DE3804701C2

DE3804701C2 -

Info

Publication number: DE3804701C2
Application number: DE3804701A
Authority: DE
Inventors: Hisataka Tokio/Tokyo Jp Sugiyama; Takeshi Kokubunji Jp Maeda; Atsushi Ichikawa Jp Saito; Fumio Kodaira Jp Hara
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1987-03-20
Filing date: 1988-02-15
Publication date: 1992-02-27
Also published as: US4969137A; DE3804701A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Mehrlichtfleck-Lageregeleinrichtung sowie ein Lageregelverfahren nach den Oberbegriffen der Ansprüche 1, 3 und 10. Eine solche Einrichtung bzw. ein solches Verfahren sind aus der DE 33 23 007 C1 bekannt.

Bei einer optischen Aufzeichnungs/Wiedergabe-Einrichtung mit mehreren Lichtquellen stellen sich die beiden folgenden Probleme.

Erstens müssen zwei Lichtflecke, die durch von zwei Licht quellen ausgesandte Lichtstrahlen gebildet und durch eine gemeinsame Optik auf eine Platte fokussiert werden, auf gewünschten Spuren positioniert werden. Die Spurteilung liegt üblicherweise in der Größenordnung von 1 µm, und zum Auslesen von auf der Zielspur befindlicher Information mit befriedigendem Rauschabstand muß der Mittelpunkt des Licht flecks mit einem Mittelpunkt der Spur mit einer Genauigkeit von wenigstens 0,1 µm ausgerichtet sein. Bei der bekannten Einrichtung, die zwei gesonderte Lichtquellen verwendet, muß also der Lichtfleck jeder Lichtquelle mit der genannten Präzision auf der Zielspur positioniert werden.

Wenn ein aus einer Festkörperanordnung bestehender Halb leiterlaser mit einer Aktivierungsschicht auf einem Sub strat oder eine Hybridanordnung eines Halbleiterlasers mit mehreren Halbleiterlaser-Chips in einem Gehäuse verwendet wird, um mittels Lichtstrahlen, die von den jeweiligen Lichtquellen ausgehen und eine gemeinsame Optik durchset zen, eine Mehrzahl Lichtflecke auf einer Platte zu bilden, sollte die Halbleiterlasergruppe mit der Optik so gekoppelt sein, daß die mehreren Lichtflecke gleichzeitig auf ihren jeweiligen Zielspuren positioniert werden.

Wenn Daten auf eine Platte aufgezeichnet bzw. davon wieder gegeben werden, indem mehrere Lichtflecke verwendet werden, muß der Winkel zwischen einer Geraden, die zwei der mehre ren Lichtflecke verbindet, und einer Tangentialrichtung der Platte geändert werden. Wenn gemäß JP-A-61-2 14 240 eine Laseranordnung mit mehreren Lichtquellen in einem Laser system (Gehäuse) als Lichtquellen verwendet wird, wird die Neigung eines Optokopfs durch eine Gewindespindel geändert, oder es wird nur das Lasersystem von einem elektrostrik tiven Element geneigt. Wenn mehrere getrennte Laser ver wendet werden und die von ihnen ausgesandten Strahlen durch eine gemeinsame Optik fokussiert werden, so daß mehrere Lichtflecke auf einer Platte entstehen, wird die Neigung des Optokopfs geändert, die Positionen der Laser werden senkrecht zur optischen Achse verschoben, oder die Neigung eines optischen Elements einer Optik zum Richten der Laser strahlen auf die gemeinsame Fokussieroptik wird geändert, wie JP-A-61-5 443 zeigt. Wenn die Positionen der Mehrzahl Lichtflecke sich aufgrund einer Temperaturänderung gering fügig ändern, werden Nachlauffehlersignale für die jeweili gen Lichtflecke erfaßt, um die genannten Winkel zu ändern.

Bei einem Nachlaufsteuersystem nach JP-A-61-5 443, bei dem ein erster und ein zweiter Lichtfleck Zielspuren durch eine gemeinsame Fokussieroptik nachgeführt werden, werden Nach lauffehlersignale für die beiden Lichtflecke erfaßt, damit die Lichtflecke den Zielspuren folgen können. Beim Starten des Regelsystems wird eine erste Regelschleife geschlossen, so daß der erste Lichtfleck exakt der Zielspur folgt, um eine Exzentrizität auszugleichen, und der zweite Lichtfleck grob auf der Zielspur positioniert wird. Unter diesen Bedingungen wird die zweite Regelschleife geschlossen, um einen geringfügigen Nachlauffehler des zweiten Lichtflecks auszugleichen. Bei einem solchen Regelsystem kann die Regelverstärkung der zweiten Regelschleife erheblich klei ner als die der ersten Regelschleife sein, und der Regel bereich kann ebenfalls eng sein.

Bei der bekannten Einrichtung wurde nicht daran gedacht zu untersuchen, ob die Mehrzahl Lichtflecke auf ihren jeweili gen Zielspuren positioniert waren, und den Winkel nach Maß gabe des Prüfergebnisses zu verstellen. Selbst wenn also die Mehrzahl Lichtflecke in der optischen Einstellstufe so eingestellt sind, daß sie auf den Zielspuren positioniert sind, können durch eine Temperaturverschiebung der Optik die Lichtflecke auf anderen als den Zielspuren positioniert werden, und dies kann weder erfaßt noch kompensiert werden. Bei einer Einrichtung mit zwei Aufzeichnungs- und Wieder gabefunktionen, z. B. einer Einrichtung, bei der zwei Lichtflecke einer Spur folgen, wobei der eine Lichtfleck Information aufzeichnet und der andere die Information wiedergibt, oder mit einer Funktion, bei der zwei Licht flecke auf verschiedenen Spuren positioniert sind und In formation durch die jeweiligen Lichtflecke aufgezeichnet und wiedergegeben wird, ist es schwierig, die Funktionen umzuschalten. Wenn Platten mit unterschiedlichen Spurtei lungen verwendet werden, kann der Lichtfleck eventuell auf eine andere als die Zielspur positioniert werden.

Das zweite Problem besteht in der Trennung der an der Platte reflektierten Lichtstrahlen durch die gemeinsame Optik für die beiden auf der Platte nahe beieinanderlie genden Lichtflecke und im Auslesen von Information der jeweiligen Spuren. Das Trennverfahren wird in zwei Haupt methoden klassifiziert. Die eine ist eine Wellenlängen- Trennmethode, bei der Lichtquellen unterschiedlicher Wel lenlängen verwendet werden, und die andere ist eine räum liche Trennmethode, bei der zwei leicht voneinander abwei chende reflektierte Lichtstrahlen räumlich getrennt werden.

Ein Beispiel der Wellenlängen-Trennmethode ist in JP-A-61-20 235 angegeben, wobei zwei gesonderte Lichtquel len unterschiedlicher Wellenlänge verwendet und die reflek tierten Lichtstrahlen durch einen dielektrischen Spiegel getrennt werden.

Bei dieser Wellenlängen-Trennmethode tritt eine chromati sche Aberration aufgrund einer Wellenlängenstreuung durch ein Element der Optik auf, das die von den Lichtquellen ausgehenden Strahlen auf einer gemeinsamen optischen Achse auf die Platte fokussiert. Somit wird ein optisches Element zum Ausgleich der chromatischen Aberration zugefügt, oder es wird ein kostspieliges Wellenlängentrennfilter aus einem dielektrischen Spiegel mit hoher Trennungsauflösung ver wendet, um eine Wellenlängendifferenz der Lichtquellen zu verringern, so daß der Einfluß der chromatischen Aberration vernachlässigbar wird. Bei einem Element, das auf einem Substrat zwei Aktivierungsschichten trägt, z. B. einer monolithischen Halbleiterlaseranordnung, ist es schwierig, Lichtstrahlen unterschiedlicher Wellenlängen zu erzeugen.

Ein Beispiel für die räumliche Trennungsmethode ist ange geben in "85 Optical Memory Symposium", S. 107-112, 1985, wobei ein an der Platte reflektierter Lichtstrahl vergrö ßert und fokussiert wird, eine ein feines Loch aufweisende Spiegelplatte in einer Brennebenenposition unter einem Winkel zur Brennebene angeordnet wird, der reflektierte Lichtstrahl für einen Lichtfleck das feine Loch durchsetzt und der reflektierte Lichtstrahl für den anderen Lichtfleck reflektiert wird. Ein weiteres Beispiel für die räumliche Trennungsmethode ist angegeben in Applied Physics, Herbst 1986, 30p-ZE-2, wobei die Tatsache genützt wird, daß von einem Zweigruppenlaser ausgesandte Strahlen eine gering fügige Winkeldifferenz auf einer gemeinsamen optischen Achse haben und die beiden reflektierten Lichtstrahlen mit der geringfügigen Winkeldifferenz durch ein Grenzwinkel prisma getrennt werden, das so angeordnet ist, daß ein Ein fallswinkel für einen reflektierten Lichtstrahl größer als der kritische bzw. Grenzwinkel ist und ein Einfallswinkel für den anderen reflektierten Lichtstrahl kleiner als der Grenzwinkel ist. Wenn die räumliche Trennmethode angewandt wird, stellen sich die bei der Wellenlängen-Trennmethode auftretenden Probleme zwar nicht ein, aber es sollte eine Optik zur Steuerung der automatischen Fokussierung und Nachführung eines der getrennten Lichtstrahlen vorgesehen sein. Somit kann ein räumlich gedrängtes optisches System nicht vorgesehen werden.

Die DE 35 45 996 A1 beschreibt einen Aufzeichnungsträger für optische Informationen sowie eine Vorrichtung zum Aufzeichnen und Wiedergeben von Informationen, wonach das Licht einer Lichtquelle in drei Lichtbündel aufgespalten wird zur Erzeugung von drei Lichtflecken S₁, S₂ und S₃. Spurfolgefehler und ein Taktsignal werden durch außenliegende Lichtflecken S₁ und S₃ erfaßt, unabhängig von dem Aufzeichnungsfleck S₂, wobei vorausgesetzt wird, daß sich die relative Lage der Lichtflecken S₂ und S₁ bzw. S₃ zueinander nicht ändert. Daher beabsichtigt diese Lehre nicht, die relative Lage der Lichtflecken zueinander zu verändern.

