HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur
Wiedergabe oder zum Lesen von auf einer optischen Platte
aufgezeichneten Signalen mittels eines Laserstrahls.
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In der Beschreibung des US-Patents No. 4 569 038 ist
ein Verfahren zur Aufzeichnung von Daten mit einer hohen
Dichte auf einer optischen Platte vorgeschlagen worden,
indem von V-förmigen Spurrillen Gebrauch gemacht wird.
Genauer gesagt, ist bei diesem bekannten Verfahren eine V-
förmige Spurrille, die geneigte Seitenflächen aufweist, auf
einer optischen Platte mit einem Spurabstand ausgebildet,
der im wesentlichen der gleiche ist wie die Spurabstände
von Aufzeichnungsspuren bei herkömmlichen optischen
Platten. Bei diesem Verfahren werden auf beiden geneigten
Seitenflächen Signale aufgezeichnet, so daß die
Aufzeichnungsdichte im wesentlichen verdoppelt ist. Bei der Wiedergabe
der aufgezeichneten Signale wird der von der optischen
Platte reflektierte Strahlanteil von einem Photodetektor
aufgenommen. Jedoch gibt die Wiedergabevorrichtung nicht
den gesamten reflektierten Strahl wieder, sondern lediglich
den peripheren Teil des reflektierten Strahls. Durch
geeignetes Auswählen des Wiedergabebereichs in dem Strahl ist
es möglich jedwedes Übersprechen von der benachbarten
geneigten Seitenfläche der V-förmigen Spurrille zu
vermindern. Dies ist eines von vorteilhaften Merkmalen, die durch
die V-förmige Spurrille geboten sind. Der reflektierte
Strahl bringt nicht nur eine Wiedergabe mit einer kleinen
Übersprechkomponente mit sich, sondern auch einen Bereich,
welcher eine große Übersprechkomponente aufweist, obwohl
die Lichtmenge klein ist. Daher wird die Wiedergabe des
Signals vorzugsweise mittels eines Photodetektors ausgeführt,
der zur Wiedergabe der Signale lediglich in dem Bereich mit
kleiner Übersprechkomponente in der Lage ist. Um einen
ausreichend niedrigen Übersprechpegel zu erhalten, z. B. -36
dB, ist es notwendig ein hohes Maß an Genauigkeit
sicherzustellen, nicht nur bei der Auslegung, sondern auch bei der
Anbringung des Photodetektors.
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In dem Patentdokument US-A-4 569 038 ist ein optisches
Plattenaufzeichnungs- und Wiedergabesystem beschrieben für
die Aufzeichnung und Wiedergabe von Informationssignalen
auf und von einer optischen Platte, von der mindestens eine
Seite mit einer eine V-förmige Querschnittsgestalt
aufweisenden Spiralrille ausgebildet ist. Die Information wird
auf die schräg abfallenden Flächen der V-förmigen Rillen
mittels eines Lichtflecks aufgezeichnet, der auf eine der
schräg abfallenden Flächen fokussiert wird. Zur Erhöhung
der Aufzeichnungsdichte der optischen Platte wird die
Information auf die beiden entgegengesetzten schräg
abfallenden Flächen einer jeden Rille aufgezeichnet. Um das
Übersprechen zwischen der von einer der schräg abfallenden
Flächen wiedergegebenen Information und der Information zu
minimieren, die auf die benachbarten schräg abfallenden
Flächen aufgezeichnet ist, macht das bekannte System
Gebrauch von einem Wiedergabesystem, das erste und zweite
photodetektierende Einheiten enthält, die in dem
Wiedergabelichtstrahl
solchermaßen angeordnet sind, daß eine von
ihnen im wesentlichen nur den (-1)-ten gebeugten
Lichtstrahl aufnimmt, der nur die auf der wiederzugebenden
schräg abfallenden Fläche aufgezeichnete Information
enthält, nicht aber von den benachbarten schräg abfallenden
Flächen. Diese Art der Wiedergabe macht jedoch ein hohes
Maß an Genauigkeit für die Spurhaltungsregelung notwendig,
welche auf der Basis eines Vergleichs des Ausgangssignals
der oben genannten einen photodetektierenden Einheit und
der anderen photodetektierenden Einheit ausgeführt wird,
welche den (+1)-ten gebeugten Lichtstrahl aufnimmt, der die
(Übersprech-) Information von den benachbarten schräg
abfallenden Flächen enthält, die für die
Informationswiedergabe nicht verwendet wird.
