Operationsschaltung 34 bildet ein Differenzsignal C-D aus den entsprechenden Ausgangssignalen C und D der Lichtempfangseinrichtungen 33C und 33D und gibt dieses Differenzsignal als Strahlverteilungssignal Sd ab.

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist auch eine Operationsschaltung 35 als Versetzungsausgleichs- bzw. Kompensationseinrichtung 32 vorgesehen. Diese Operationsschaltung 35 bildet das Differenzsignal S_FE-Sd = (A-B)-(C-D) zwischen dem Fokussierfehlersignal S_FE und dem Strahlverteilungssignal Sd und gibt es als Fokussierfehlersignal S′_FE ab, aus dem die Versetzung eliminiert wurde.

Das vorgenannte Fokussierfehlersignal S′_FE wird an eine Fokussierwicklung 13a einer Linseneinstelleinrichtung 13 über eine Phasenkompensationsschaltung 11 und eine Objektivlinsen-Treiberschaltung 12 angelegt. Die Objektivlinse 5 wird mittels der Linseneinstelleinrichtung 13 auf der Basis des Fokussierfehlersignals S′_FE zur Fokussierregelung in Richtung vertikal zur Oberfläche der Platte 6 verstellt.

Es sei erwähnt, daß das Spurfolgefehlersignal eine nichtgezeigte Spurfolgewicklung der Linseneinstelleinrichtung 13 über eine Phasenkompensationsschaltung und eine Objektivlinsen-Treiberschaltung zugeführt wird, die nicht veranschaulicht sind; der von der Objektivlinse 5 konzentrierte Lichtfleck folgt dann einer vorbestimmten Spur.

Aus dem Summensignal aller Lichtempfangseinrichtungen des Lichtdetektors 9 wird auch das Datensignal abgeleitet.

Nachfolgend wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 6a bis 6d die Arbeitsweise der Vorrichtung des Ausführungsbeispiels beschrieben.

Gemäß Fig. 6a erfolgt ein Wechsel zwischen dem Aufzeichnungs­ zustand W und dem Wiedergabezustand R unter Steuerung eines Aufzeichnungsbefehlimpulses, wobei die optische Justierung derart ist, daß zum Zeitpunkt der Aufzeichnung die Versetzung 0 sei. Wie aus Fig. 6b ersichtlich, ergibt sich unmittelbar nach dem Wechsel vom Wiedergabezustand R in den Aufzeichnungszustand W eine Versetzung aus der Ungleichförmigkeit der Strahlverteilung in der tangentialen Richtung des von der Platte 6 reflektierten Lichts in dem Fokussierfehlersignal S_FE, das von dem Lichtdetektor 9 über die Operationsschaltung 34 abgeleitet wurde.

Fig. 6c zeigt andererseits, daß über den Lichtdetektor 33 und die Operationsschaltung 34 sich ein Strahlverteilungssignal Sd ergibt, das der Strahlverteilung in tangentialer Richtung des von der Platte 6 reflektierten Lichts entspricht.

Fig. 6d zeigt dann das Fokussierfehlersignal S′_FE, das sich aus der Differenz S_FE - Sd zwischen dem Fokussiersignal S_FE und dem Strahlverteilungssignal Sd am Ausgang der Operationsschaltung 35 ergibt, wobei die auf Grund der ungleichförmigen Strahlverteilung in tangentialer Richtung des von der Platte 6 reflektierten Lichts erzeugte Versetzung eliminiert ist.

Gemäß dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel kann die auf Grund der Ungleichförmigkeit der Strahlverteilung in tangentialer Richtung des von der Platte 6 reflektierten Lichts erzeugte Versetzung des Fokussierfehlersignals zum Zeitpunkt der Aufzeichnung eliminiert werden, so daß entsprechende optimale Brennpunkte im Wiedergabezustand R und im Aufzeichnungszustand W miteinander zusammenfallen und in beiden Zuständen eine optimale Fokussierregelung stattfindet.

Zwischen dem vorformatierten Bereich und dem Datenbereich der Platte 6 ändert sich der auffallende Lichtstrahl, so daß sich auch die Regelverstärkung ändert. Wenn jedoch diese Regelverstärkung ungenau geändert wird, dann schwankt die Versetzung des Fokussierfehlersignals und dieses schwingt über. Gemäß dem vorliegenden Beispiel wird dieses Überschwingen des Fokussierfehlersignals zwischen dem vorformatierten Bereich und dem Datenbereich vermieden, da die Versetzung eliminiert wird.

Fig. 7 zeigt den Aufbau einer optischen Informations- Aufzeichnungs-/Wiedergabe-Vorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel. Bei diesem Ausführungs­ beispiel wird zur Erzeugung eines Fokussierfehlersignals ein Messerschneidenverfahren verwendet.