Nach der DE 33 23 007 C1 werden außenliegende Lichtflecken A und B mit einer Frequenz von mehr als 1 kHz vibriert, um den mittleren Lichtfleck H in seiner Spur zu halten. Es geht jedoch aus dieser Druckschrift nicht hervor, daß mehrere Lichtflecke, deren Funktion sein kann, Informationen aufzuzeichnen, wiederzugeben oder zu löschen, ohne sich gegenseitig zu beeinflussen, genau auf den entsprechenden Spuren plaziert werden können.

Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung einer Mehr lichtfleck-Lageregeleinrichtung bzw. eines solchen Verfah rens, mit dem die präzise Positionierung von Lichtflecken auf Zielspuren möglich ist, ohne daß komplizierte Einstell vorgänge benötigt werden, wenn Lichtquellen an eine Optik angeschlossen werden. Dabei soll ein Mehrfachlichtfleck- Lageregelsteuerverfahren bzw. eine entsprechende Einrich tung angegeben werden, wobei eine präzise und fehlerfreie Positionierung von mehreren Lichtflecken auf Zielspuren auch dann möglich ist, wenn aufgrund einer Temperaturver schiebung einer Optik eine Abweichung eintritt oder wenn die Aufzeichnung und Wiedergabe von Information mit Platten für unterschiedliche Aufzeichnungs/Wiedergabe-Verfahren erfolgt oder wenn die Aufzeichnung und Wiedergabe von Information mit Platten unterschiedlicher Spurteilung erfolgt. Ferner soll eine kompakte optische Aufzeichnungs/- Wiedergabe-Einrichtung angegeben werden, in der eine Optik zum Trennen von an einer Aufzeichnungsfläche reflektierten Lichtstrahlen zum Auslesen von Daten aus entsprechenden Spuren sowie eine Optik zur Regelung der automatischen Fokussierung und Nachführung integriert sind.

Diese Aufgabe wird mit den Gegenständen der Ansprüche 1, 3 und 10 gelöst. Unteransprüche kennzeichnen Merkmale besonders bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung.

Zur Lösung der vorgenannten Aufgabe ist gemäß der Erfindung eine Mehrzahl Lichtquellen mit einer Optik gekoppelt, die Lichtstrahlen von der Mehrzahl Lichtquellen als Lichtflecke auf die Aufzeichnungsfläche fokussiert. Eine Mittenachse des Lichtstrahls der ersten Lichtquelle trifft mit einer optischen Achse der Fokussieroptik zusammen, und von dem durch den Lichtstrahl der ersten Lichtquelle gebildeten ersten Lichtfleck verschiedene Lichtflecke werden auf der Aufzeichnungsfläche um den ersten Lichtfleck gedreht, so daß die Lichtflecke auf den Zielspuren positioniert werden. Ein Nachlauffehlersignal für wenigstens entweder den ersten Lichtfleck oder einen weiteren Lichtfleck wird erfaßt, und die Positionen der Lichtflecke werden auf der Basis des Nachlauffehlersignals gemeinsam geregelt, so daß die Licht flecke den jeweiligen Spuren folgen. Die Spuren, auf denen die Lichtflecke zu positionieren sind, können eine Spur oder verschiedene Spuren sein.

Ein Gruppen-Halbleiterlaser mit einer ersten und einer zweiten Lichtquelle, die entweder gleiche oder verschiedene Wellenlängen aufweisen und so angeordnet sind, daß die Polarisationsrichtungen übereinstimmen, dient als Licht quellen. Die Mittenachse des Lichtstrahls von der ersten Lichtquelle des Gruppen-Halbleiterlasers ist mit der opti schen Achse der Fokussieroptik koinzident.

Ein Ablenkmechanismus zum Drehen von Lichtflecken um den ersten Lichtfleck auf der Aufzeichnungsfläche oder Platte hat die Funktion, die relativen Lagen sämtlicher Licht flecke einschließlich des zweiten Lichtflecks, jedoch nicht des ersten Lichtflecks, relativ zum ersten Lichtfleck auf der Aufzeichnungsfläche zu drehen. Als Ablenkmechanismus wird ein Bildrotationsprisma verwendet, dessen Mittenachse mit der optischen Achse der Fokussieroptik koinzident gemacht ist. Die Fokussieroptik kann eine Kollimatorlinse, die den Ausgangsstrahl des Halbleiterlasers kollimiert, ein Bildrotationsprisma, dessen Mittenachse mit der optischen Achse der Optik koinzident ist, einen Polarisations-Strahl teiler (ein Polarisationsprisma), dessen Verhältnis von spezifischer Durchlässigkeit zum Reflexionsgrad in Abhän gigkeit von einer Polarisationsrichtung eines herangeführ ten Lichtstrahls umgekehrt wird, eine λ/4-Phasenplatte und eine Fokussierlinse, die den Lichtstrahl auf die Platte fokussiert, aufweisen. Zuerst wird nur die erste Lichtquel le eingeschaltet. Der von der Plattenoberfläche reflektier te Lichtstrahl durchsetzt die Fokussierlinse und wird von der λ/4-Phasenplatte relativ zum einfallenden Licht um 90° gedreht und von dem Polarisations-Strahlteiler in eine andere Richtung als die des einfallenden Lichtstrahls reflektiert. Der reflektierte Lichtstrahl wird auf eine Signalerfassungsoptik gerichtet, die eine Auto-Fokussier fehler-Erfassungseinheit, eine Nachlauffehler-Erfassungs einheit und eine Informationssignal-Erfassungseinheit umfaßt. Auf diese Weise wird die Optik nur für die erste Lichtquelle eingestellt. Zu diesem Zeitpunkt ist der Grup pen-Halbleiterlaser vollständig auf die Fokussieroptik fixiert, und der Lichtfleck der ersten Lichtquelle folgt der Zielspur auf der Platte. Dann wird auch die zweite Lichtquelle eingeschaltet, und das Bildrotationsprisma wird so eingestellt, daß der Lichtfleck der zweiten Lichtquelle auf der Zielspur positioniert ist. Da die Mittenachse des von der ersten Lichtquelle ausgehenden Strahls mit der optischen Achse der Optik koinzident ist, weicht der erste Lichtfleck nicht von der Zielspur ab, wenn das Bildrota tionsprisma gedreht wird. Auf diese Weise werden die Licht flecke für die Mehrzahl Lichtquellen auf den jeweiligen Zielspuren positioniert.

Die Positionierung der Lichtflecke auf den Zielspuren kann manuell oder automatisch erfolgen. Bei der automatischen Positionierung wird zuerst das Nachlauffehlersignal für den ersten Lichtfleck erfaßt, und die Positionen sämtlicher Lichtflecke auf der Aufzeichnungsfläche werden einheitlich von dem Ablenkmechanismus geregelt, der sämtliche Strahlen sämtlicher Laserlichtquellen radial so ablenkt, daß der erste Lichtfleck seiner Zielspur folgt. Es wird eine Spur adresse für den ersten Lichtfleck erfaßt. Auf der Grundlage der erfaßten Spuradresse wird eine Spuradresse einer Spur ausgewählt, auf der ein zweiter Lichtfleck zu positionieren ist, der einem Strahl einer der Lichtquellen entspricht, dessen Ausgangsstrahl-Mittenachse nicht mit der optischen Achse der Optik koinzident ist, und der zweite Lichtfleck wird um den ersten Lichtfleck auf der Aufzeichnungsfläche so gedreht, daß der zweite Lichtfleck auf der Spur mit der ausgewählten Spuradresse positioniert wird. Dann wird ein Nachlauffehlersignal für den zweiten Lichtfleck erfaßt, und der Ablenkmechanismus zum Drehen sämtlicher Lichtflecke mit Ausnahme des ersten Lichtflecks um diesen ersten Lichtfleck auf der Aufzeichnungsfläche wird so angesteuert, daß der zweite Lichtfleck der Zielspur folgt. Auf diese Weise können sämtliche Lichtflecke automatisch auf den Zielspuren positioniert werden.

Mit dem Verfahren zur Auswahl der Spuradresse der Spur, auf der der zweite Lichtfleck zu positionieren ist, auf der Grundlage der Spuradresse für den ersten Lichtfleck und zur Positionierung des zweiten Lichtflecks auf der Spur mit der ausgewählten Adresse, und mit der Zielspur-Erfassungsfunk tion zur Durchführung des vorgenannten Verfahrens ist es möglich, eine Mehrzahl Lichtflecke auf den Zielspuren auch dann zu positionieren, wenn die Aufzeichnung und Wiedergabe von Information mit Platten für unterschiedliche Aufzeich nungs/Wiedergabe-Verfahren oder mit Platten mit unter schiedlichen Spurteilungen stattfindet.

Mit dem Verfahren zur Erfassung des Nachlauffehlersignals für den ersten und den zweiten Lichtfleck zwecks Ansteue rung des Ablenkmechanismus, so daß die Lichtflecke den jeweiligen Spuren folgen, und mit dem ersten und dem zwei ten Nachlauf-Servomechanismus zur Durchführung dieses Ver fahrens können der erste und der zweite Lichtfleck den jeweiligen Spuren präzise folgen.

In der Beschreibung bedeutet der Ausdruck "folgen" die präzise Positionierung des Lichtflecks auf der Spur durch den Servomechanismus, und der Ausdruck "positionieren" bedeutet das Positionieren des Lichtflecks in einem Präzi sionsbereich, in dem der Servomechanismus den Lichtfleck in die Zielspur mitnehmen kann.