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Weiterhin ist aus dem offengelegten Japanischen Patent
No. 61-24037 ein Photodetektor geteilter Art zum Aufnehmen
eines reflektierten Lichtstrahls von einer optischen Platte
bekannt, um ein Differentialsignal zu gewinnen, jedoch wird
dieses Differentialsignal nicht zur Wiedergabe verwendet,
sondern lediglich zur Fokusnachführung.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Es ist das Ziel der vorliegenden Erfindung, ein
Verfahren zur Wiedergabe von Informationssignalen zu schaffen,
die auf einer optischen Platte aufgezeichnet sind, die eine
Aufzeichnungsfläche aufweist, auf der V-förmige Rillen
ausgebildet sind, von denen jede durch gegenüberliegende
geneigte jeweils die darauf aufgezeichneten
Informationssignale tragende Flächen definiert ist, wobei das
Übersprechen zwischen den verschiedenen geneigten Flächen minimiert
werden kann, ohne daß eine verbesserte Spurhaltungsregelung
notwendig ist.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren
zur Wiedergabe von Informationssignalen geschaffen, welche
auf einer optischen Platte aufgezeichnet sind, die eine
Aufzeichnungsfläche aufweist, auf der V-förmige Rillen
ausgebildet
sind, von denen jede durch gegenüberliegende
geneigte jeweils die darauf aufgezeichneten
Informationssignale tragende Flächen definiert ist und einen Scheitel-
oder Bodenbereich aufweist, wobei mindestens ein
Laserstrahl auf eine V-förmige Rille fokussiert wird, ein davon
reflektierter Strahl von einem Photodetektor geteilter Art
aufgenommen wird, der erste und zweite photodetektierende
Einheiten aufweist, die ein erstes Ausgangssignal mit einem
ersten Übersprechen bzw. ein zweites Ausgangssignal mit
einem zweiten Übersprechen liefern, und die
Informationssignale von den Photodetektorausgangssignalen reproduziert
werden, enthaltend: Verstärken des ersten Ausgangssignals
mit einem ersten Verstärkungsfaktor, um ein erstes
verstärktes Ausgangssignal zu erhalten, während das zweite
Ausgangssignal mit einem zweiten Verstärkungsfaktor
verstärkt wird, um ein zweites verstärktes Ausgangssignal zu
erhalten, und enthaltend Subtrahieren des zweiten
verstärkten Ausgangssignals von dem ersten verstärkten
Ausgangssignal, um ein Wiedergabesignal zu erhalten, wobei die
ersten und zweiten Verstärkungsfaktoren so bestimmt sind,
daß das erste und zweite Übersprechen gegeneinander
ausgelöscht wird, wenn die ersten und zweiten verstärkten
Ausgangssignale voneinander subtrahiert werden.
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Wie oben festgestellt, verfügt der von jeder geneigten
Seitenfläche der V-förmigen Spurrille reflektierte
Lichtstrahl über einen Teil, der eine kleine
Übersprechkomponente aufweist, und über einen Teil, der eine große
Übersprechkomponente aufweist, wobei diese Teile getrennt
voneinander vorliegen. Gemäß der Erfindung ist der
Photodetektor zur Aufnahme des von der optischen Platte reflektierten
Strahls aus einem ersten Photodetektor und einem zweiten
Photodetektor zusammengesetzt. Genauer gesagt, der erste
Photodetektor ist zur Aufnahme des reflektierten
Strahlteils vorgesehen, der die kleine Übersprechkomponente
aufweist, während der zweite Photodetektor dazu vorgesehen
ist, den reflektierten Strahlteil aufzunehmen, der die
große Übersprechkomponente aufweist. Das von dem ersten
Photodetektor abgeleitete Signal wird mit einer Verstärkung
M&sub1; multipliziert, während das von dem zweiten Photodetektor
abgeleitete Signal mit einer Verstärkung M&sub2; multipliziert
wird. Das Ausgangssignal des zweiten Photodetektors wird
nach der Multiplikation mit M&sub2; von dem Ausgangssignal des
ersten Photodetektors nach Multiplikation mit M&sub1;
subtrahiert und die Differenz wird als das Wiedergabesignal
verwendet. Gewöhnlich ist der Verstärkungsfaktor M&sub1; größer als
der Verstärkungsfaktor M&sub2;. Durch Subtrahieren der
Übersprechkomponente des verstärkten Ausgangssignals des
zweiten Photodetektors von der Übersprechkomponente des
verstärkten Ausgangssignals des ersten Photodetektors ist es
möglich ein Wiedergabesignal mit verminderter
Übersprechkomponente zu erhalten, während die Strenge der
Notwendigkeit für eine höhere Genauigkeit der Auslegung und
Anbringung des Photodetektors vermindert wird. Es sei auch
bemerkt, daß das Verfahren der vorliegenden Erfindung eine
unabhängige Wiedergabe von Signalen von beiden geneigten
Seitenflächen einer V-förmigen Rille gleichzeitig mittels
