DE3783981T2

DE3783981T2 - Geraet zur aufnahme/wiedergabe von optischen daten.

Info

Publication number: DE3783981T2
Application number: DE8787113348T
Authority: DE
Inventors: Kazuo C O Omron Tateisi Tsuboi; Shigeru C O Omron Tateisi Yoda
Original assignee: Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 1986-09-13
Filing date: 1987-09-11
Publication date: 1993-09-02
Anticipated expiration: 2007-09-12
Also published as: DE3783981D1; ATE85452T1; EP0260622A3; JPS6371945A; EP0260622B1; EP0260622A2; US5155721A

Description

Die Erfindung betrifft eine Zugriffsvorrichtung zum Zugreifen auf einen optischen Datenspeicher, die einen Kopf zum Lesen oder Schreiben von Daten auf ein optisches Datenspeichermedium verwendet, und insbesondere eine verbesserte Zugriffsvorrichtung zum Zugreifen auf einen optischen Datenspeicher, welche zwei optische Systeme, das eine zur Datenaufzeichnung und das andere zum Datenlesen, verwendet.
Eine Zugriffsvorrichtung für optische Karten, welche einen Diodenlaser zum Datenaufzeichnen und eine Leuchtdiode (LED) zum Datenlesen verwendet, ist bekannt. Datenaufzeichnungslicht (im folgenden als Aufzeichnungslicht bezeichnet), welches linear polarisiert ist und von dem Diodenlaser des aufzeichnenden optischen Systems emittiert wird, wird durch eine Kollimatorlinse kollimiert. Datenleselicht (im folgenden als Leselicht bezeichnet), welches von der LED eines lesenden optischen Systems emittiert wird, wird durch eine andere Kollimatorlinse kollimiert. Das Aufzeichnungs- und das Leselicht werden durch einen Polarisationsstrahlenteiler eingestrahlt. Die Polarisationsrichtung des Aufzeichnungslichts wird so eingestellt, daß das Aufzeichnungslicht vollständig durch den Polarisationsstrahlteiler durchtritt. Etwa 50 % des von der LED emittierten Leselichts vereinigt sich mit dem Aufzeichnungslicht des Polarisationsstrahlenteilers und wird vom Teiler reflektiert. Das vereinigte Aufzeichnungs- und Leselicht tritt durch einen Nicht-Polarisationsstrahlenteiler und weiter durch eine Kondensorlinse und erreicht die optische Karte. Der Nicht- Polarisationsstrahlenteiler wird zum Trennen des von der optischen Karte reflektierten Leselichts vom Aufzeichnungslicht verwendet.
Das Aufzeichnungslicht bildet auf einem Datenspeicherbereich der optischen Karte einen ersten Lichtpunkt SP&sub1; zur Datenaufzeichnung. Das Leselicht bildet einen zweiten Lichtpunkt SP&sub2; zum Datenlesen, der dem ersten optischen Punkt auf dem Datenspeicherbereich folgt.
Bei dieser Vorrichtung wird die optische Karte relativ zum optischen Kopf in einer gegebenen Richtung bewegt, und Daten (eine Dateneinheit wird Pit genannt) werden unter Verwendung des ersten Lichtpunktes SP&sub1; auf dem Datenspeicherbereich thermisch irreversibel aufgezeichnet. Nach dem Datenspeicherungsvorgang wird der zweite Lichtpunkt SP&sub2; auf dem Datenspeicherbereich eingestrahlt. Ein Lichtempfänger-system, das eine Kondensorlinse und einen Lichtdetektor aufweist, empfängt das vom Datenspeicherbereich reflektierte Leselicht und überprüft auf Pits oder stellt Pitlängen fest. So kann die Datenaufzeichnung und die Überwachung der Daten während einer unidirektionalen Bewegung der Karte erfolgen.
Die Daten werden bisweilen unrichtig aufgezeichnet, da der Diodenlaser für den Aufzeichnungsvorgang mit der Zeit oder infolge von Temperaturänderungen schlechter wird und der Datenspeicherbereich der Karte häufig Staub ansammelt. Eine Vorrichtung mit zwei optischen Systemen kann schnell eine Prüfung hinsichtlich inkorrekter Daten durchführen, da die Vorrichtung die aufgezeichneten Daten unmittelbar nach der Aufzeichnung überwacht.
Der erste Lichtpunkt SP&sub1; zur Datenaufzeichnung muß zur thermischen Ausbildung irreversibler Pits auf dem Datenspeicherbereich der optischen Karte mindestens eine bestimmte Energiedichte aufweisen. Bei herkömmlichen Systemen wird jedoch die Energiedichte des ersten Lichtpunktes SP&sub1; oft kleiner als die bestimmte Dichte, da nur etwa 50% des Aufzeichnungslichtes durch den Nicht-Polarisationsstrahlenteiler durchtreten können. Daher werden Daten oft fehlerhaft aufgezeichnet. Wenn ein zweiter Polarisationsstrahlenteiler anstelle eines Nicht-Polarisationsstrahlenteilers verwendet wird, erhöht sich die Energiedichte des Aufzeichnungslichtes. In diesem Fall jedoch, wird, da etwa 50 % des Leselichts durch den ersten Polarisationsstrahlteiler reflektiert und fast das gesamte übrigbleibende Leselicht ferner durch den zweiten Teiler reflektiert wird, fast das gesamte Leselicht daran gehindert, die optische Karte zu erreichen. Daher können keine Daten gelesen werden.
Somit vermindert die Verwendung eines Nicht-Polarisationsstrahlenteilers zum Trennen des reflektierten Leselichts die Aufzeichnungseffizienz. Ferner wird eine Laserdiode mit hoher Leistung benötigt, um die verminderte Aufzeichnungseffizienz auszugleichen. Da jedoch der Preis eines Diodenlasers mit der Nennleistung exponentiell ansteigt, steigen die Kosten der Vorrichtung selbst bei kleiner Zunahme der Leistung des Diodenlasers stark an.
Eine Zugriffsvorrichtung zum Zugreifen auf einen optischen Datenspeicher gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 ist aus der JP-A-60-224131 bekannt. Bei dieser bekannten Vorrichtung verläßt der von dem Datenspeichermedium reflektierte Strahl des Datenleselichts die optischen Mittel koaxial mit dem auf die optischen Mittel auftreffenden Strahl des Datenleselichts. Die Erfindung ist wie in Patentanspruch 1 beansprucht.
Die Aufgaben, Vorteile und Merkmale dieser Erfindung werden in Verbindung mit den folgenden Figuren deutlicher werden, wobei
Fig. 1 eine Seitenansicht einer Zugriffsvorrichtung zum Zugreifen auf einen optischen Datenspeicher ist;
Fig. 2 eine Seitenansicht einer ersten Ausführungsform der Erfindung ist;
Fig. 3 eine Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform der Erfindung ist;
Fig. 4 eine Ansicht entlang der Linie IV-IV in Fig. 3 ist; und
Fig. 5 eine perspektivische Ansicht der Fig. 3 ist.