Nachstehend wird die Signalerfassungsoptik zum Trennen der von der Aufzeichnungsfläche reflektierten Lichtstrahlen, Erfassen von Information aus den jeweiligen Spuren und Erfassen eines Auto-Fokussier- und Nachlauffehlers erläu tert. Die Signalerfassungsoptik hat eine Linse, die den reflektierten kollimierten Lichtstrahl erweitert und fokus siert. Zwischen der Linse und ihrer Brennebene ist ein Lichtfluß-Trennelement vorgesehen. Das Trennelement kann ein Halbprisma sein, das 50% des Lichtstrahls durchläßt und 50% reflektiert, so daß diese in zwei Richtungen auf getrennt sind. Zwischen dem Halbprisma und der ersten und der zweiten Brennebene des ersten und des zweiten getrenn ten Lichtstrahls sind eine erste und eine zweite Spalt blende vorgesehen. Die erste Spaltblende blockiert das reflektierte Licht für den zweiten Lichtfleck des ersten Teilstrahls und läßt das reflektierte Licht für den ersten Lichtfleck durch. Ein erster Fotodetektor ist vorgesehen, der das reflektierte Licht für den ersten Lichtfleck erfaßt. Die zweite Spaltblende blockiert das reflektierte Licht für den ersten Lichtfleck des zweiten Teilstrahls und läßt das reflektierte Licht für den zweiten Lichtfleck durch. Ein zweiter Fotodetektor erfaßt den reflektierten Lichtstrahl für den zweiten Lichtfleck.

Jeder der beiden Fotodetektoren umfaßt wenigstens vier in Vertikal- und Horizontalrichtung getrennte Lichtaufnahme ebenen. Der erste Fotodetektor ist zwischen der ersten Spaltblende und der ersten Brennebene angeordnet, und der zweite Fotofühler ist an einer Stelle angeordnet, die von der zweiten Brennebene in Laufrichtung des Lichtstrahls um den gleichen Betrag beabstandet ist, der zwischen dem ersten Fotodetektor und der ersten Brennebene vorliegt, so daß im Zustand der Scharfeinstellung der Durchmesser des Lichtstrahls an der Position des ersten Fotodetektors gleich dem Durchmesser des Lichtstrahls an der Position des zweiten Fotodetektors ist. Die Auto-Fokussierregelung erfolgt durch ein Differenzerfassungssystem unter Anwendung von zwei oberen und zwei unteren Lichtaufnahmeebenen jedes der Fotodetektoren. Ein Nachlauffehler wird von einem Zwei richtungssystem unter Nutzung von zwei linken und zwei rechten Lichtaufnahmeebenen der Fotodetektoren erfaßt. Information wird unter Anwendung eines Teils oder sämtli cher vier Lichtaufnahmeebenen jedes Fotodetektors durchge führt. Auf diese Weise findet eine gemeinsame Nutzung der Trennerfassungsoptik für die reflektierten Lichtstrahlen und der Regelungsoptik statt, so daß eine einfache und kompakt aufgebaute optische Aufzeichnungs/Wiedergabe-Ein richtung geschaffen wird.

Bei einem solchen optischen Signalerfassungssystem für die automatische Erfassung des Fokussierfehlers können der erste Teillichtstrahl für den ersten Lichtfleck und der zweite Teillichtstrahl für den zweiten Lichtfleck in stabiler Weise zur automatischen Fokussierung durch das Differenzerfassungssystem geregelt werden, indem die erste und die zweite Lichtquelle so geregelt werden, daß sie in der Wiedergabe-Betriebsart die gleiche Lichtenergie abge ben. Da die relative Lagebeziehung der beiden Lichtflecke auf der Platte für die erste und die zweite Lichtquelle durch die Fokussieroptik festgelegt ist, kann hinsichtlich der Nachlauffehlererfassung die Nachlaufregelung durch das Zweirichtungssystem für nur einen der beiden Teillicht strahlen erfolgen. Auf diese Weise wird eine kompakt auf gebaute optische Aufzeichnungs/Wiedergabe-Einrichtung erhalten, ohne daß die optischen Elemente zur Erfassung des automatischen Fokussierfehlers und des Nachlauffehlers vor gesehen sind.

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 2 das Blockschaltbild einer Parallel-Aufzeich nungs/Wiedergabe-Einrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;

Fig. 3A eine in dem ersten Ausführungsbeispiel ver wendete Optik;

Fig. 3B ein Diagramm, das die Erfassung des Fokussier fehlers, des Nachlauffehlers und des Wieder gabesignals verdeutlicht;

Fig. 3C eine Laseransteuerschaltung;

Fig. 4 das Blockschaltbild eines Nachlaufregelkrei ses;

Fig. 5A und 5B einen Prismendrehmechanismus;

Fig. 6A eine Servostartfolge;

Fig. 6B das Blockschaltbild einer Schaltung zur Durch führung der Folge;

Fig. 7 eine Optokopfeinheit mit einer Haltevorrich tung;

Fig. 8 einen Operationsablauf für die Betätigung der Einheit von Fig. 7;

Fig. 9 das Blockschaltbild einer Schaltung zur Durch führung einer Lichtfleck-Selbsteinstellfolge,

Fig. 10 einen Operationsablauf zur Betätigung der Schaltung von Fig. 9;

Fig. 11 und 12A zwei verschiedene optische Systeme für die Eliminierung einer Lichtfleck-Abweichung in einer Lichtaufnahmeebene;

Fig. 12B einen Drehmechanismus in Verbindung mit Fig. 12A;

Fig. 13A ein Ausführungsbeispiel der Optik von Fig. 3A ohne eine Prismendrehvorrichtung;

Fig. 13B die Erfassung von Nachlauffehler, Fokussier fehler und Wiedergabesignal in Fig. 13A;

Fig. 14 einen Gruppenlaser mit drei oder mehr Licht quellen;

Fig. 15 die Anordnung einer Vielzahl Lichtflecke auf einer Plattenebene;

Fig. 16 eine Fotodetektoranordnung, die aus der Viel zahl Lichtflecke Wiedergabesignale erfaßt; und

Fig. 17 und 18 Charakteristiken von Halbleiterlasern, die in weiteren Ausführungsbeispielen der Erfindung verwendet werden.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 werden als Mehrfach- Lichtflecke zwei Lichtflecke verwendet. Die Optik ist ein Bildrotationsprisma mit einem Rotationsmechanismus 1 zur Ausführung einer Drehbewegung um eine optische Achse. Im vorliegenden Fall umfaßt die Optik ein Dare-Prisma 2, einen Galvanometerspiegel 3 mit einem Mechanismus zur Änderung einer Reflexionsrichtung eines Lichtstrahls, und eine Fokussierlinse 4. Von zwei kollimierten Lichtstrahlen 5 und 6 ist die Mittenachse des Lichtstrahls 5 mit einer opti schen Achse 7 ausgerichtet. Der Lichtstrahl 6 trifft auf das Dare-Prisma 2, wobei seine Mittenachse gegenüber der optischen Achse geringfügig fehlausgerichtet ist, wie ein Lichtstrahl, der von einer Lichtquelle ausgeht, die mit einer Lichtquelle für den Lichtstrahl in einer Stellung angeordnet ist, die geringfügig entlang einer zur optischen Achse Senkrechten verschoben ist. Infolgedessen wird der Lichtstrahl 5, dessen Mittenachse mit der optischen Achse ausgerichtet ist, immer parallel zur optischen Achse 7 ausgesandt, auch wenn das Dare-Prisma gedreht wird. Ande rerseits wird der Lichtstrahl 6, dessen Mittenachse mit der optischen Achse nicht ausgerichtet ist, unter einem Winkel entsprechend dem zweifachen Rotationswinkel des Dare-Pris mas 2 ausgesandt, wenn dieses Prisma gedreht wird, während der Winkel zur optischen Achse gleich bleibt. Die Refle xionsrichtungen der Lichtstrahlen 5 und 6 werden von dem Galvanometerspiegel 3 um den gleichen Winkel geändert. Die beiden vom Galvanometerspiegel 3 reflektierten Lichtstrah len 5 und 6 werden von der Fokussierlinse 4 auf die Plat tenebene 8 fokussiert unter Bildung eines ersten und eines zweiten Lichtflecks 9 bzw. 10. Wenn der Galvanometerspiegel gedreht wird, wie bei 11 gezeigt ist, werden die Licht flecke 9 und 10 miteinander um den gleichen Abstand 12 radial zur Platte bewegt, und wenn das Dare-Prisma 2 gedreht wird, wie bei 13 gezeigt ist, ändert der Lichtfleck 9 seine Lage nicht, während der Lichtfleck 10 um den zwei fachen Rotationswinkel des Prismas um den Lichtfleck 9 gedreht wird, wie bei 14 gezeigt ist. Die Lage des Licht flecks 9 und ein Abstand zwischen dem Lichtfleck 9 und dem Lichtfleck 10 sind immer konstant. Der Galvanometerspiegel 3 und das Dare-Prisma 2 bilden den Ablenkmechanismus zum einheitlichen und radialen Schwenken der Lichtflecke auf der Platte bzw. den Ablenkmechanismus zum Verdrehen aller Lichtflecke mit Ausnahme des ersten um den ersten Licht fleck auf der Platte.

Zur Positionierung der Lichtflecke 9 und 10 auf den Ziel spuren wird die Rotation des Galvanometerspiegels so ge regelt, daß der Lichtfleck 9 der Zielspur 16 folgt, und dann wird die Rotation des Dare-Prismas 2 so geregelt, daß der Lichtfleck 10 der Zielspur 17 folgt.

Unter Bezugnahme auf Fig. 2 werden das Aufzeichnungs/Wie dergabe-System und die Regeleinrichtung der ersten Ausfüh rungsform erläutert.

Wenn auf einer Platte 18 Benutzerdaten 19, z. B. Dateidaten oder ein Bildsignal, aufzuzeichnen sind, wird die Benutzer information 19 von einem Serien-Parallel-Umsetzer 20 in zwei Signale aufgeteilt, und diese werden im Codierglied 21 in Aufzeichnungssignale 21A und 21B codiert. Aufzeichnungs impulsströme, die den codierten Daten entsprechen, werden durch Laseransteuerglieder 22 den beiden Lasern in einem Parallel-Aufzeichnungs/Wiedergabe-Optokopf 23 zugeführt, die zwei Lichtflecke 9 und 10 auf die Platte 18 richten und die Information parallel aufzeichnen.