eines einzigen Laserstrahls ermöglicht.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Fig. 1 ist eine Darstellung der grundlegenden
Elemente eines eine optische Platte enthaltenden Systems;
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Fig. 2 ist eine Darstellung eines von einer
V-förmigen Spurrille reflektierten Strahls und des
wiederzugebenden Bereichs in dem reflektierten Strahl;
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Fig. 3 ist eine Darstellung eines Photodetektors zur
Wiedergabe von in einer V-förmigen Spurrille
aufgezeichneten Signalen;
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Fig. 4 ist eine Darstellung der Beziehung zwischen
dem wiedergegebenen Bereich und der Übersprechkomponente;
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Fig. 5 ist eine Darstellung eines vom Boden einer V-
förmigen Spurrille reflektierten Strahls;
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Fig. 6 ist eine Darstellung eines in einem ersten
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung enthaltenen
optischen Systems;
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Fig. 7 ist eine Darstellung eines Laserstrahlflecks
auf einer in dem in Fig. 6 gezeigten Ausführungsbeispiel
verwendeten optischen Platte;
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Fig. 8 ist eine Darstellung eines in dem ersten
Ausführungsbeispiel der Erfindung enthaltenen Photodetektors;
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Fig. 9 ist eine Darstellung der Weise, in welcher die
Signale bei dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung
gebildet werden;
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Fig. 10a und 10b sind Darstellungen von in dem
ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung verwendeten
Wiedergabesignalen;
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Fig. 11 ist eine Darstellung eines optischen Systems,
das in einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung verwendet wird;
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Fig. 12 ist eine Darstellung eines Laserstrahlflecks
auf einer in dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung
verwendeten optischen Platte;
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Fig. 13 ist eine Darstellung eines in dem zweiten
Ausführungsbeispiel der Erfindung enthaltenen
Photodetektors;
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Fig. 14 ist eine schematische Darstellung, die die
Weise zeigt, in welcher die Signale in dem zweiten
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verarbeitet
werden;
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Fig. 15a und 15b sind Darstellungen von Spektren in
dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
und
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Fig. 16 ist eine Darstellung eines weiteren Beispiels
eines in dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung enthaltenen Photodetektors.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Zuerst soll eine Beschreibung hinsichtlich des
Verfahrens zum Bilden einer V-förmigen Spurrille auf einer
optischen Platte erfolgen. Die V-förmige Spurrille wird durch
mechanisches Schneiden einer Kupferscheibe mittels einer
eine V-förmige Spitze aufweisenden Diamantnadel während des
Drehens der Kupferscheibe gebildet. Zum Beispiel, hat die
V-förmige Spitze der Diamantnadel einen Scheitelwinkel von
162º und die Nadel wird pro jeder Drehung der Kupferscheibe
um ungefähr 1,65 um radial einwärts bewegt. Als Folge wird
eine Mutterplatte gebildet, in der eine V-förmige
Spiralspurrille, die durch gegenüberliegende, einen Winkel von
162º dazwischen einschließende, geneigte Flächen begrenzt
ist, mit einem Spurabstand von 1,65 um ausgebildet ist. Es
ist möglich, einen Stempel und eine Replik zu bilden, indem
von dieser Mutterplatte Gebrauch gemacht wird. Dieses
Verfahren ist auch in der Beschreibung des US-Patents No. 569
038 beschrieben.
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Die Hauptkomponenten des optischen Systems zur
Wiedergabe von Signalen von der V-förmigen Spurrille sind in
Figur 1 gezeigt. Das optische System enthält einen
Halbleiterlaser 1, eine Kopplungslinse 2, einen Strahlteiler 3,
eine Objektivlinse 4, die V-förmige Spurrille 5 und einen
Wiedergabephotodetektor 10. Der Einfallslichtstrahl und der
reflektierte Lichtstrahl sind durch die Ziffern 11 bzw. 12
bezeichnet.