Bei diesem Ausführungsbeispiel wird das eine von dem Halbprisma 36 reflektierte Lichtbündel mittels einer Kondensorlinse 37 konzentriert. Eine Messerschneide 38, etwa in Form einer keilförmigen Lichtaufteilplatte, ist in der Nähe des Brennpunkts der Kondensorlinse 37 angeordnet und der Lichtdetektor 9 befindet sich in einer Position, in der er gebeugtes Licht des Fernsichtfeldes als Lichtbündel empfängt, das teilweise durch die Messerschneide 38 abgeschnitten oder abgefangen wurde. Das Differenzsignal A-B aus den Ausgangssignalen A und B der Lichtempfangseinrichtungen 9A und 9B des Lichtdetektors 9 ergibt sich am Ausgang der Operationsschaltung 10 und stellt das Fokussierfehlersignal S_FE dar.

Wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel wird das andere Lichtbündel, das durch das Halbprisma 36 gelaufen ist, von dem Lichtdetektor 33 empfangen, der zusammen mit der Operationsschaltung 34 die Strahlverteilungs-Lichtdetektoreinrichtung 31 darstellt.

Es sei bemerkt, daß die Lichtempfangseinrichtung 9A und 9B des Lichtdetektors 9 und die Lichtempfangseinrichtungen 33A und 33B des Lichtdetektors 33 derart angeordnet sind, daß die Polaritäten des Fokussierfehlersignals S_FE und des Strahlverteilungssignals Sd für die Strahlverteilung in tangentialer Richtung des von der Platte 6 reflektierten Lichts zusammenfallen.

Der andere Aufbau, die Funktionsweise und Wirkung der Vorrichtung nach dem zweiten Ausführungsbeispiel sind die gleichen wie beim ersten Ausführungsbeispiel.

Fig. 8 zeigt den Aufbau einer optischen Informations- Aufzeichnungs-/Wiedergabe-Vorrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel.

Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die Erfindung angewandt auf ein Fokussierfehlersignal-Feststellsystem, das ein astigmatisches Verfahren verwendet.

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist im Lichtweg des einen von dem Halbprisma 36 reflektierten Lichtbündels eine Zylinderlinse 41 angeordnet. Ein viergeteilter Lichtdetektor 42 befindet sich in einer Position, in der das Lichtbündel auf Grund des Astigmatismus der Zylinderlinse 41 in fokussiertem Zustand einen echten kreisförmigen Querschnitt aufweist. Das Fokussierfehlersignal S_FE ergibt sich, indem die Summen von (A+C) und (B+D) der Ausgangssignale der diagonal zueinander angeordneten Lichtempfangseinrichtungen des Lichtdetektors 42 abgegriffen und aus diesen mit Hilfe der Operationsschaltung 10 das Differenzsignal (A+C)-(B+D) gebildet wird.

Ferner ist im Lichtweg des anderen durch das Halbprisma 36 laufenden Lichtbündels eine Zylinderachse 43 angeordnet. Ein viergeteilter Lichtdetektor 44 befindet sich in einer Position, in der das Lichtbündel auf Grund des Astigmatismus der Zylinderlinse 43 im fokussierten Zustand genau kreisförmig wird. Das Strahlverteilungssignal Sd ergibt sich aus den Summen (A′+C′) und (B′+C′) der Ausgangssignale der diagonal zueinander angeordneten Lichtempfangseinrichtungen des Lichtdetektors 44, von denen die Operationsschaltung 34 das Differenzsignal (A′+C′)-(B′+D′) bildet.

Es sei bemerkt, daß die entsprechenden Lichtempfangseinrichtungen der Lichtdetektoren 42 und 44 derart angeordnet sind, daß die Polaritäten des Fokussierfehlersignals S_FE und des Strahlverteilungssignals Sd für die Strahlverteilung in tangentialer Richtung des von der Platte 6 reflektierten Lichts zusammenfallen können.

Der übrige Aufbau, die Arbeitsweise und ihre Wirkung sind die gleichen wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel.

Es sei darauf hingewiesen, daß die vorliegende Erfindung nicht auf die vorgenannten Ausführungsbeispiele beschränkt ist. Beispielsweise kann bei dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel das Fokussierfehlersignal S′_FE mit eliminierter Versetzung erhalten werden, indem zuerst eine Differenzbildung der Signale (A-C) und (B-D) und dann eine Differenzbildung der Signale (A-C)-(B-D) erfolgt.

Auch kann jede Justiervorrichtung für die Verstärkungsfaktoren des Fokussierfehlersignals S_FE und des Strahlverteilungssignals Sd für eine positive Eliminierung der Versetzung vorgesehen sein.

Die vorliegende Erfindung kann auch in dem Falle zur Eliminierung der Versetzung des Fokussierfehlersignals und des Spurfolgefehlersignals bei anderen Systemen angewandt werden, als bei den vorliegenden Ausführungsbeispielen angegeben wurden.

Die Erfindung ist auch anwendbar auf eine Aufzeichnungsform, die sich nicht nur auf die Bildung von Pits bezieht, sondern bei der eine Schwankung des Reflexionswertes oder des Durchlässigkeitswertes bezüglich einer Phasenverschiebung oder dergleichen erfolgt.

Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen kann anstelle der sich drehenden Platte auch ein kartenförmiger Aufzeichnungsträger Verwendung finden, auf dem Signale aufgezeichnet sind.

Bevor nun zur Erläuterung eines vierten Ausführungsbeispiels übergegangen wird, sei eine Weiterbildung der vorstehenden Ausführungsbeispiele beschrieben.

So ist beispielsweise gemäß der ersten Ausführungsform nach Fig. 5 die Strahlverteilungs-Lichtdetektoreinrichtung 31 zum Feststellen der Strahlverteilung in tangentialer Richtung des von der Platte 6 reflektierten Lichtes in einer Fernsichtfeldposition angeordnet. Ferner ist die Kompensationseinrichtung 32 vorgesehen, mit der die Versetzung des versetzten Informationssignals, insbesondere des Fokussierfehlersignals S_FE auf Grund des Strahlverteilungssignals Sd eliminiert wird, das von der Strahlverteilungs-Lichtdetektorvorrichtung 31 abgegeben wird. Die vorgenannte Strahlverteilungs-Lichtdetektorvorrichtung 31 umfaßt beispielsweise den Lichtdetektor 33 mit den Lichtempfangseinrichtungen 33C und 33D, die nebeneinander in tangentialer Richtung angeordnet sind, und die Operationsschaltung 34, die aus den entsprechenden Ausgangssignalen C und D der vorgenannten Lichtempfangseinrichtungen 33C und 33D das Differenzsignal C- D bildet und als Strahlverteilungssignal Sd abgibt. Die vorgenannte Kompensationseinrichtung 32 umfaßt eine Operationsschaltung 35, die beispielsweise das Differenzsignals S_FE-Sd = (A-B)-(C-D) zwischen dem vorgenannten Fokussierfehlersignal S_FE und dem Strahlverteilungssignal Sd bildet und als kompensiertes Fokussiersignal S′_FE abgibt, aus der die Versetzung eliminiert wurde.

In manchen Anwendungsfällen wird, wie in den Fig. 9a bis 9c gezeigt, ein Fokussiersuchvorgang durchgeführt, mit dem die Objektivlinse 5 in den Fangbereich der Fokussierregelung gebracht wird. Insbesondere nähert sich dabei die Objektivlinse 5 der Platte 6 aus einem Zustand 1, bei dem diese zu weit von der Platte 6 weg ist (Fig. 9a), und gelangt in den Servofangbereich (Zustand 2), der in Fig. 9b gezeigt ist. Dann wird die Servoschleife geschlossen, um in einem fokussierten Zustand 3 gemäß Fig. 19c die Linse fokussiert zu halten. Bei einem derartigen Fokussiersuchvorgang mit geöffneter Schleife wird sich das normale Fokussierfehlersignal allmählich vergrößern, um den Maximalwert (Fig. 10a) anzunehmen, und dann verringern, um zu einem Minimalwert zu gelangen. Es vergrößert sich dann wiederum bis zum Fokussierpunkt. Es sei bemerkt, daß sich das Fokussierfehlersignal weiter vergrößert, um den Maximalwert anzunehmen und dann allmählich verringert, wenn die Objektivlinse 5 über den Fokussierpunkt hinaus der Platte 6 zu nahe kommt.

Nun werden die Positionen der Lichtempfangseinrichtungen 33C und 33D der Strahlverteilungs-Lichtdetektoreinrichtung 31 im fokussierten Zustand 3, wie in Fig. 9c gezeigt, eingestellt. Selbst wenn in einem derartigen Fall geringfügige Positionsfehler auftreten, wie eine Exzentrizität oder Neigung des optischen Systems, werden doch die Lichtempfangseinrichtungen 33C und 33D derart eingestellt, daß das Differenzsignal C-D=0 ist. Vergleicht man jedoch die Fokussierversetzungskomponenten δn (n=1, 2 und 3) = |C-D| in den vorgenannten Zuständen 1, 2 und 3, dann ergibt sich, daß das von der Platte 6 reflektierte Licht im Zustand 2 ein Bild auf den Lichtempfangseinrichtungen 33C und 33D bildet, bei dem das Differenzsignal C-D = δ 2 zwischen den Ausgangssignalen der Lichtempfangseinrichtungen 33C und 33D wesentlich größer ist als die Differenzsignale δ 1 und δ 3 in den Zuständen 1 und 3. Wenn dann zu diesem Zeitpunkt die Schleife geöffnet wird, dann wird das Fokussierfehlersignal wie in Fig. 10a gezeigt unter dem Einfluß von δ 2 verzerrt. Erfolgt nun bei geöffneter Schleife der Einfangvorgang für die Fokussierregelung unter Zugrundelegung der Form des Fokussierfehlersignals, dann kann es auf Grund der Verzerrung vorkommen, daß der Einfangvorgang fehlschlägt. Eine derartige Verzerrung des Fokussierfehlersignals gemäß Fig. 10b wird mit hoher Wahrscheinlichkeit erzeugt, falls nicht die Positionsjustierdifferenz δ d zwischen Lichtempfangs­ einrichtungen 33C und 33D gemäß Fig. 9b und die Aberration und Versetzung der anderen optischen Einrichtungen vollständig eliminiert werden.