Bei der Datenwiedergabe werden erfaßte Änderungen in den reflektierten Lichtstärken der Lichtflecke 9 und 10 als Wiedergabesignale 24 und 25 detektiert und in Information umgesetzt (Datenerfassung 26). Die erfaßten Daten werden in Decodiergliedern 27 decodiert, im Parallel-Serien-Umsetzer 28 umgesetzt und als Benutzerinformation 19 wiedergegeben.

Nachstehend wird die Regeleinrichtung erläutert. Die der Servoregelung unterliegenden Einheiten sind das Auto-Fokus siersystem und das Nachlaufsystem für den ersten und den zweiten Lichtfleck 9 und 10. Nach Fig. 2 wird ein Fehler signal in 29 auf der Grundlage einer Änderung der reflek tierten Lichtstärke der Lichtflecke 9 und 10 erfaßt und einem Ausgleichsglied 30 im Nachlaufregelkreis zugeführt zur Erzeugung eines Regelsignals 32, das einem Ansteuer glied 32 zugeführt wird, das wiederum ein Ansteuersignal 34 erzeugt, um ein im Optokopf 23 befindliches zu regelndes Objekt 33 anzusteuern. Die Regeleinrichtung bildet das vor genannte Nachlaufsystem.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 3A, 3B und 3C wird der bei der ersten Ausführungsform verwendete Optokopf erläutert.

Nach Fig. 3A wird für die beiden Lichtquellen ein Hybrid- Halbleiterlaser (Laseranordnung) 37 mit zwei Laserchips 35 gleicher Wellenlänge verwendet, die an einem Gehäuse mit einem gegenseitigen Abstand d befestigt sind. Die Mitten achse des aus der ersten Lichtquelle 39 austretenden Strahls fluchtet mit der optischen Achse der Fokussier optik. Die Fokussieroptik umfaßt eine Kopplungslinse 41, die die aus den beiden Lichtquellen 39 und 40 der Laser anordnung 37 austretenden Lichtstrahlen kollimiert, ein Strahlumformprismensystem 42 (das 100% Durchlässigkeit für Licht aufweist, das auf eine Einfallsebene mit horizontaler Vibration (P-Polyrisation) auftrifft, zur Umformung des ovalen Ausgangsstrahls in einen kreisrunden Strahl, eine λ/2-Platte 43 zur Rotation der Polarisationsrichtung um 90° (wobei λ die Wellenlänge der Lichtquelle ist), ein Bild rotationsprisma mit dem Dare-Prisma 2, das 100% Durchläs sigkeit für die P-Polarisation hat und um die optische Achse feindrehbar ist zum Verdrehen des Bilds, wie gezeigt, einen Polarisationsstrahlteiler (Polarisationsprisma) 44, das das auftreffende P-polarisierte Licht zu 70% durchläßt und zu 30% reflektiert und ein auftreffendes Licht mit einer zur Einfallsebene senkrechten Schwingung bzw. S-pola risiertes auftreffendes Licht zu 100% reflektiert, eine λ/4-Platte 45, die ein linear polarisiertes Licht in kreis polarisiertes Licht bzw. umgekehrt umformt, einen Galvano meterspiegel 3 mit einem Ansteuersystem, so daß die den Lichtquellen 39 und 40 entsprechenden und auf die Platte 18 fokussierten Lichtflecke 9 und 10 den Spuren folgen, eine Fokussierlinse 4, die den Lichtstrahl auf die Platte 18 fokussiert, und eine Stelleinheit 46, die die Fokussier linse 4 so betätigt, daß diese der Vertikalschwingung der Platte folgt. Eine Linse 47, ein Spiegel 48 mit einem Feinloch und Fotodetektoren 49 und 50 überwachen die Aus gangsleistung der beiden Lichtquellen, indem der eine Lichtstrahl durch das Feinloch übertragen und der andere von dem Spiegel reflektiert wird.

Die Signalerfassungsoptik zum Trennen des an der Platte 18 reflektierten Lichtstrahls in zwei reflektierte Lichtstrah len für die erste und die zweite Lichtquelle 39 und 40, zum Erhalt von Information der jeweiligen Spuren und zur Er fassung des Autofokussierfehlers und des Nachlauffehlers wird nunmehr erläutert.

Eine Zerlegungslinse 53 zum Vergrößern und Fokussieren von von der Platte 18 reflektierten Lichtstrahlen 51 und 52 ist vorgesehen, und ein Halbprisma 55 mit 50% Durchlässigkeit und 50% Reflexion für den S-polarisierten einfallenden Lichtstrahl ist zwischen der Zerlegungslinse 53 und einer Brennebene 54 derselben vorgesehen. Eine Blende, die den reflektierten Lichtstrahl 52 vom Halbprisma 55 blockiert und den reflektierten Lichtstrahl 51 durchläßt, ist zwi schen dem Halbprisma 55 und der Brennebene 57 angeordnet. Ein Fotodetektor 58 ist an einer Stelle angeordnet, die von der Brennebene 57 um den Betrag w beabstandet ist. Eine Blende 59, die den reflektierten Lichtstrahl 51 des durch das Halbprisma 55 durchgelassenen Strahls blockiert und den reflektierten Lichtstrahl 52 durchläßt, ist zwischen dem Halbprisma und der Brennebene 54 angeordnet, und ein Foto detektor 60 ist zwischen der Blende 59 und der Brennebene 54 in einer Position angeordnet, die um den Betrag w von der Brennebene 54 beabstandet ist. Wie Fig. 3B zeigt, hat jeder Fotodetektor 58 und 60 zwei obere und zwei untere Lichtempfangsebenen 61, 62 und 63, 64 zur Erfassung der Nachlauffehlersignale sowie zwei linke und zwei rechte Lichtempfangsebenen 65, 66 und 67, 68 zur Erfassung der Autofokussier-Fehlersignale.

Nachstehend werden die Mittel zur Erzeugung des Fokussier fehler-Erfassungssignals 69 des Nachlaufsystems auf der Grundlage von Änderungen der Lichtstärken der Fotodetek toren, der Nachlauffehler-Erfassungssignale 70 und 71 für den ersten und den zweiten Lichtfleck und der Wiedergabe signale 24 und 25 erläutert.

Bei der vorliegenden Ausführungsform hat das Differenz system in der Hauptsache den Zweck, den Autofokussierfehler zu erfassen. Im Gegensatz zu der Optik mit einer Licht quelle wird das Auto-Fokussierfehler-Erfassungssignal 69 als die Differenz zwischen den Größen der Lichtflecke 72 und 73 der Brennebenen 54 und 57 für die reflektierten Lichtstrahlen 51 und 52 unterschiedlicher Lichtquellen erzeugt, also als die Differenz zwischen einem Summensignal 74 der Signale in den Lichtempfangsebenen 65 und 66 und einem Summensignal 75 der Signale in den Lichtempfangs ebenen 67 und 68. Die beiden Lichtflecke können in der Wiedergabe-Betriebsart stabil und automatisch auf die Platte fokussiert werden, indem die Lichtquellen 39 und 49 so angesteuert werden, daß ihre Ausgangslichtstrahlen ständig gleich sind.

Nachstehend wird die Nachlauffehler-Erfassungsmethode unter Anwendung des Gegentakt- oder Zweirichtungssystems erläu tert.

Änderungen der Intensitätsverteilungen von Brechungs mustern, wenn sich der erste und der zweite Lichtfleck 9 und 10 über die Führungsspuren der Platte 18 bewegen, werden erfaßt durch ein Differenzerfassungssignal in den Lichtempfangsebenen 61 und 62 und ein Differenzerfassungs signal in den Lichtempfangsebenen 63 und 64 unter Bildung eines Nachlauffehler-Erfassungssignals 70 für den ersten Lichtfleck und eines Nachlauffehler-Erfassungssignals 71 für den zweiten Lichtfleck.

Wiedergabesignale 24 und 25 für den ersten und den zweiten Lichtfleck 9 und 10 werden als Änderungen der von den Foto detektoren 58 bzw. 60 erfaßten Gesamtlichtstärken erzeugt. Fotodetektoren sind auch an den Sperrebenen der Schlitz blenden 56 und 59 vorgesehen und erfassen die reflektierten Strahlen 52 und 51, und die Ausgangssignale dieser Foto detektoren werden zu den Summensignalen 25 und 24 addiert, so daß die Signale erfaßt werden, ohne durch Störungen beeinflußt zu werden.

Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die Führungsril lenteilung 1,6 µm, der Lichtfleckdurchmesser ist 1,6 µm, und es wird das Gegentaktsystem angewandt. Dabei ist das Nachlauffehlersignal gegeben durch die Änderung des Bre chungsmusters, und die Änderungsdauer ist gleich der Füh rungsrillenteilung (Spurteilung). Wenn daher ein Nachlauf fehler vorliegt, der größer als diese Dauer ist, wird der Lichtfleck in die angrenzende Spur mitgenommen. Somit sollte im Prinzip die Präzision der Anordnung kleiner als ±0,8 µm sein und sollte kleiner als ±0,4 µm sein, wenn die Zuverlässigkeit berücksichtigt wird. Somit werden der Befestigungswinkel der Laseranordnung 37 und der Rotations winkel des Dare-Prismas 2 in der Einstellstufe der Optik grob eingestellt, so daß der erste und der zweite Licht fleck 9 und 10 mit der vorgenannten Präzision nebeneinander angeordnet sind. Bei der Einstellung des Befestigungswin kels und des Rotationswinkels des Dare-Prismas 2 wird das P-polarisierte einfallende Licht bevorzugt, um den Licht verlust in den Prismenflächen zu verringern, da das Dare- Prisma 2 für P-polarisiertes Licht zu 100% durchlässig ist. Da die Richtung der Rotationsmittenachse des Dare- Prismas 2 mit der Radialrichtung der Platte entsprechend Fig. 3A übereinstimmt, wird in Rotationsrichtung des Pris mas auch dann keine Kraft wirksam, wenn sich der Optokopf mit hoher Geschwindigkeit radial zur Platte bewegt. Infol gedessen tritt eine Änderung der Rotation des Prismas prak tisch nicht auf, und es wird eine stabile Optik erhalten.