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Der Laserstrahl von dem Halbleiterlaser 1 wird mittels
der Kopplungslinse 2 in einen parallelen Strahl verändert
und dazu veranlaßt, durch den Strahlteiler zu laufen. Der
Strahl wird dann mittels der Objektivlinse konvergent
gemacht, so daß er auf die Platte fokussiert wird. Damit die
Merkmale der V-förmigen Spurrille klar verständlich gemacht
werden, fehlt in Fig. 1 jede Darstellung des optischen
Regelsystems. Die Beschreibung des US-Patents No. 4 569 038
beschreibt auch ein Verfahren zur Wiedergabe von Signalen
von den geneigten Flächen der V-förmigen Spurrille. Fig. 2
stellt nur den von einer geneigten Fläche einer V-förmigen
Spurrille reflektierten Strahl dar. In dieser Figur sind
die geneigten Flächen der V-förmigen Spurrillen durch die
Ziffern 5-1, 5-2, 5-3 und 5-4 bezeichnet. Eine Kurve 13
zeigt die Verteilung der Intensität des reflektierten
Strahls, wie er von dem Photodetektor aufgenommen wird. Es
wird nicht die Gesamtheit dieses reflektierten Strahls
wiedergegeben,
sondern nur ein peripherer Bereich, z. B. der
schraffierte Bereich 14. Wie vorher erläutert, besteht
eines der kritischen Merkmale der V-förmigen Spurrille darin,
daß das Übersprechen von der benachbarten geneigten Fläche
durch geeignete Auswahl des wiederzugebenden Bereichs
verringert wird. Der dem peripheren Bereich 14
entgegengesetzte Bereich, z. B. die schraffierte Fläche 15, ist der
Bereich, der eine große Übersprechkomponente aufweist. Es
ist ein weiteres Merkmal der V-förmigen Spurrille, daß
jeder reflektierte Strahl getrennte Bereiche enthält: nämlich
einen Bereich mit einer kleinen Übersprechkomponente und
einen Bereich mit einer großen Übersprechkomponente, aber
einer kleinen Lichtmenge. Die Wiedergabe des Signals von
dem reflektierten Strahl macht daher im wesentlichen einen
Photodetektor von geteilter Art notwendig, der aus zwei
Photodetektoreinheiten 10-1 und 10-2 zusammengesetzt ist,
wie in Fig. 3 gezeigt. Genauer gesagt, der für die
Wiedergabe verwendete Photodetektor verfügt über erste und zweite
Photodetektoreinheiten, welche in Symmetrie zueinander
bezüglich einer durch das Zentrum des reflektierten
Lichtstrahls und parallel zu der Spur verlaufenden Linie
angeordnet sind. Die erste Photodetektoreinheit nimmt einen
Strahlbereich auf, der eine kleine Übersprechkomponente
aufweist, wogegen die zweite Photodetektoreinheit einen
Strahlbereich aufnimmt, der eine große Übersprechkomponente
aufweist, obwohl dessen Lichtmenge klein ist. Es ist
verständlich, daß zum Zwecke der Wiedergabe von Signalen von
dem durch die geneigten Flächen 5-1, 5-3 und so weiter
reflektierten Strahl die Photodetektoreinheit 10-1 als die
zweite Photodetektoreinheit verwendet wird, während die
Photodetektoreinheit 10-2 als die erste
Photodetektoreinheit verwendet wird, wogegen, wenn die Signale von den
geneigten Flächen 5-2, 5-4 und so weiter wiedergegeben
werden, die Photodetektoreinheiten 10-2 und 10-1 als die
zweite bzw. die erste Photodetektoreinheit verwendet
werden. In Fig. 3 bezeichnet Bezugsziffer 16 einen Kreis, der
den gleichen Durchmesser wie der reflektierte Strahl
aufweist.
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Die Anordnung kann so getroffen sein, daß der
Laserstrahlfleck dem Boden der V-förmigen Spurrille nachfolgt.
Fig. 5 zeigt den vom Boden der V-förmigen Spurrille
reflektierten Strahl. In diesem Falle ist der reflektierte
Strahl entlang einer Kurve 13? verteilt. Wenn dieser Strahl
durch den in Fig. 3 gezeigten Detektor erfaßt wird, werden
die Signale von der geneigten Fläche 5-1 hauptsächlich von
der Photodetektoreinheit 10-2 aufgenommen, wogegen die
Signale von der geneigten Fläche 5-2 hauptsächlich von der
Photodetektoreinheit 10-1 aufgenommen werden. Die beiden
von den Photodetektoreinheiten 10-1 und 10-2 aufgenommenen
Signale haben große Übersprechkomponenten. In diesem Falle
ist es möglich, das Übersprechen zu reduzieren, selbst wenn
die Genauigkeit des in Fig. 3 gezeigten Photodetektors
erhöht wird. Das Nachführen entlang dem Boden der V-förmigen
Spurrille wird jedoch von Vorteil sein, wenn irgendein
Verfahren verfügbar ist, das eine unabhängige Wiedergabe von
Signalen gleichzeitig von beiden geneigten Flächen mit
Verwendung eines einzigen Laserstrahlflecks gestattet. In
einem solchen Falle wird ein einziges Signal von hoher
Qualität in zwei Bereiche aufgeteilt, die jeweils auf
entgegengesetzten geneigten Flächen aufgezeichnet sind, so daß
diese beiden Bereiche des Signals gleichzeitig mittels
eines einzigen Laserstrahlflecks wiedergegeben werden.
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Wie oben festgestellt, hat der von der geneigten
Fläche der V-förmigen Spurrille reflektierte Strahl zwei
getrennte Bereiche: nämlich einen Bereich mit einer kleinen
Übersprechkomponente und einen Bereich mit einer großen
Übersprechkomponente. Indem in effizienter Weise Nutzen aus
diesem Merkmal gezogen wird, schlägt die vorliegende
Erfindung ein Verfahren vor, das die Strenge für das Erfordernis
für eine Genauigkeit der Auslegung und der Anbringung des
Photodetektors vermindern kann. Ein solches Verfahren
ermöglicht auch Signale von zwei geneigten Flächen derselben
V-förmigen Spurrille mittels eines einzigen Laserstrahls.