Bei dem vierten und folgenden Ausführungsbeispielen findet eine optische Informations-Aufzeichnungs-/ Wiedergabe-Vorrichtung Verwendung, bei der die Versetzung eines versetzten Informationssignals zum Zeitpunkt der Aufzeichnung eliminiert und die Fokussierregelung positiv eingefangen werden kann.

In der schematischen Darstellung nach Fig. 11 ist eine Wechseleinrichtung 50 vorgesehen, die zwischen den zwei Betriebszuständen der Kompensationseinrichtung 32 beispielsweise unter Ansprechen auf den Zustand des Einfangens der Fokussierregelung und einem AUS- Betriebszustand in dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 vorgesehen.

Wie in Zusammenhang mit Fig. 4 beschrieben wurde, umfaßt die vorgenannte Kompensationseinrichtung 32 beispielsweise eine Operationsschaltung 35, die ein Differenzsignal S_FE-Sd = (A-B)-(C-D) entsprechend der Differenz zwischen dem Fokussierfehlersignal S_FE und dem Strahlverteilungssignal Sd als Fokussierfehlersignal S′_FE abgibt, aus dem die Versetzung eliminiert ist.

Die vorgenannte Wechseleinrichtung 50 wird beispielsweise durch einen Schalter S, der zwischen den Operationsschaltungen 34 und 35 eingeschaltet ist, sowie eine Schaltertreiberschaltung 51 zum Aktivieren des Schalters S gebildet. Der Schalter S wird offengehalten, bis die Fokussierregelung gefangen hat, wobei (A-B) dabei das Fokussierfehlersignal ist. Nach Beendigung des Einfangvorgangs der Fokussierregelung wird ein entsprechendes Eingangssignal, das die Beendigung des Einfangens anzeigt, an die Schaltertreiberschaltung 51 angelegt, worauf der Schalter S geschlossen gehalten und (A-B)-(C-D) zum Fokussierfehlersignal wird.

Bei der optischen Informations-Aufzeichnungs-/Wiedergabe- Einrichtung des vierten Ausführungsbeispiels nach Fig. 11 ist der Schalter S zwischen dem Ausgang der Operationsschaltung 34 und den Eingang der Operationsschaltung 35 bei der Vor­ richtung gemäß Fig. 4 geschaltet, wobei dieser Schalter unter Steuerung durch die Schaltertreiberschaltung 51 geöffnet und geschlossen wird. Wird dieser Schaltung das Fokussierregelungs-Einfangbeendigungssignal zugeführt, dann gibt die Schaltertreiberschaltung 51 ein Schaltertreibersignal ab, das den Schalter S schließt. Während des Fokussiersuchens unter Verstellung der Objektivlinse 5 in den Fokussierregelungs-Einfangbereich hält die Schaltertreiberschaltung 51 den Schalter S offen, bis das Einfangen der Servoregelung beendet ist, wonach der Schalter S unter Ansprechen auf das genannte Einfangbeendigungssignal geschlossen wird. Bis zur Beendigung des Einfangens der Servoregelung wird somit von der Operationsschaltung 35 das Fokussierfehlersignal S_FE abgegeben, während nach Beendigung des Einfangens das Fokussierfehlersignal S′_FE = S_FE-Sd abgegeben wird, aus dem die Versetzung eliminiert wurde.

Es wird nun auf den Aufbau der Fokussiersucheinrichtung gemäß Fig. 13 bezuggenommen.

Es sei daran erinnert, daß während des Fokussiersuchens der Schalter S geöffnet bleibt, bis das Einfangen der Servoregelung beendet ist, somit wird das Fokussierfehlersignal S_FE der Operationsschaltung 35 zugeführt (ohne daß die Versetzung eliminiert wird). Eine Steuereinheit 55 prüft die Signalform dieses Fokussierfehlersignals. Ein Schalter SW 1 ist zwischen die Operationsschaltung 35 und die Phasenkompensationsschaltung 11 zum Öffnen und Schließen der Fokussierregelschleife eingeführt. Ein Addierer 56 ist zwischen die Phasenkompensationsschaltung 11 und Objektivlinsen-Treiberschaltung 12 gelegt. Das Ausgangssignal einer Miller-Integrationsschaltung 57 und einer Stufenspannungsgeneratorschaltung 58 wird einem weiteren Addierer 59 zugeführt. Zwischen den Addierern 56 und 59 befindet sich ein Schalter SW 2 und zwischen dem Addierer 59 und der Stufenspannunggeneratorschaltung 58 ist ein Schalter SW 3 angeordnet. Die Steuereinheit 55 dient dazu, die Schaltertreiberschaltung 51, die Miller-Integrationsschaltung 57 und die Schalter SW 1, SW 2 und SW 3 zu steuern.

Die Arbeitsweise dieses Fokussiersuchsystems sei nun unter Bezugnahme auf die Fig. 14 und 15 beschrieben.