Unter Bezugnahme auf Fig. 3C wird die Laseransteuerung 22 erläutert. Bei der Informationsaufzeichnung wird Benutzer information als Aufzeichnungsinformation serien-parallel umgesetzt, oder es werden zwei Aufzeichnungssignale 21A und 21B verwendet, die wie im Fall eines Videosignals durch ein Horizontalsynchronisiersignal für jede Abtastzeile ge trennt sind. Vorspannungsgleichstromversorgungen 203A und 203B liefern Vorspannungsgleichströme an die Lichtquellen 39 und 49 der Laseranordnung 37 zur Erzeugung von Wieder gabelichtstrahlen gleichbleibender Ausgangsleistung. Es findet eine selbsttätige Leistungsregelung statt, um die Wiedergabe-Lichtstrahlen von den Lichtquellen 39 und 40 gleich und gegenüber Temperaturänderungen konstant zu machen. Das Ausgangslicht der Lichtquellen wird von Foto detektoren 49 und 50 aufgenommen, und Differenzen zwischen einem Bezugspotential V_R werden erfaßt. Differenzsignale 209A und 209B werden an die Vorspannungsgleichstromversor gungen 203A und 203B rückgeführt, so daß die Differenzsi gnale zu Null werden. Das Bezugspotential ist so einge stellt, daß die Wiedergabelichtstrahlen der erwünschten Leistung ausgesandt werden, wenn die Differenzsignale 209A und 209B Null sind. Analogschalter 205A und 205B werden von einem AW-Gatesignal 207 umgeschaltet, so daß die Differenz signale 209A und 209B in der Aufzeichnungs-Betriebsart nicht rückgeführt werden. Zur Überwachung der Ausgangs strahlen der beiden Lichtquellen sind zwei Fotodetektoren 49 und 50 vorgesehen, die den Lichtstrahl räumlich trennen. Alternativ kann der Lichtstrahl von einem Fotodetektor erfaßt und nicht zerlegt werden. In diesem Fall ist der Fotodetektor nicht in der Fokussieroptik, sondern in der Laseranordnung 37 angeordnet, so daß der aus der Aktivie rungsschicht auf der der Emissionsebene gegenüberliegenden Seite ausgesandte Ausgangsstrahl erfaßt wird. Wenn die Einrichtung keine Information aufzeichnet oder wiedergibt, werden die beiden Lichtquellen abwechselnd aufeinanderfol gend aus- und eingeschaltet und die entsprechenden Aus gangsstrahlen überwacht. Die Ein/Ausschaltfrequenz sollte ausreichend höher als das Frequenzband der automatischen Fokussierregelung oder der Nachlaufregelung sein.

Bei der Informationsaufzeichnung halten die Gleichstrom versorgungen 203A und 203B die Ausgangsströme der Wieder gabe-Betriebsart aufrecht, die Impulsansteuerstromversor gungen 201A und 201B erzeugen Aufzeichnungsimpulsströme entsprechend den Informationssignalen 21A und 21B, und diese werden der Laseranordnung 37 zusätzlich zu den Vor spannungsströmen zugeführt, so daß die Laseranordnung 37 die Aufzeichnungslichtimpulse aussendet zur Bildung von Vertiefungszeilen, die den Informationssignalen 21A und 21B entsprechen, auf den beiden Spuren der Platten.

Die drei mit der obigen Methode erhaltenen Fehlererfas sungssignale 69, 70 und 71 werden dem Kompensationsglied 30 und dem Ansteuerglied 32 von Fig. 2 zugeführt. Diese bilden eine Kompensationsstufe 76, die eine Kompensation derart durchführt, daß die zu steuernden Objekte wie die Stell einheit 46, der Galvanometerspiegel 3 und der Prismenrota tionsmechanismus 1 durch das Fehlererfassungssignal in optimaler Weise gesteuert werden. Die drei Nachführsysteme, nämlich das Auto-Fokussier-Nachführsystem (AF-Nachführ system), das mit dem Galvanometerspiegel arbeitende Nach lauf-Nachführsystem (TR1-Nachführsystem) und das mit der Rotation des Prismas arbeitende Nachlauf-Nachführsystem (TR2-Nachführsystem) bilden jeweils die in Fig. 4 gezeigten Nachlaufregelkreise. Die Kompensationsstufe 76 enthält normalerweise ein Verstärkungselement 77 mit einem Ver stärker, ein Phasenverschiebeelement 78 und ein Phasenver zögerungselement 79 mit Widerständen und Kondensatoren. Da die Nachlauf-Nachführsysteme TR1 und TR2 in starker Wech selbeziehung stehen, wird nachstehend eine Konstruktions bedingung für die Nachlauf-Nachführsysteme erläutert.

Dabei müssen die folgenden drei Gesichtspunkte berücksich tigt werden:

Punkt eins: Das Gesamt-Nachführsystem neigt zu Instabi lität, weil der TR1-Nachführkreis und der TR2-Nachführkreis eine Doppelschleife bilden. Dies ist der Fall, weil der zweite Lichtfleck durch das Galvanometer-Nachführsystem und das Prismenrotations-Nachführsystem geregelt wird. Zur Stabilisierung des Gesamt-Nachführsystems sollte also der Bandbereich des TR2-Nachführsystems schmaler als derjenige des TR1-Nachführsystems sein, und der Verstärkungsfaktor sollte ausreichend klein sein.

Punkt zwei: Wenn die Spur der Platte exzentrisch ist, soll te ein Wechselspannungskomponenten-Fehler der Plattenrota tionsfrequenz durch das TR2-Nachführsystem korrigiert wer den, damit der Lichtfleck der Spur folgt. Wenn gemäß Fig. 1 der erste Lichtfleck 9 der Zielspur folgt, während das TR1-Nachführsystem die Exzentrizität der Platte vollständig kompensiert, weist der zweite Lichtfleck 10 einen Wechsel spannungskomponenten-Fehler x (µm) auf, der angenähert ist durch:

wobei l (µm) ein Abstand 15 zwischen dem ersten Lichtfleck 9 und dem zweiten Lichtfleck 10, r (µm) eine Differenz zwischen dem Rotationsmittelpunkt der Platte und dem Mit telpunkt der Spur, also eine Außermittigkeit, und R (µm) eine radiale Lage des Lichtflecks auf der Platte ist. Wenn z. B. l=50 µm, R=40 µm und r=80 µm, dann gilt x=0,1 µm. Dies ist größer als eine zulässige Nachlauf fehler-Präzision von 0,05 µm, bei der stabiles Auslesen des Signals gewährleistet ist. Um also den Wechselspannungs komponentenfehler der Plattenumlauffrequenz auszugleichen, darf der TR2-Servobandbereich nicht kleiner als die Plat tenumlauffrequenz sein.

Punkt drei: Wenn Information auf Platten mit geringfügig verschiedenen Spurteilungen aufgezeichnet bzw. davon wie dergegeben wird, oder wenn zwischen der Radialrichtung der Platte und der Bewegungsrichtung des Optokopfs ein kleiner Winkelfehler vorhanden ist, muß das TR2-Nachführsystem eine ausreichend kleine Frequenzbandverstärkung aufweisen, um einen Gleichspannungskomponenten-Nachlauffehler des zweiten Lichtflecks 10 auszugleichen.

Die Kompensationsstufen 76 des TR1- und des TR2-Nachführ systems sind so ausgelegt, daß das gesamte Nachführsystem stabil ist, während gleichzeitig die drei vorgenannten Punkte berücksichtigt sind. Da es verschiedene Möglichkei ten hinsichtlich des zu regelnden Objekts, d. h. des Pris menrotationsmechanismus, im TR2-Nachführsystem gibt, muß die Kompensationsstufe 76 entsprechend der Übertragungs funktion des Mechanismus ausgelegt sein. Wenn als Rückführ signal des TR2-Nachführsystems anstelle des Nachlauffehler signals des zweiten Lichtflecks 10 ein Mittelwert der Nachlauffehlersignale 70 und 71 der beiden Lichtflecke ver wendet wird, kann die unter Punkt eins genannte Instabili tät infolge der Doppelschleife der Nachführsysteme voll ständig vermieden werden. Wenn die Mittenachse des Dare- Prismas 2 (Fig. 3A) geringfügig von der optischen Achse der Optik abweicht, oder wenn die Mittenachse des aus der ersten Lichtquelle 30 austretenden Strahls geringfügig von der optischen Achse abweicht, werden der zweite Lichtfleck 10 sowie auch der erste Lichtfleck 9 bei der Rotation des Dare-Prismas 2 geringfügig bewegt. Da bei dem Gesamt-Nach führsystem TR1 und TR2 der Nachlauf des ersten Lichtflecks 9 mit höchster Priorität geregelt wird, werden die beiden Lichtflecke auch unter den vorgenannten Bedingungen stabil positioniert.

Nachstehend wird der Antriebsmechanismus 1 zum Drehen des Dare-Prismas 2 erläutert. Nach Fig. 5A hat der Antriebs mechanismus 1 eine Verbindungsstange 81, die eine Antriebs kraft auf eine Welle 80 überträgt, die mit dem Dare-Prisma 2 einheitlich verbunden ist und deren Rotationsmittenachse mit der Mittenachse des Dare-Prismas 2 fluchtet. Die Welle 80 ist für ruhigen Lauf in einem ortsfesten Gehäuse 82 gelagert, und eine Antriebskraft wird von einem Piezoele ment oder einem Linearmotor 84 erzeugt, der mit einer Prä zision von einigen µm eine Antriebsstange 83 linear an treiben kann. Wenn der lineare Elektromotor verwendet wird, ist dieser allseitig in einem Tragring 85 gehaltert, um Spiel auszuschließen. Bei der Ausführungsform nach Fig. 5B hat der Antriebsmechanismus eine gezahnte Welle 86 sowie ein Schneckenrad 88 und ein Zahnrad 89 als Reduktionsge triebe 87 und treibt die gezahnte Welle 86 unter Reduktion einer Drehkraft eines Servomotors 90 an. Die zulässige Rotationsleistung des Servomotors 90 kann groß sein, wenn mehrere Reduktionsmechanismen 87 eingesetzt werden. Eine weitere Ausführungsform des Rotationsmechanismus ist ein Ultraschallwellenmotor mit einer Elektrodenanordnung und einer Piezoelementanordnung an der Verbindung zwischen der Welle 80 und dem ortsfesten Gehäuse 82. Da der Motor die Antriebskraftquelle enthält, wird kein Antriebskraft-Über tragungsmechanismus benötigt, so daß der Rotationsmechanis mus vereinfacht ist.