Gemäß diesem Verfahren wird der von einer V-förmigen
Spurrille reflektierte Strahl mittels eines Photodetektors von
geteilter Art wiedergegeben, der erste und zweite
Photodetektoreinheiten aufweist. Die erste Photodetektoreinheit
erzeugt ein Erfassungssignal, das eine kleine
Übersprechkomponente aufweist, wogegen die zweite
Photodetektoreinheit ein Erfassungssignal erzeugt, das eine große
Übersprechkomponente aufweist. Ein durch Verstärkung des
Ausgangssignals der zweiten Photodetektoreinheit erhaltenes
Signal wird von einem durch Verstärkung des Ausgangssignals
der ersten Photodetektoreinheit erhaltenen Signal
subtrahiert, so daß die Differenz bestimmt wird, die als
Wiedergabesignal verwendet wird. Gemäß diesem Verfahren wird die
durch das Ausgangssignal von der ersten
Photodetektoreinheit involvierte Übersprechkomponente durch die
Übersprechkomponente des Ausgangssignals von der zweiten
Photodetektoreinheit aufgehoben, so daß ein Signal mit reduzierter
Übersprechkomponente erhalten wird, wobei die Strenge des
Erfordernisses für die Auslegung und die Anbringung des
Photodetektors reduziert ist. Zusätzlich wird es möglich,
gleichzeitig und unabhängig Signale von beiden geneigten
Flächen derselben V-förmigen Spurrille mittels eines
einzigen Laserstrahls wiederzugeben.
AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 1
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Fig. 6 zeigt ein optisches System, das in dem ersten
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung enthalten
ist. Das optische System enthält ein Beugungsgitter 6, eine
Viertelwellenlängenplatte 7, ein Linsensystem 8, 9 zur
Durchführung einer astigmatischen Fokusregelung, sowie
einen Photodetektor 30. Weitere Komponenten, welche die
gleichen wie die bei dem in Fig. 1 gezeigten optischen
System verwendeten sind, sind durch die gleichen
Bezugsziffern bezeichnet wie die in Fig. 1. Der Spurabstand der V-
förmigen Spurrille, d. h. der Abstand zwischen den
benachbarten Scheiteln, ist 1,65 um, während der zwischen zwei
geneigten Flächen ausgebildete Winkel 162º ist. Die
Wellenlänge des verwendeten Laserstrahls ist 780 nm, während die
numerische Apertur NA der Objektivlinse 0,6 beträgt. Fig.
7 zeigt auf die Platte ausgerichtete Laserstrahlflecken.
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Diese drei Flecken 21, 22 und 23 sind gebildet, indem sie
durch die Objektivlinse 4 konvergent gemacht worden sind,
nachdem die Strahlen durch Teilen der von demselben
Halbleiterlaser stammenden Strahlen mittels des Beugungsgitters
6 gebildet worden sind. Die Viertelwellenlängenplatte 7 ist
zu dem Zwecke vorgesehen, eine effiziente Aufteilung des
Einfallsstrahls und des reflektierten Strahls mittels des
Strahlteilers 3 sicherzustellen. Wie in Fig. 8 gezeigt,
ist der Photodetektor 30 aus acht Abschnitten
zusammengesetzt. Die von den Flecken 21, 22 und 23 reflektierten
Strahlen werden von dem Photodetektor wie bei 21', 22' bzw.
23' aufgenommen. Der Fleck 21 ist durch den Scheitel oder
das Tal der V-förmigen Spurrille bedingt, und die
Fokusregelung und die Spurhaltungsregelung durch die jeweiligen
Photodetektoreinheiten 31 bis 34 werden unter Verwendung
des reflektierten Strahls 21' durchgeführt. Genauer gesagt,
die Fokusregelung wird entsprechend einem Signal bewirkt,
das durch Subtrahieren der Summe des Ausgangs der
Photodetektoreinheiten 32 und 33 von der Summe der Ausgangssignale
von den Photodetektoreinheiten 31 und 34 erhalten wird,
wogegen die Spurhaltungsregelung entsprechend einem Signal
durchgeführt wird, das durch Subtrahieren der Summe der
Ausgangssignale der Photodetektoreinheiten 33 und 34 von
der Summe der Ausgangssignale der Photodetektoreinheiten 31
und 32 erhalten wird. Die Flecken 22 und 23 werden gezielt
auf die Zentren der benachbarten geneigten Flächen der V-
förmigen Spurrille gerichtet, und die von dort
reflektierten Strahlen enthalten die wiederzugebenden Signale. Die
Photodetektoreinheiten 35, 37 und die
Photodetektoreinheiten 36, 38 entsprechen jeweils den Photodetektoreinheiten
10-1 und 10-2 des in Fig. 3 gezeigten Photodetektors.