Zuerst wird im Schritt S 1 gemäß Fig. 14 entsprechend Fig. 15g, wenn ein Befehl (mit dem EIN-Pegel L) "Autofocus EIN (AFS EIN)" an die Miller-Integratorschaltung 57 von der Steuereinheit 55 geregelt wird, das Treibersignal genannte Ausgangssignal der Miller-Integratorschaltung 57 der Objektivlinsen-Treiberschaltung 12 über den Addierer 59 den Schalter SW 2 und den Addierer 56 zugeführt und die Objektivlinse 5 wird zum entfernten Ende des Linseneinstellbereichs (LINSE UNTEN) bewegt. Zu diesem Zeitpunkt ist der Schalter SW 2 geschlossen, so daß das Treibersignal über den Addierer 56 zu der Objektivlinsen-Treiberschaltung 12 gelangt. Der Schalter SW 1 wird zum Öffnen der Regelungsschleife geöffnet. Der Schalter S wird geöffnet, so daß die Versetzung Sd aus dem Fokussierfehlersignal S_FE nicht eliminiert wird.

Zusammen mit "AFS EIN" wird gemäß Fig. 15h der Befehl "SUCHEN EIN" (SRCH EIN) zu "L". Durch diesen Befehl "SRCH EIN" verringert sich gemäß Fig. 15f das Ausgangssignal der Miller- Integratorschaltung 57 mit einem konstanten Gradienten. Auf Grund des Ausgangssignals dieser Miller-Integratorschaltung 57 wird die Objektivlinse 5 der Platte 6 mit konstanter Geschwindigkeit angenähert.

Im Schritt S 2 (vgl. auch Fig. 15a und 15b) wird der Durchlauf des Fokussierfehlersignals durch den Punkt P 1 durch den Wechsel des Fokussierfehlersignals "PEGEL HOCH (FES LVH)" auf "L" bestätigt, das den Detektionspegel l 1 feststellt.

Wenn im Schritt S 3 gemäß Fig. 15a das Fokussierfehlersignal durch den Punkt P 2 läuft (Fig. 15c), dann wird die Anzeige "ZU WEIT" auf "L" geändert, was den Detektionspegel l 2 feststellt (vgl. auch Fig. 15h). "SRC EIN" wird "H" (HOHER PEGEL) und, wie Fig. 15f zeigt, wird die Veränderung des Treibersignals beendet.

Im Schritt S 4 wird der Schalter SW 3 geschlossen, da "SRCH EIN" auf "H" ist, wobei "DC ADD" gemäß Fig. 15f die von der Stufenspannungsgeneratorschaltung 58 erzeugte Stufenspannung durch den Addierer 59 zu dem Treibersignal addiert wird und die Objektivlinse 5 gezwungen wird, sich dem Fokussierpunkt zu nähern.

Dies bedeutet, daß sich die Objektivlinse 5 rasch dem Fokussierpunkt nähert und, wie in Fig. 15a gezeigt, das Fokussierfehlersignal durch den Punkt P 3 läuft. Im Schritt S 5 (vgl. auch 15d) wird der Durchlauf durch P 3 dadurch bestätigt, daß das Fokussierfehlersignal auf L (niedriger Pegel) zurückkehrt mit der Angabe "PEGEL NIEDRIG (FES LVL)", was den Feststellpegel l 3 angibt.

Im Schritt S 6 wird mit dem Übergang von "FES LVL" auf "L" (vgl. Fig. 15e) das Signal "FOCUS SERVO EIN (F SVR EIN)" zu "L", wodurch der Schalter SW 1 und damit auch die Regelschleife geschlossen wird.

Im Schritt S 7 (vgl. Fig. 15i) wird mit einer Zeitgabe, die gegenüber dem niedrigen Pegel "L" von "F SRV EIN" um eine vorbestimmte Zeit verzögert ist, "DC ADD" zu "H", d. h. der Schalter SW 3 wird geöffnet und die Stufenspannung der Stufenspannungsgeneratorschaltung 58 wird nicht mehr angelegt. Gleichzeitig geht gemäß Fig. 15g das Signal "AFS EIN" zurück auf den Pegel "H", so daß der Schalter SW 2 geöffnet, das Ausgangssignal der Miller-Integratorschaltung 57 unterbrochen (Fig. 15f), das Anlegen des Treibersignals beendet und die normale Fokussierregelung aufgenommen wird.

Die Arbeitsweise nach Schließen der Regelungsschleife ist die gleiche, wie sie bereits im Zusammenhang mit dem ersten Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf Fig. 6 beschrieben wurde. Insbesondere ist bei dem Fokussierfehlersignal S′_FE der Operationsschaltung 35 die durch die Ungleichförmigkeit der Strahlverteilung in tangentialer Richtung des von der Platte 6 reflektierten Lichts sich ergebende Versetzung eliminiert, wie dies Fig. 6d zeigt.