Unter Bezugnahme auf das Ablaufdiagramm von Fig. 6A und das Blockschaltbild von Fig. 6B wird eine Nachführungs-Start folge unter Anwendung des Servoregelsystems und des Rota tionsmechanismus erläutert.

In Fig. 6B laufen drei Fehlererfassungssignale 69, 70 und 71 durch die entsprechenden Kompensationskreise 30, und zwar einen AF-Kompensationskreis 91, einen TR1-Kompensa tionskreis 92 und einen TR2-Kompensationskreis 93, unter Bildung von Regelsignalen 31, und zwar eines Stelleinheit- Regelsignals 94, eines Galvanometerspiegel-Regelsignals 95 und eines Prismenrotations-Regelsignals 96.

Wenn in Fig. 6A die Platte geladen ist (Schritt 97), wird der Optokopf radial zur Platte bewegt und an einer ge wünschten Position fixiert (Anfangsfolgestart 98). Dann wird von einem AF-Nachführungsstartbefehl 99 ein Analog schalter 100 geschlossen, um die Autofokussiernachführung zu starten (Schritt 101). Das Fokussierfehler-Erfassungs signal 69 wird erfaßt, und es wird bestimmt, ob es im zu lässigen Änderungsbereich liegt, und ein AF-Mitnahmedis kriminator 102 mit einer Bezugsspannung und einem Verglei cher entscheidet (Schritt 103), ob die AF-Nachführung die Mitnahme beendet hat. Wenn JA, dann wird der Analogschalter 195 von einem TR1-Nachführstartbefehl 194 geschlossen, und die TR1-Nachführung wird gestartet (Schritt 106). Dann entscheidet ein TR1-Mitnahmediskriminator 107 einen Schritt 108, und bei JA wird ein TR2-Nachführstartbefehl 109 abge geben und ein Analogschalter 110 geschlossen, und die TR2- Nachführung wird gestartet (Schritt 111). Dann entscheidet ein TR2-Mitnahmediskriminator 112 einen Schritt 113, und bei JA werden Aufzeichnung und Wiedergabe bereitgemacht (Schritt 114).

In der in Fig. 6A gezeigten Folge wird die TR2-Nachführung gestartet (Schritt 111) durch die TR1-Servomitnahmeent scheidung (Schritt 108). Da jedoch der Verstärkungsfaktor der TR2-Nachführung ausreichend kleiner als derjenige der TR1-Nachführung ist, können die TR1- und die TR2-Nachfüh rung gleichzeitig gestartet werden, und wenn beide Ent scheidungen 107 und 113 JA sind, können Aufzeichnung und Wiedergabe bereitgemacht werden (Schritt 114).

Im Aufzeichnungs/Wiedergabe-Bereitzustand 114 werden die TR1- und TR2-Servoregelungen durch einen Befehl von einer externen Steuereinheit ausgelöst, der Optokopf wird zu der bezeichneten Spur bewegt, der Optokopf wird fixiert, und die TR1- und TR2-Servoregelungen werden gestartet und die Benutzerdaten aufgezeichnet bzw. wiedergegeben.

Wenn der Optokopf fixiert ist, wird nicht nur der Galvano meterspiegel 3, sondern auch der Mechanismus zum Bewegen des Optokopfs durch das TR1-Regelsignal geregelt (Zwei stufen-Nachführung), so daß der erste Lichtfleck der Ziel spur auch bei einer Platte mit großer Exzentrizität genauer folgen kann, und danach kann die TR2-Servoregelung stabi lisiert werden.

Wenn der Optokopf radial zur Platte mit hoher Geschwindig keit bewegt wird, sind die Analogschalter 105 und 110 nor malerweise geöffnet, um die TR1- und TR2-Nachführkreise vorübergehend zu öffnen. In diesem Fall können der Galva nometerspiegel 3 und der Prismenrotationsmechanismus 1 elektrisch fixiert werden, indem dem Galvanometerspiegel 3 und dem Prismenrotationsmechanismus 1 kontinuierlich An steuersignale zugeführt werden, so daß die TR1- und TR2- Regelsignale 95 und 96 in den Vorbewegungs-Zuständen fest gelegt sind. Auf diese Weise kann eine Änderung des An triebsmechanismus bei Bewegung des Optokopfs mit hoher Geschwindigkeit unterdrückt werden, und es kann ein Hoch geschwindigkeits-Servomitziehen erzielt werden, wenn nach der Bewegung des Optokopfs die TR1- und TR2-Regelkreise wieder geschlossen werden.

Wie die Strichlinien in den Fig. 6A und 6B zeigen, kann ein Halteglied 115 zum Speichern eines Prismenrotations-Regel signals 96 vorgesehen sein, so daß das momentane Prismen rotations-Regelsignal 96 im Aufzeichnungs/Wiedergabe- Bereitzustand 114 als Haltewert 117 durch einen Haltebefehl 116 gehalten wird (Schritt 118). Wenn die Platte ausgewech selt werden soll, oder wenn sich der zweite Lichtfleck 10 von der Spur wegbewegt, wird der Halteschritt 118 aufge hoben, so daß die TR2-Servoregelung durchgeführt wird, und das Prismenrotations-Regelsignal 96 wird wiederum gespei chert (Schritt 118). Wenn eine solche Haltefunktion ver wendet wird, sollte eine Platte mit geringer Exzentrizität verwendet werden, weil keine Möglichkeit zum Ausgleich der Exzentrizität der Platte gegeben ist.

Andererseits kann zwischen der Radialrichtung der Platte und der Bewegungsrichtung des Optokopfs aufgrund einer umgebungsbedingten Änderung eine geringfügige Winkelabwei chung auftreten. In diesem Fall ändert sich ein Winkel zwischen einer Geraden, die den ersten und den zweiten Lichtfleck 9, 10 verbindet, und einer Tangentiallinie der Platte von einer Position zur nächsten entlang dem Radius der Platte. Selbst wenn also der Optokopf an einer Stelle auf der Platte beim Anfangsfolge-Start 98 positioniert ist und der dieser Position entsprechende Prismenrotations- Ansteuerstrom gehalten wird, hat somit der zweite Licht fleck 10 einen geringfügigen Nachlauffehler, wenn der Opto kopf zu einer anderen Radiallage auf der Platte bewegt wird. Dies ist insbesondere dann schwerwiegend, wenn der Abstand zwischen dem ersten Lichtfleck 9 und dem zweiten Lichtfleck 10 groß ist oder die Anzahl einer Reihe Licht flecke groß und der Abstand zwischen den an entgegengesetz ten Enden befindlichen Lichtflecken groß ist. Bei der An fangsfolge 98 wird der Optokopf daher an der innersten Radiallage (Radius r₁) positioniert, und es wird der dem Haltewert (HI) an der innersten Lage entsprechende Pris menrotations-Ansteuerstrom (Haltewert) erfaßt. Dann wird der Optokopf an der äußersten Radiallage (Radius r₀) posi tioniert, und der Haltewert (HO) an der äußersten Lage wird erfaßt. Ein Haltewert H(r) an einer radialen Position des Radius r der Platte ist durch die folgende lineare Bezie hung gegeben:

H(r)=HI+(HO-HI) (r-r₁)/(r₀-r₁) (2)

Durch Ändern des Haltewerts 117 mit der Radiallage des Optokopfs auf der Platte entsprechend der Gleichung (2) wird eine stabile Lichtflecklageregelung erzielt. Die Glei chung (2) ist zwar eine kontinuierliche Funktion des Radius r, der Radius kann aber in Abschnitte unterteilt werden, so daß der Haltewert innerhalb jedes Abschnitts konstantge halten wird.

Die Radiallage des Optokopfs auf der Platte kann aus der Spuradresse, die vom ersten Lichtfleck erfaßt wird, oder durch Ablesen einer am Optokopf angebrachten Skala oder aus der Anzahl Spuren, die der Optokopf kreuzt, wenn er von der Bezugs-Radiallage (z. B. der innersten Lage) der Platte in die Sollage bewegt wird, bestimmt werden.

Die vorgenannte Haltefunktion verwendet ein elektrisches Halteglied. Eine Lichtfleck-Lageregeleinrichtung, die eine mechanische Haltevorrichtung verwendet, wird unter Bezug nahme auf einen Prismenrotations-Ansteuermechanismus nach Fig. 7 und ein Ablaufdiagramm nach Fig. 8 erläutert.

Ein Optokopf 23 wird relativ zu einer Basis 119 radial (12) zur Platte bewegt. In dem Optokopf 23 befindet sich ein Prismenrotationsgetriebe 120 mit einer Zahnwelle 86, einem ortsfesten Rahmen 82 und mehreren Untersetzungsgetrieben 87 (Fig. 5B). In der Basis 119 ist ein Getriebe 122 unterge bracht, das einen Servomotor 90, ein Zahnrad 89, ein Schneckenrad 88 und einen Dauermagnet 121 umfaßt. Wenn die Polarität eines Stroms, der einem an der Basis 119 befe stigten Elektromagneten 123 zugeführt wird, umgekehrt wird, wird das Getriebe 122 in eine Richtung 124 bewegt, so daß es mit dem Prismenrotationsgetriebe 120 gekoppelt bzw. davon abgekoppelt wird.