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Es wird hier angenommen, daß die Signale von der
geneigten Fläche 5-2 wiedergegeben werden sollen. In diesem
Falle weist das Signal S1 von dem Photodetektor 35 ein
kleines Übersprechen auf, wogegen das Signal S2 von der
Photodetektoreinheit 36 eine große Übersprechkomponente
aufweist, obwohl die Lichtmenge dieses Signals S2 klein
ist.
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Gemäß der Erfindung enthält das Wiedergabesystem die
folgende zusätzliche Funktion. Es ist nämlich eine
Einrichtung, wie in Fig. 9 gezeigt, vorgesehen zum Subtrahieren
eines durch Verstärkung des Signals S2 um einen
Verstärkungsfaktor M&sub2; erhaltenen Signals S4 von einem durch
Verstärkung des Signals S1 um einen Verstärkungsfaktor M&sub1;
erhaltenen Signal S3. Durch geeignetes Auswählen der
Verstärkungsfaktoren M&sub1; und M&sub2; ist es möglich, ein Signal S5 zu
erhalten, das eine sehr kleine Übersprechkomponente
aufweist.
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Beispiele solcher Signale S3, S4 und S5 sind in den
Fig. 10a und 10b gezeigt. Fig. 10a zeigt ein
Wiedergabesignal S3, das von der photodetektierenden Einheit 35
erhalten wird, welche so eingestellt ist, daß sie ein kleines
Übersprechen, dessen Amplitude ein Wert C ist, aufweisendes
reflektiertes Licht aufnimmt. Das ideale wiederzugebende
Signal ist S5, das durch die durchgezogene Linie gezeigt
ist. Jedoch ist das tatsächliche Wiedergabesignal infolge
des Vorhandenseins eines Übersprechens durch das durch die
unterbrochene Linie gezeigte Signal S3 gegeben. Fig. 10b
zeigt ein Übersprechsignal S4 mit einer Amplitude C', das
von der zur Aufnahme von ein starkes Übersprechen
aufweisendem reflektierten Licht eingestellten
photodetektierenden Einheit 36 erhalten wird.
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Das Signal mit dem in Fig. 10a gezeigten Übersprechen
C wird verstärkt, während ein Signal mit dem in Fig. 10b
gezeigten Übersprechen C' so verstärkt wird, daß der Wert
des verstärkten Übersprechens C und der des verstärkten
Übersprechens C' einander gleich sind. Somit können durch
Subtrahieren diese Übersprechkomponenten eliminiert werden,
um ein Wiedergabesignal mit einer hohen Qualität zu
erhalten.
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Das Signal S3 kann eine hohe Qualität aufweisen,
vorausgesetzt daß die Entfernung d (d = 2Q) zwischen den in
Fig. 8 gezeigten Photodetektoreinheiten und die Positionen
der Photodetektoreinheiten genau eingestellt sind. Nämlich
ist es möglich, die in Fig. 10a gezeigte
Übersprechkomponente C zu reduzieren. Die Übersprechkomponente C des
Signals S3 kann bis zu einem unannehmbaren Pegel vergrößert
werden, wenn die Auslegungen der Photodetektoreinheiten und
die Positionen der Photodetektoreinheiten nicht genau
vorgenommen sind. Jedoch wird gemäß der Erfindung die
Übersprechkomponente C' des Signals S4 von der
Übersprechkomponente C des Signals S3 subtrahiert, so daß das
resultierende Signal S5 eine sehr kleine Übersprechkomponente
aufweist. Somit ist es möglich, das Signal S5 zu erhalten,
welches eine so kleine Übersprechkomponente aufweist, daß
es in zufriedenstellender Weise als das wiedergegebene
Signal verwendet werden kann, selbst wenn das Signal S3
selbst eine große Übersprechkomponente aufweist.
Gleichzeitig kann das Erfordernis hinsichtlich der Genauigkeit für
die Auslegung des Photodetektors, z. B. der in Fig. 3
gezeigten Entfernung d und der Positionen der
Photodetektoreinheiten, in vorteilhafter Weise vermindert werden. Zum
Beispiel, wenn der Pegel der Übersprechkomponente des
Signals S1 30 dB ist (ungefähr 1/30), während der Pegel der
Übersprechkomponente des Signals 52 1/10 des Signals S1
ist, kann die Übersprechkomponente des Signals S5 auf einen
befriedigenden niedrigen Pegel vermindert werden, indem die
Verstärkungsfaktoren M&sub1; und M&sub2; auf 100 bzw. 30 eingestellt
werden. Es wird klar sein für diejenigen, die auf dem
Gebiet Fachkenntnis besitzen, daß der gleiche Vorteil auch
dann erhalten werden kann, wenn die Signale von der
geneigten Fläche 5-3 wiedergegeben werden, indem ein durch
Verstärkung des Ausgangssignals der Photodetektoreinheit 38
erhaltenes Signal von einem durch Verstärkung des
Ausgangssignals der Photodetektoreinheit 37 erhaltenen Signal
subtrahiert wird.
AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 2
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Fig. 11 zeigt ein optisches System, welches in einem
zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung
enthalten ist. Dieses optische System ist zur unabhängigen und
gleichzeitigen Wiedergabe von Signalen von beiden geneigten
Flächen einer gemeinsamen V-förmigen Spurrille ausgelegt,
indem der Laserstrahlfleck auf das Tal oder den Boden der
V-förmigen Spurrille ausgerichtet wird. In dieser Figur
werden die gleichen Bezugsziffern verwendet, um die
gleichen Teile oder Elemente zu bezeichnen, wie die bei den in
Fig. 1 und 6 gezeigten optischen Systemen verwendeten.
Die Form der V-förmigen Spurrille, die numerische Apertur
NA der Objektivlinse und die Wellenlänge des Laserstrahls
sind die gleichen wie die bei dem ersten
Ausführungsbeispiel verwendeten. Bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel
werden eine Linse 17 und ein Spiegel 18 in Kombination
verwendet, um eine Fokusregelung mittels eines allgemein als
"Methode nach des Messers Schneide" bezeichneten Verfahrens
zu bewirken, indem Verwendung von einem Photodetektor 40
geteilter Art gemacht wird. Andererseits wird die
Spurhaltungsregelung durch ein Verfahren durchgeführt, das
allgemein als "Weitsichtbildgegentaktmethode" bezeichnet wird,
indem von einem Photodetektor 41 Verwendung gemacht wird.
Diese beiden Verfahren sind wohlbekannt und werden daher in
dieser Beschreibung nicht detailliert angegeben. Die
Spurhaltungsregelung wird durchgeführt, um es dem
Laserstrahlfleck zu erlauben, dem Boden der V-förmigen Spurrille zu
folgen, wie in Fig. 12 gezeigt. Fig. 13 zeigt im Detail
den Photodetektor 41 zusammen mit dem reflektierten Strahl
19. Der Photodetektor 41 ist in zwei Einheiten unterteilt:
nämlich eine Einheit 41-1 und 41-2. Der von jeder
Photodetektoreinheit aufgenommene Strahl ist hauptsächlich aus
Signalen zusammengesetzt, die von jeder geneigten Fläche
abgeleitet sind. Jedoch führt der Strahl auch eine große
Übersprechkomponente mit sich, so daß er nicht als das
wiedergegebene Signal verwendet werden kann. Nach dem
Experiment ist die Übersprechkomponente von der Ordnung von -10
bis -15 dB. Das zweite Ausführungsbeispiel der Erfindung
schlägt daher ein Signalverarbeitungsverfahren vor, das
hiernach unter Bezugnahme auf Fig. 14 erläutert werden
soll. Die von den Photodetektoreinheiten 41-1 und 41-2
ausgegebenen Signale sind als S11 bzw. S12 bezeichnet. Die
Signale S11 und S12 werden um einen Verstärkungsfaktor M&sub4;
verstärkt, so daß sie zu Signalen S13 und S14 werden. Der
Verstärkungsfaktor M&sub4; ist ungefähr 10 oder so. Die Signale
S13 und S14 werden weiterhin um einen Verstärkungsfaktor
M&sub3;' verstärkt, so daß sie zu Signalen S15 und S16 werden.
Das Produkt der Faktoren M&sub4; und M&sub3;' ist durch M&sub3;
repräsentiert. Dann werden Signale S17 und S18 in Übereinstimmung
mit den folgenden Formeln erhalten und als die
wiedergegebenen Signale verwendet.
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S17 = S15 - S14
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S18 = S16 - S13.
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Somit wird bei dem zweiten Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung jedes Wiedergabesignal erhalten,
indem von einem durch Verstärkung eines der Ausgangssignale
der Photodetektoreinheiten 41-1 und 41-2 um einen
Verstärkungsfaktor M&sub3; erhaltenen Signal ein durch Multiplizieren
des Ausgangssignals von den anderen Photodetektoreinheiten
um einen Multiplikationsfaktor M&sub4; erhaltenes Signal
subtrahiert wird.
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Die Fig. 15a und 15b zeigen ein Ergebnis einer
Spektrumsanalyse von Wiedergabesignalen, die von den
benachbarten geneigten Flächen der V-förmigen Rille mit
verschiedenen Frequenzen erhalten werden. Jede dieser Figuren
zeigt drei Spitzensignale. Die Abszisse in jeder Figur gibt
die Frequenz an. Weiterhin stellt das linke Spitzensignal
ein nach der Spektrumsanalyse erhaltenes Referenzsignal
dar, und die anderen zwei Spitzensignale sind verschiedene
Frequenzen aufweisende Wiedergabesignale. Die Höhen der
Spitzensignale geben jeweils die Amplituden der Signale an.