Beschreibung der Erfindung im einzelnen

Der Stand der Technik, der in Fig. 1 dargestellt ist, stellt eine Zugriffsvorrichtung zum Zugreifen auf einen optischen Datenspeicher dar. Diese Vorrichtung weist ein erstes Lichteinstrahlsystem A&sub1; zum Einstrahlen von Aufzeichnungslicht zur Aufzeichnung von Daten auf einem Datenspeichermedium 10, ein zweites Lichteinstrahlsystem A&sub2; zum Einstrahlen von Leselicht L2 auf das Medium 10 und ein Lichtempfängersystem B zum Empfangen des durch das Medium 10 reflektierten Lichts, auf.
Das erste Lichteinstrahlungssystem A&sub1; verwendet einen Diodenlaser 1 als Lichtquelle. Das vom Diodenlaser 1 emittierte Aufzeichnungslicht L&sub1; wird von einer Kollimatorlinse 2 kollimiert und breitet sich durch den Polarisationsstrahlenteiler 3 aus. Das Aufzeichnungslicht L&sub1; wird von einer Kondensorlinse 4 so kondensiert bzw. gebündelt, daß ein erster Lichtpunkt SP&sub1; mit einem Durchmesser von etwa 1 Mikron auf das Medium 10 eingestrahlt wird. Der Lichtpunkt SP&sub1; wird zur thermischen Ausbildung irreversibler Pits auf dem Medium 10 verwendet. Die Reflektivität eines Pits ist kleiner als diejenige des umgebenden Bereichs.
Ein zweites Lichteinstrahlungssystem A&sub2; verwendet eine LED 5 als Lichtquelle. Von der LED 5 emittiertes Leselicht L&sub2; wird von einer Kollimatorlinse 6 kollimiert und breitet sich durch einen Nicht-Polarisationstrahlenteiler 7 aus. Das Leselicht L&sub2; tritt ferner in den Strahlenteiler 3 ein. Der Strahlenteiler 3 wird nicht nur zur Vereinigung des Aufzeichnungslichts L&sub1; und des Leselichts L&sub2; verwendet, sondern auch zum Trennen von reflektiertem Leselicht L&sub3; vom Aufzeichnungslicht L&sub1;.
Das durch den Strahlenteiler 3 reflektierte Leselicht L&sub2; wird von einer Kondensorlinse 4 so kondensiert bzw. gebündelt, daß ein zweiter Lichtpunkt SP&sub2; mit einem Durchmesser in der Größenordnung von Dutzenden von Mikron auf das Medium 10 eingestrahlt wird. Der zweite Lichtpunkt SP&sub2; wird unmittelbar nach dem Einstrahlen des ersten Lichtpunktes SP&sub1; eingestrahlt. Der zweite Lichtpunkt SP&sub2; wird zur Überprüfung auf Pits bzw. Feststellung von Pitlängen zur Identifizierung des Inhalts der gespeicherten Daten verwendet.
Vom Medium 10 reflektiertes Leselicht L&sub3; breitet sich durch die Linse 4 aus und wird dann nacheinander vom Polarisationsstrahlenteiler 3 und dem Nicht-Polarisationsstrahlenteiler 7 reflektiert. Vom Strahlteiler 7 reflektiertes Leselicht L&sub3; wird von der Kondensorlinse 8 gebündelt. Das gebündelte Licht L&sub3; wird zum Überprüfen auf Pits bzw. Feststellen von Pitlängen zur Identifizierung des Inhalts der gespeicherten Daten von einem Lichtdetektor 9 empfangen.
Fig. 2 zeigt eine Zugriffsvorrichtung zum Zugreifen auf einen optischen Datenspeicher gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung. Von einer LED 5 emittiertes Leselicht L&sub2; wird von einer Kollimatorlinse 6 kollimiert und von einem Polarisationsstrahlenteiler 3 in Richtung der Kondensorlinse 4 reflektiert. Dann wird das Licht L&sub3; von der Kondensorlinse 4 gebündelt und als Lichtpunkt auf Medium 10 eingestrahlt. Wie in Fig. 2 gezeigt, breitet sich reflektiertes Leselicht L&sub3; auf einem Weg aus, der sich von dem Weg beim Einstrahlen unterscheidet, da die optische Achse des reflektierten Lichtes L&sub3; von derjenigen des Leselichts L&sub2; abweicht. Licht L&sub3; wird ferner durch den Strahlteiler 3 in Richtung eines reflektierenden Spiegels 11 reflektiert. Durch den reflektierenden Spiegel 11 reflektiertes Licht L&sub3; wird von einer Kondensorlinse 8 gebündelt und von einem Lichtdetektor 9 empfangen.
Bei dieser ersten Ausführungsform ist, da ein reflektierender Spiegel 11 anstelle eines Nicht-Polarisationsstrahlenteilers 7 verwendet wird, die Leseeffizienz des Leselichts L&sub2; etwa doppelt so hoch wie diejenige des Leselichts L&sub2; gemäß der oben beschriebenen Vorrichtung und einer unten beschriebenen zweiten Ausführungsform. Außerdem können die Kosten der Vorrichtung reduziert werden, da ein Spiegel wie Spiegel 11 nicht teuer ist.
Die anderen Elemente der Ausführungsform der Fig. 2 entsprechen denjenigen der Vorrichtung der Fig. 1, so daß bezüglich Fig. 2 auf eine diesbezügliche Beschreibung verzichtet wird.
Fig. 3 bis 5 zeigen eine Zugriffsvorrichtung zum Zugreifen auf einen optischen Datenspeicher gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung. Bei den oben beschriebenen Vorrichtungen sind das erste Lichteinstrahlungssystem A&sub1; und das Lichtempfängersystem B senkrecht zur Oberfläche des Mediums 10 angeordnet. Bei der Ausführungsform der Fig. 3 bis 5 ist jedoch das Lichtempfängersystem B parallel zur Oberflächen des Mediums angeordnet. Daher kann die Vorrichtung dünner ausgebildet werden.