Es wird nun die Nachführfolge nach Fig. 8 erläutert. Das Getriebe 122 wird durch einen TR2-Servostartbefehl 109 angekoppelt (Schritt 125). Dann wird die TR2-Nachführung gestartet (Schritt 111), und der TR2-Mitnahmediskriminator 112 entscheidet Schritt 113. Wenn die Entscheidung JA ist, wird das Getriebe 122 abgekoppelt (Schritt 126) und der Aufnahme/Wiedergabezustand 114 gestartet. Da das Prismen rotationsgetriebe 120 das Untersetzungsgetriebe 87 enthält, wird das Dare-Prisma 2 nach dem Abkoppeln des Getriebes mechanisch fixiert. Da im Optokopf 23 keine Antriebsquelle vorhanden ist, kann dessen Gewicht vermindert werden.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 6, 7 und 8 wurde die Nach führfolge erläutert. Durch diesen Ablauf können die Licht flecke den Zielspuren auch dann in stabiler Weise folgen, wenn zwischen den Spurteilungen der Platten ein geringfü giger Unterschied vorhanden ist oder aufgrund einer Tempe raturverschiebung eine Verzerrung in der Optik auftritt. Bei der Servostartfolge ist es erforderlich, den ersten und den zweiten Lichtfleck 9 und 10 in der Optikeinstellstufe grob einzustellen, so daß die beiden Lichtflecke innerhalb eines Bereichs von ±0,4 µm nebeneinander angeordnet sind. Wenn ferner eine Platte mit einer anderen Spurteilung von z. B. 1,2 µm verwendet wird, kann es sein, daß der zweite Lichtfleck 10 einer anderen als der Zielspur folgt. Daher wird der vorher beschriebenen Servostartfolge die folgende Schaltung bzw. Sequenz in bezug auf die Zielspurerfassungs- Einstellfunktion hinzuaddiert, so daß die erwähnte Grob einstellung entfallen kann und paralleles Aufzeichnen bzw. Wiedergabe mit einer Platte unterschiedlicher Spurteilung erzielt werden kann.

Fig. 9 ist das Blockschaltbild, und Fig. 10 ist das Ablauf diagramm.

Wenn die Entscheidung 108 des TR1-Mitnahmediskriminators JA ist, wird das Wiedergabesignal 24 mit dem ersten Lichtfleck ausgelesen (Schritt 127). Als Information auf der Platte zur Erkennung der Spur kann ein Spuradressensignal ver wendet werden. Der Adressendetektor 128 erfaßt (Schritt 129) eine Adresse, der der erste Lichtfleck 9 folgt. Die erfaßte Adresse wird einem Adressenerkennungskreis 130 zugeführt, der in Schritt 132 die Adresse 131 der Spur erkennt, der der zweite Lichtfleck 10 folgen soll.

Dann wird der zweite Lichtfleck 10 zwangsweise über mehrere Spuren abgelenkt. Ein Sinuswellengenerator 134 erzeugt ein sinusförmiges Offset-Signal 135, dessen Dauer der Platten umlaufdauer entspricht, und führt es einem Halteglied 136 zu, dessen Ausgangssignal von einem Addierer 137 einem Prismenrotations-Regelsignal 96 hinzuaddiert wird. Unter diesen Bedingungen wird das Halteglied 136 nicht aktiviert, und das Offset-Signal wird dem Addierglied 137 zugeführt. Da die TR2-Nachführungsregelung nicht gestartet ist, wird der Prismenrotationsmechanismus nur von dem Offset-Signal 135 angesteuert. Dann wird das Wiedergabesignal 25 in Schritt 138 mit dem zweiten Lichtfleck 10 ausgelesen. Die Adresse 140 der Spur, auf der der zweite Lichtfleck 10 positioniert ist, während der Lichtfleck abgelenkt (Schritt 133) wird, wird von dem Adressendetektor 139 in Schritt 141 erfaßt. Um eine Fehlfunktion zu vermeiden, hat der Adres sendetektor 139 einen bestimmten Schwellenpegel, so daß die Adresse nur erfaßt wird, wenn das eingegebene Wiedergabe signal 25 den Schwellenpegel übersteigt. Die Zielspuradres se 131 für den zweiten Lichtfleck und die durch den zweiten Lichtfleck 10 erfaßte Spuradresse 140 werden in Schritt 143 in einem Vergleicher 142 verglichen, und bei Gleichheit wird ein Haltebefehl 144 abgegeben. Aufgrund dieses Halte befehls 144 setzt und speichert das Halteglied 136 den momentanen Offset. Unter diesen Bedingungen ist der zweite Lichtfleck im wesentlichen auf der Zielspur positioniert. Da die Positioniergenauigkeit vom Schwellenpegel des Adres sendetektors 139 abhängt, ist dieser Schwellenpegel so vor gegeben, daß der Offset gespeichert wird, der einen Bereich von kleiner als ±0,4 µm sicherstellt, so daß der zweite Lichtfleck 10 nicht in die Zielspur mitgenommen wird, wenn die TR2-Servoregelung durch wenigstens das Nachlauffehler signal 71 für den zweiten Lichtfleck 10 durchgeführt wird. Durch Positionierung des zweiten Lichtflecks 10 innerhalb der Positioniergenauigkeit und Starten des TR2-Servobe triebs in Schritt 111 kann der zweite Lichtfleck 10 der Zielspur mit der hohen Genauigkeit von weniger als ±0,05 µm folgen. Die Adressendetektoren 128 und 139 brauchen keine getrennten Glieder zu sein, sie können sich einen Adres senerfassungskreis teilen. In diesem Fall wird jedoch eine Funktion zum Umschalten der Eingangssignale, also des Wie dergabesignals 24 des ersten Lichtflecks und des Wieder gabesignals 25 des zweiten Lichtflecks, hinzugefügt. Somit wird die Adresse in Schritt 129 vom ersten Lichtfleck 9 erfaßt, ein Ende-Befehl vom Adressenerkennungskreis 130 wird empfangen, wenn die Adressenerkennung (Schritt 132) des zweiten Lichtflecks beendet ist, und der Eingang zum Adressendetektor wird vom Wiedergabesignal 24 für den ersten Lichtfleck zum Wiedergabesignal 25 für den zweiten Lichtfleck umgeschaltet.

Wenn das Verfahren mit Zielspurerfassung und Setzfunktion angewandt wird, wird der Lichtfleck 73 (Fig. 3B) auf der Ebene des Fotodetektors 60 für den zweiten Lichtfleck 10 in der Optik von Fig. 3A bei Rotation des Dare-Prismas 2 in der Ebene des Fotodetektors 60 verschoben, weil der Rota tionswinkel des Dare-Prismas 2 groß ist, und das Nachlauf fehler-Erfassungssignal 71 des zweiten Lichtflecks kann geringfügig versetzt sein. Dieser Versatz bzw. Offset führt nicht zu Problemen, wenn die Bewegung des Lichtflecks in der Größenordnung von einem Spurabstand liegt, er kann aber vollständig ausgeschaltet werden, indem eine Optik nach den Fig. 11 oder 12A und 12B verwendet wird. Nach Fig. 11 wird das Dare-Prisma 2 der Optik von Fig. 3A in eine Lage zwi schen dem Galvanometerspiegel 3 und der λ/4-Platte 45 bewegt. Infolgedessen wird der einfallende Strahl von dem Dare-Prisma 2 reflektiert, aber der an der Platte reflek tierte Strahl wird von dem Dare-Prisma 2 wiederum in die gleiche Richtung wie der einfallende Strahl reflektiert. Somit wird der Lichtfleck 73 nicht bewegt. Es tritt jedoch ein Lichtverlust auf, weil der kreisförmige Polarisations strahl dem Dare-Prisma 2 zugeführt wird. Um diesen Licht verlust auszuschalten, sind ein Spiegel 146, ein Äquivalent 147 des Dare-Prismas 2 und eine λ/2-Platte 148 zwischen den Polarisationsstrahlteiler 44 und die Zerlegungslinse 53 eingefügt, wie Fig. 12A zeigt. Die gleiche Auswirkung wie mit der Optik nach Fig. 11 kann erhalten werden, indem die beiden Dare-Prismen 2 und 147 um den gleichen Winkel durch den Rotationsmechanismus von Fig. 12B verdreht werden. Der Lichtverlust wird dadurch eliminiert, daß der S-polarisier te reflektierte Strahl durch die λ/2-Platte P-polarisiert und dem Dare-Prisma 147 zugeführt wird.

Bei der obigen Ausführungsform ist die Rotation des Dare- Prismas 2 durch den Rotationsmechanismus 1 geregelt, der von dem Nachlauffehler-Erfassungssignal für den zweiten Lichtfleck angesteuert wird. Der Rotationsmechanismus 1 muß aber nicht unbedingt vorgesehen sein. Fig. 13A zeigt eine Ausführungsform ohne den Rotationsmechanismus 1. Fig. 13B ist ein Diagramm für die Erfassung eines Fokussierfehler-, eines Nachlauffehler- und eines Wiedergabesignals von Fig. 13A. Die Justierung der Optik für die Positionierung der Lichtflecke 9 und 10 auf den Zielspuren wird zuerst erläu tert. Da die Mittenachse des Strahls von der Lichtquelle 39 mit der optischen Achse der Optik ausgerichtet ist, kann das Lichtsystem als Einzellichtquellen-Optik justiert wer den, indem nur die Lichtquelle 39 aktiviert wird. Zur Auto- Fokussierregelung werden die beiden reflektierten Strahlen 51 und 52 genützt. Wie Fig. 13B zeigt, wird also anstelle des Summensignals 75 ein Offset-Signal 135 für den reflek tierten Strahl 52 zur Lichtquelle 40 verwendet, um die Auto-Fokussierregelung durchzuführen. In dieser Phase wird der Fotodetektor 58 zweidimensional justiert, um die Auto- Fokussierregelung und die Nachlaufregelung zu bewirken. Wenn die beiden Lichtflecke 9 und 10 auf benachbarten Spu ren gemäß Fig. 13A zu positionieren sind, werden auf den Spuren Signale unterschiedlicher Frequenzen aufgezeichnet, so daß die radiale Sequenz der Spuren unterscheidbar ist. Beide Lichtquellen 39 und 40 werden aktiviert, und die Auto-Fokussier- und die Nachlaufregelung werden nur vom Fotodetektor 58 durchgeführt. Das Signal vom Lichtfleck 9 wird erfaßt, und das Dare-Prisma 2 wird geringfügig ver dreht, so daß das Signal auf der angrenzenden Spur vom Lichtfleck 10 mit einem maximalen Rauschabstand erfaßt werden kann. Da der Lichtfleck 9 durch die Lichtquelle 39 gebildet ist und die Mittenachse ihres Ausgangsstrahls mit der optischen Achse der Optik ausgerichtet ist, weicht der Lichtfleck 9 auch dann nicht von der Zielspur ab, wenn das Dare-Prisma 2 gedreht wird. Das Dare-Prisma 2 wird dann fixiert, während die Lichtflecke 9 und 10 auf den jeweili gen Zielspuren positioniert werden. Dann werden die Auto- Fokussierregelung und die Nachlaufregelung abgeschaltet, die Stelleinheit 46 wird von dem sinusförmigen Signal in Vertikalrichtung in Vibration versetzt, und der Fotodetek tor 60 wird zweidimensional justiert, so daß die Wellenform des Summensignals 75 mit der polaritätsumgekehrten Wellen form des Summensignals 74 übereinstimmt. Auf diese Weise kann die Auto-Fokussierregelung durch das Differenzerfas sungssystem unter Anwendung von zwei verschiedenen reflek tierten Lichtstrahlen 51 und 52 erfolgen.