Es sei bemerkt, daß als Fokussierregelungsein­ fangbeendigungssignal für die Schaltertreiberschaltung 51 die Abfallflanke des Signals "F SRV EIN" beim Übergang auf "L" verwendet werden kann, wobei dieses Signal durch Triggern eines Monovibrators durch die Abfallflanke des Signals "F SRV EIN" auf "L" und Verzögern des Signals durch den Monovibrator um eine vorbestimmte Zeitdauer oder aus der Abfallflanke des Signals "FES LVL" oder aus der Anstiegsflanke des Signals "ZU WEIT" erhalten werden kann.

Es sei bemerkt, daß bei einem derartigen Fokussiersuchvorgang dann, wenn das Fokussierfehlersignal nicht die entsprechenden Pegel P 1, P 2 und P 3 durchlaufen hat, bevor im Schritt S 8 eine vorbestimmte Verzögerungszeit ein n-ms verstrichen ist, die Prüfung wiederholt wird, und wenn die vorbestimmte Verzögerungszeit n [ms] verstrichen war, das Signal im Schritt S 9 für eine Rückkehr in den Anfangszustand zurückgestellt wird.

Somit kann bei diesem Ausführungsbeispiel die durch die Ungleichförmigkeit der Strahlverteilung in tangentialer Richtung des von der Platte 6 reflektierten Lichts erzeugte Versetzung des Fokussierfehlersignals bei der Aufzeichnung eliminiert werden, so daß die entsprechenden optimalen Fokussierpunkte im Wiedergabezustand R und im Aufzeichnungszustand W zusammenfallen und in beiden Zuständen eine optimale Fokussierregelung erreicht werden kann.

Ferner wird während des Fokussiersuchvorgangs bis zur Beendigung des Fokussierregelungeinfangvorgangs der Schalter S offengehalten, so daß das Differenzsignal (A-B) zwischen den Ausgangssignalen der Lichtempfangseinrichtungen 9A und 9B zum Fokussierfehlersignal wird. Hierdurch wird vermieden, daß die Signalform des Fokussierfehlersignals durch den Wert des Differenzsignals (C-D) zwischen den Ausgangssignalen der Lichtempfangseinrichtung 33C und 33D zum Feststellen der Strahlverteilung verzerrt und die Regelung instabil wird. Auch wenn der Montagepositionsfehler des optischen Systems und der Positionsjustierfehler der Lichtempfangseinrichtungen 33C und 33D zum Feststellen der Strahlverteilung übliche Werte haben, das heißt überhaupt nicht eliminiert werden, erfolgt ein positives und zwangsweises Einfangen der Fokussierregelung.

Auch wenn bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel das Beugungsmuster in der Fernsichtfeldposition des von der Platte 6 reflektierten Lichts schwankt, beispielsweise von Platte zu Platte, dann werden die Beugungsmuster der genannten Lichtdetektoren 9 und 33 in gleicher Weise schwanken, so daß immer eine optimale Fokussierregelung erfolgt.

Es sei darauf hingewiesen, daß sich der einfallende Strahl zwischen dem vorformatierten Bereich und dem Datenbereich ändert, wobei sich auch die Regelungsverstärkung ändert. Ist diese Regelungsverstärkungsänderung ungenau, dann variiert die Versetzung des Fokussierfehlersignals und das Fokussierfehlersignal schwingt über. Gemäß dem vorliegenden Beispiel wird die Versetzung eliminiert, und somit auch das Überschwingen des Fokussierfehlersignals zwischen dem vorformatierten Bereich und dem Datenbereich.

Bei diesem Ausführungsbeispiel kann der Schalter S von Hand geöffnet und geschlossen werden.

Fig. 16 zeigt eine Darstellung des Aufbaus einer optischen Informations-Aufzeichnungs-/Wiedergabe-Vorrichtung gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel.

Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die Erfindung auf eine Fokussierfehlersignal-Lichtdetektoreinrichtung angewandt, die ein Messerschneidenverfahren verwendet.

Bei diesem Ausführungsbeispiel wird das eine vom Halbprisma 36 reflektierte Lichtbündel mittels der Kondensorlinse 37 konzentriert. Eine Messerschneide 38 ist in der Nähe der Brennpunktposition dieser Kondensorlinse 37 angeordnet und der Lichtdetektor 9 befindet in einer Position, in der er gebeugtes Licht des Fernsichtfeldes in dem Lichtbündel empfängt, das durch diese Messerschneide 38 teilweise abgeschnitten ist. Das Differenzsignal A-B zwischen den Ausgangssignalen A und B der Lichtempfangseinrichtung 9A und 9B des vorgenannten Lichtdetektors 9 wird in der Operationsschaltung 10 gebildet und stellt das Fokussierfehlersignal S_FE dar.

Das andere durch das Halbprisma 36 laufende Lichtbündel wird von dem Lichtdetektor 33 und der Operationsschaltung 34 als eine Strahlverteilungs-Lichtdetektoreinrichtung empfangen, die die gleiche wie beim vierten Ausführungsbeispiel ist.

Fig. 17 ist eine Darstellung des Aufbaus einer optischen Informations-Aufzeichnungs-/Wiedergabe-Vorrichtung gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel.

Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die Erfindung angewandt auf ein Fokussierfehlersignal-Detektorsystem unter Ausnutzung des Astigmatismus.

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist eine Zylinderlinse 41 im Lichtweg des einen vom Halbprisma 36 reflektierten Lichtbündels angeordnet. Ein viergeteilter Lichtdetektor 42 befindet sich in einer Position, in der das Lichtbündel auf Grund des Astigmatismus der Zylinderlinse 41 im fokussierten Zustand genau kreisförmig ist. Das Fokussierfehlersignal S_FE ergibt sich aus den Summen (A+C) und (A+D) der Ausgangssignale der sich diagonal gegenüberstehenden Lichtempfangseinrichtungen des Lichtdetektors 42 unter Bildung des Differenzsignals (A+C)-(B+D) in der Operationsschaltung 10.

Außerdem ist eine Zylinderlinse 43 im Lichtweg des anderen durch das Halbprisma 36 laufenden Lichtbündels angeordnet. Ein viergeteilter Lichtdetektor 44 befindet sich in einer Position, in der das Lichtbündel auf Grund des Astigmatismus dieser Zylinderlinse 43 im fokussierten Zustand genau kreisförmig ist. Das Strahlverteilungssignal Sd ergibt sich aus den Summen (A′+C′) und (B′+D′) der Ausgangssignale der sich diagonal gegenüberstehenden Lichtempfangseinrichtungen des Lichtdetektors 44 unter Bildung des Differenzsignals (A′+C′)-(B′+D′) in der Operationsschaltung 34.

Es sei bemerkt, daß die entsprechenden Lichtempfangseinrichtungen der Lichtdetektoren 42 und 44 derart angeordnet sind, daß die Polarität des Fokussierfehlersignals S_FE und des Strahlverteilungssignals Sd für die in Tangentialrichtung vorliegende Strahlverteilung des von der Platte 6 reflektierten Lichts zusammenfallen können.

Der übrige Aufbau, die Funktionsweise und die Wirkungen sind die gleichen wie bei dem vierten Ausführungsbeispiel.

Es sei erwähnt, daß die Erfindung nicht auf die vorstehenden Ausführungsbeispiele beschränkt ist. So können beispielsweise bei dem vierten und fünften Ausführungsbeispiel zuerst die Differenzsignale A-C und B-D gebildet und dann das Differenzsignal (A-C)-(B-D) als Fokussierfehlersignal S′_FE mit eliminierter Versetzung erzeugt werden. In einem derartigen Fall können die Wechseleinrichtungen zum Wechseln der beiden Arbeitszustände EIN und AUS der Kompensationseinrichtung 32 Schalter sein, die zwischen den entsprechenden Operationsschaltungen für die Differenzsignale (A-C) und (B-D) und die Lichtempfangseinrichtungen 33C und 33D geschaltet sind.

Auch können Justiervorrichtungen für den Verstärkungsfaktor des Fokussierfehlersignals S_FE und des Strahlverteilungssignals Sd zur positiven Eliminierung der Versetzung vorgesehen sein.

Die vorliegende Erfindung ist auch anwendbar zur Eliminierung der Versetzung im Fokussierfehlersignal oder im Spurfolgefehlersignal, wenn andere Regelsysteme Verwendung finden.

Das Fokussiersuchsystem kann ebenfalls einen anderen Aufbau und eine andere Arbeitsweise aufweisen als diejenige des vierten Ausführungsbeispiels. So kann beispielsweise die Objektivlinse zuerst in die äußerste Nahposition bezüglich der Platte 6 gebracht werden und dann allmählich entfernt werden, damit sie in den Fokussierregelungseinfangbereich gelangt.

Die vorliegende Erfindung ist auch nicht auf die Aufzeichnung unter Pit-Bildung beschränkt, sondern kann auch dort angewandt werden, wo der Reflexionswert oder der Durchlaßwert auf Grund einer Phasenverschiebung oder dergleichen variiert.

Auch ist die Erfindung nicht beschränkt auf eine sich drehende Platte, sondern kann ebenso beim Aufzeichnen auf einen kartenförmigen Aufzeichnungsträger Verwendung finden.

Im Zusammenhang mit dem vierten bis sechsten Ausführungsbeispiel sei auf Folgendes hingewiesen: Zum einen ist die Strahlverteilungs-Lichtdetektoreinrichtung, die die Strahlverteilung in tangentialer Richtung des von dem Aufzeichnungsträger reflektierten oder durchgelassenen Lichts festgestellt, und die Kompensationseinrichtung vorgesehen, die die Versetzung des versetzten Informationssignals auf Grund des von der Strahlverteilungs-Lichtdetektoreinrichtung erzeugten Strahlverteilungssignals eliminiert. Hierdurch kann zum Aufzeichnungszeitpunkt die Versetzung des versetzten Informationssignals eliminiert werden. Zum anderen ist eine Wechselsteuereinrichtung zum Wechseln zwischen dem EIN- und AUS- Zustand der Kompensationseinrichtung vorgesehen, was ein sicheres und rasches Einfangen der Fokussierregelung gewährleistet.