Claims

1. Zugriffsvorrichtung zum Zugreifen auf einen optischen Datenspeicher, zum optischen Lesen und Aufzeichnen von Daten auf einem Datenspeichermedium (10), welches sich in bezug auf die Vorrichtung bewegt, wobei die Vorrichtung

eine Laserdiode (1) enthaltende erste Lichteinstrahlmittel zum Einstrahlen von Datenaufzeichnungslicht auf das Datenspeichermedium (10)

zweite Lichteinstrahlmittel zum Einstrahlen von Datenleselicht auf das Datenspeichermedium (10),

Lichtempfangermittel (9) für den Empfang des Datenleselichts nach dessen Reflexion an dem Datenspeichermedium zum Lesen von auf dem Speichermedium aufgezeichneten Daten, und

optische Mittel (3) zum Vereinigen des Datenaufzeichnungslichts und des Datenleselichts und zum Trennen von an dem Datenspeichermedium reflektiertem Datenleselicht von dem Datenaufzeichnungslicht, dadurch gekennzeichnet, daß

die Strahlachse von auf die optischen Mittel (3) auftreffendem Datenleselicht gegenüber der Strahlachse von aus den optischen Mitteln (3) nach Trennung von dem Datenaufzeichnungslicht austretendem reflektiertem Datenleselicht versetzt ist.

2. Vorrichtung zum Zugreifen auf einen optischen Datenspeicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen im Strahlweg von am Datenspeichermedium (10) reflektiertem und aus den optischen Mitteln austretendem Datenleselicht angeordneten Spiegel (11) zum Vollreflektieren des Strahls in die Lichtempfängermittel (9) aufweist.

3. Vorrichtung zum Zugreifen auf einen optischen Datenspeicher nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine zwischen den optischen Mitteln (3) und dem Aufzeichnungsmedium (10) derart angeordnete Kondensorlinse (4), daß die optische Achse der Kondensorlinse (4) in bezug auf die Achse, die der Datenleselichtstrahl beim Auftreffen auf die Kondensorlinse (4) nach Durchlaufen der optischen Mittel (3) hat, versetzt ist.

4. Vorrichtung zum Zugreifen auf einen optischen Datenspeicher nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Lichteinstrahlmittel eine Leuchtdiode (5) enthalten.