Das heißt, in Fig. 15a hat das Wiedergabesignal eine
höhere Frequenz und eine Spitze, die um x dB höher als die
des eine niedrigere Frequenz aufweisenden Übersprechens
ist, aber in Fig. 15b hat das Wiedergabesignal eine
niedrigere Frequenz und eine Spitze, die um y dB höher als die
des eine höhere Frequenz aufweisenden Übersprechens ist.
Die Verstärkung erfolgt so, daß das die niedrigere Frequenz
aufweisende Spitzensignal in Fig. 15a und das die
niedrigere Frequenz aufweisende Spitzensignal in Fig. 15b
einander gleich sind, und danach wird das von dem in Fig. 15b
gezeigten erhaltene Signal von dem Signal subtrahiert, das
von dem in Fig. 15a gezeigten erhalten ist, um so ein
Wiedergabesignal mit einer hohen Frequenz und einem kleineren
Übersprechen zu erhalten. Inzwischen wird die Verstärkung
so gemacht, daß das eine höhere Frequenz aufweisende
Spitzensignal in Fig. 15a und das eine höhere Frequenz
aufweisende Spitzensignal in Fig. 15b einander gleich sind, und
dann wird das von dem in Fig. 15a gezeigten erhaltene
Signal von dem Signal subtrahiert, das von dem in Fig. 15b
gezeigten erhalten ist, um so ein Wiedergabesignal mit
einer niedrigeren Frequenz und einem geringeren Übersprechen
zu erhalten.
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Die durch x und y repräsentierten
Übersprechkomponenten sind von der Ordnung von 10 bis 15 dB. Daher können die
Übersprechkomponenten in den wiedergegebenen Signalen 517
und 518 in zufriedenstellender Weise reduziert werden, wenn
diese Signale durch Verwendung des im Bereich zwischen 3
und 4 liegenden Verstärkungsfaktors aus M&sub3;' gebildet
werden. Es ist wahr, daß als Ergebnis der
Subtraktionsoperation auch die wiederzugebende Signalkomponente reduziert
wird. Jedoch ist der Betrag der Reduktion dieser
Signalkomponente ungefähr 1 dB oder so, was vernachlässigbar
klein ist. Die Signale mit kleiner Übersprechkomponente
sind auf den peripheren Bereich des reflektierten Strahls
konzentriert. Der in Fig. 16 gezeigte Photodetektor ist so
ausgelegt und angeordnet, daß er hauptsächlich den
peripheren Bereich des Strahls aufnimmt. Bei diesem
Ausführungsbeispiel ist die Entfernung d (d = 2Q wie aus Fig. 16
ersichtlich) zwischen zwei Photodetektoreinheiten so
gewählt,
daß sie im Bereich zwischen 20 und 40% des
Durchmessers des reflektierten Strahls liegt. Bei dem
durchgeführten Experiment waren die Übersprechkomponenten x und y
(siehe Fig. 15a und 15b) der Signale S13 und S14 in der
Ordnung von 16 bis 20 dB und daher ist es verständlich, daß
die Übersprechkomponenten der wiedergegebenen Signale 517
und S18 in zufriedenstellender Weise reduziert werden
können, wenn der Verstärkungsfaktor M&sub3;' so gewählt ist, daß er
ungefähr 10 ist. Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel ist
es daher möglich, unabhängig und gleichzeitig Signale von
beiden geneigten Flächen der V-förmigen Spurrille mittels
eines einzigen Laserstrahlflecks wiederzugeben.
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Wie aus der vorangehenden Beschreibung zu verstehen
ist, bietet die vorliegende Erfindung die folgenden
Vorteile.
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Nämlich ist der Photodetektor zum Aufnehmen des
reflektierten Strahls in zwei Teile unterteilt: nämlich erste
und zweite Photodetektoreinheiten. Das reproduzierte Signal
wird erhalten, indem von einem durch Verstärkung des
Ausgangssignals der ersten Photodetektoreinheit erhaltenen
Signal ein durch Verstärkung des Ausgangssignals der zweiten
Photodetektoreinheit erhaltenes Signal subtrahiert wird, so
daß die Übersprechkomponente in dem wiedergegebenen Signal
merklich reduziert ist. Dies wiederum vermindert die
Strenge des Erfordernisses für die Genauigkeit bei
Auslegung und Anbringung des Photodetektors. Es ist auch zu
bemerken, daß das erfindungsgemäße Verfahren es möglich
macht, unabhängig und gleichzeitig Signale von beiden
geneigten Flächen einer V-förmigen Spurrille mittels eines
einzigen Laserstrahlflecks wiederzugeben.