Es wird darauf hingewiesen, daß die Erfindung nicht auf die Anwendung auf plattenförmige Aufzeichnungsträger mit kreisförmigen konzentrischen oder spiralförmigen Aufzeichnungsspuren beschränkt ist, sondern auch auf kartenförmige Aufzeichnungsträger mit Spuren in Form paralleler Linien angewendet werden kann.

Auch kann die vorgenannte Wechselsteuereinrichtung derart angesteuert werden, daß die Versetzung nur zur Aufzeichnungszeit aus dem Fokussierfehlersignal eliminiert wird.

Die Wechselsteuereinrichtung kann in gleicher Weise wie für das Fokussierfehlersignal auch für das Spurfolgefehlersignal an­ gesteuert werden.

Claims (13)

1. Optische Informations-Aufzeichnungs-/Wiedergabe-Vorrichtung mit
- einer Lichtquelle (1) zum Erzeugen eines Aufzeich­ nungs-/Wiedergabe-Lichtstrahls,
- einem optischen System (2 bis 5), das den Lichtstrahl von der Lichtquelle (1) konzentriert und auf einen opti­ schen Aufzeichnungsträger (6) richtet, der in einer Fern­ sichtfeldposition angeordnet ist,
- einer ersten Lichtdetektoreinrichtung (9, 10; 42, 10), die den vom Aufzeichnungsträger (6) über eine optische Einrichtung (8; 37, 38; 41) zurückkehrenden Lichtstrahl empfängt und ein Fokussier- und/oder Spurfolgefehlersignal (S_FE) erzeugt, und
- einer Einstelleinrichtung (12, 13), die das optische System (2-5) in einen fokussierten und/oder die Spur haltenden Zustand einstellt,
dadurch gekennzeichnet,
- daß eine zweite Lichtdetektoreinrichtung (33, 34; 44, 34) zum Feststellen einer in der ersten Lichtdetektoreinrichtung (9; 42) berücksichtigten unsymmetrischen Strahlverteilung (Lichtmengenverteilung) vorgesehen ist, die die Strahlverteilung in tangentialer Richtung der Spuren des Aufzeichnungsträgers (6) ermittelt, ohne daß dabei der zur zweiten Lichtdetek­ toreinrichtung zurückkehrende Lichtstrahl die optische Einrichtung (8; 37, 38; 41) durchläuft und ein Strahlverteilungssignal (Sd) erzeugt, und
- daß eine Kompensationseinrichtung (32) vorgesehen ist, die anhand der Ausgangssignale (S_FE, Sd) der ersten und zweiten Lichtdetektoreinrichtung ein Fokussier- und/oder Spurfolgefehlersignal (S′_FE) für die Einstelleinrichtung (12, 13) erzeugt, bei dem der Fehler aufgrund unsymmetrischer Strahlverteilung kompensiert ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
- daß die erste Lichtdetektoreinrichtung (9, 10; 42, 10) einen ersten Lichtdetektor (9; 42) und eine erste Operationsschaltung (10) aufweist und
- daß die zweite Lichtdetektoreinrichtung (33, 34; 44, 34) einen zweiten Lichtdetektor (33; 44) und eine zweite Operationsschaltung (34) aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Wechselsteuereinrichtung (50, 51; 55) zum Umschalten der Kompensationseinrichtung (32) zwischen dem EIN- und AUS-Betriebszustand vorgesehen ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Lichtdetektor (33) zwei gleiche Lichtempfangselemente (33C, 33D) zum Empfang des Lichtstrahls in tangentialer Richtung der Spur des Aufzeichnungsträgers (6) aufweist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und zweite Operationsschaltung (10, 34) jeweils einen Substrahierer darstellt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Lichtdetektor (33) einen Teil des Lichtstrahls empfängt, der sich durch Aufteilen des Lichtstrahls mittels eines Strahlenteilers (36) ergibt und der zu den Lichtempfangselementen (33C, 33D) zum Erzeugen des Strahlverteilungssignals (Sd) geleitet wird.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die optische Einrichtung (8) ein Prisma mit kritischem Winkel aufweist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die optische Einrichtung eine Kondensorlinse (37) und eine Messerschneide (38) aufweist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die optische Einrichtung eine Zylinderlinse (41) mit Astigmatismus aufweist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompensationseinrichtung (32) eine dritte Operationsschaltung (35) aufweist, die das Fokussier- und/oder Spurfolgefehlersignal (S_FE) und das Strahlverteilungssignal (Sd) verarbeitet.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Operationsschaltung (35) ein Subtrahierer ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Wechselsteuereinrichtung die Kompensationseinrichtung (32) während der Aufzeichnungs- Ausgleichs-Betriebsartzeit in den EIN-Betriebszustand schaltet.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Wechselsteuereinrichtung (55) die Kompensationseinrichtung (32) zumindest dann in den EIN- Betriebszustand schaltet, wenn die Fokussier- und/oder Spurfolgeregelung endet.