Bei den oben beschriebenen Ausführungsformen wird die parallele Aufzeichnung und Wiedergabe unter Anwendung von zwei Lichtflecken durchgeführt. Im Fall von Platten für unterschiedliche Aufzeichnungs- und Wiedergabeverfahren kann Information unter automatischer Neuanordnung der Lichtflecke aufgezeichnet und wiedergegeben werden. Dazu ist der Adressenerkennungskreis 130 mit einer Funktion zum Ändern der Erkennung der Spur, der der zweite Lichtfleck 10 folgen soll, aufgrund eines Befehls von der Steuereinheit ausgestattet. Wenn beispielsweise die zu verarbeitenden Informationen, etwa Bildinformationen, hohe Übertragungs raten benötigen, wird eine Adresse der Spur, die der vom ersten Lichtfleck 9 erfaßten Spur benachbart ist, zur Eingabe der Adresse derjenigen Spur abgegeben, die vom ersten Lichtfleck erfaßt wurde, so daß sie als die Spur erkannt wird, der der zweite Lichtfleck 10 folgen soll. Auf diese Weise können die beiden Lichtflecke den aneinander grenzenden Spuren folgen, um eine parallele Aufzeichnung und Wiedergabe durchzuführen. Wenn andererseits Informa tionen, die hohe Zuverlässigkeit verlangen, verarbeitet werden, wird die vom ersten Lichtfleck 9 erfaßte Spuradres se abgegeben. Somit folgen die beiden Lichtflecke derselben Spur, während der eine Lichtfleck zum Aufzeichnen und der andere zum Erfassen eines Aufzeichnungsfehlers verwendet wird. Infolgedessen wird ein hochzuverlässiger Aufzeich nungs/Wiedergabebetrieb erzielt.

Bei den obigen Ausführungsformen werden jeweils zwei Licht flecke benützt, es können aber auch drei oder mehr Licht flecke benützt werden.

Nach Fig. 14 wird als Laseranordnung 149 mit einer Mehrzahl Lichtquellen eine Laseranordnung mit n Aktivierungsschich ten, die an einem Gehäuse mit gleichbleibendem Abstand angeordnet sind, verwendet. Eine zentrale Aktivierungs schicht der n Aktivierungsschichten 36 dient als erste Lichtquelle 39, und eine der übrigen Aktivierungsschichten dient als zweite Lichtquelle 40, wenn die Laseranordnung in der Optik nach den Fig. 3A, 11, 12A oder 13A zu verwenden ist. Um einen Verlust der Optik zu vermeiden, werden die Anordnung und der Einstellwinkel der λ/2-Platte 43 sowie auch die Einstellung des Strahlformungsprismas 42 geändert. Infolgedessen drehen mit Ausnahme des ersten Lichtflecks 9 die mehreren Lichtflecke auf der Platte um den ersten Lichtfleck 9, während das Dare-Prisma gedreht wird, wie Fig. 15 zeigt. Auf diese Weise kann die Mehrzahl Licht flecke den jeweiligen Zielspuren folgen, indem die Nach laufregelung für nur zwei Lichtflecke durchgeführt wird. Um die Wiedergabesignale für die jeweiligen Lichtflecke zu erzeugen, ist zwischen den Polarisationsstrahlteiler 44 und die Zerlegungslinse 53 von Fig. 3A ein weiteres Halbprisma eingefügt, um den reflektierten Lichtstrahl in zwei Strah len zu teilen. Die vom Prisma reflektierte Strahlkomponente wird vergrößert und fokussiert, und eine Fotodetektoranord nung 151 mit n Lichtaufnahmeebenen 150, die in einer Reihe angeordnet sind, ist in der Brennebene des Strahls entspre chend Fig. 16 angeordnet. Auf diese Weise werden die Wie dergabesignale für die jeweiligen Lichtflecke auf den jeweiligen Lichtaufnahmeebenen erzeugt.

Bei den obigen Ausführungsbeispielen dient der Optokopf, der mit dem Ablenkmechanismus des Bildrotationsprismas arbeitet, zur Positionierung der Mehrzahl Lichtflecke. Bei einer weiteren Ausführungsform wird ein anderer Ablenk mechanismus geregelt, d. h. die Richtungen der Ausgangs strahlen der Halbleiterlaseranordnung werden so geregelt, daß die Mehrzahl Lichtflecke positioniert wird.

Bei diesem Verfahren wird die Eigenschaft des Halbleiter lasers genützt, daß die Richtung der Ausgangsstrahlvertei lung sich mit einem Injektionsstrom ändert. Fig. 17 zeigt ein Beispiel für diese Eigenschaft. Auf der Abszisse ist eine Streifenlage in Breitenrichtung (Abstand von der Mitte des Streifens) aufgetragen, und auf der Ordinate ist die relative Stärke im nahen Sehfeld aufgetragen. Es ist er sichtlich, daß die relative Stärkeverteilung im nahen Seh feld mit zunehmendem Injektionsstrom von der Streifenmitte abweicht, und zwar aufgrund der Asymmetrie der Trägerdich teverteilung im Streifen aufgrund des Injektionsstroms; diese Erscheinung ist besonders deutlich bei einem Laser vom Verstärkungshohlleitertyp (gain waveguide type laser) zu beobachten. Eine Auswirkung auf die Lichtleistung im fernen Sehfeld erscheint als Stufe 152 in dem Lichtlei stungs/Injektionsstrom-Verlauf von Fig. 18A, und zwar infolge der Abweichung vom fernen Sehfeld wegen der Rich tungsänderung des Ausgangsstrahls. Der Punkt, an dem die Stufe 152 auftritt, hängt von der Streifenbreite ab. Fig. 18B zeigt die Beziehung zwischen der Lichtleistung L an der Stufe 152 und der Streifenbreite. Zur Nutzung der Charak teristik von Fig. 17 wird der Injektionsstrom in einen Bereich 153 oder 154 eingestellt, in dem sich die Richtung des Ausgangsstrahls angenähert linear mit dem Injektions strom ändert, und der Injektionsstrom wird durch das Nach lauffehlersignal feingeregelt zur Änderung des Ausgangs strahls derart, daß der Lichtfleck der Zielspur folgt.

Bei dieser Ausführungsform wird die Optik nach Fig. 3A ohne das Dare-Prisma 2 verwendet, und der Aufnahme- und der Wiedergabe-Lichtfleck müssen derselben Spur folgen, so daß ein Zweifleck-Optokopf für parallele Aufzeichnung und Wie dergabe erhalten wird.

Bei der in Fig. 3A verwendeten Laseranordnung 37 wird als zweite Lichtquelle 40 ein Laserchip vom Verstärkungshohl leitertyp mit der Stufe 152 nahe einem Ausgangsbereich von 3 mW verwendet, so daß der Lichtstärkeverlust der Optik bei 30% liegt, und ein Laserchip mit Brechzahlverteilung, der keine Stufe 152 über einen weiten Ausgangslichtbereich auf weist, dient als erste Aufzeichnungs-Lichtquelle 39. Die Streifenbreite des Chips der zweiten Lichtquelle 40 beträgt 7 µm, wie durch eine Strichlinie in Fig. 18B gezeigt ist, und der Injektionsstrom bei der Lichtleistung von 3 mW beträgt 60 mA in dem in Fig. 16 gezeigten Bereich 153. Das Prismenrotations-Regelsignal 96 von Fig. 6B wird als Laser injektionsstrom-Regelsignal verwendet und regelt die Laser ansteuerstromversorgung der zweiten Lichtquelle 40, so daß der erste und der zweite Lichtfleck 9 und 10 derselben Spur folgen unter Erzielung der parallelen Aufzeichnung und Wiedergabe. Da bei dieser Ausführungsform der Rotations mechanismus etwa für ein Bildrotationsprisma nicht benötigt wird, kann ein kompakter Optokopf erhalten werden.

Gemäß der Erfindung erkennen mehrere Lichtflecke ihre jeweilige Zielspur, und die mehreren Lichtflecke werden auf diesen Spuren innerhalb des Präzisionsbereichs positio niert, mit dem der Nachlauf-Servomechanismus die Licht flecke mitnehmen kann. Die entsprechenden Lichtflecke kön nen den Zielspuren unter Steuerung durch den Nachlauf-Ser vomechanismus, der bewirkt, daß der erste und der zweite Lichtfleck den Zielspuren folgt, präzise folgen. Wenn somit in der Optik eine Temperaturschwankung auftritt oder Plat ten für unterschiedliche Aufzeichnungs/Wiedergabe-Methoden zur Aufzeichnung/Wiedergabe verwendet werden oder Platten mit unterschiedlichen Spurteilungen eingesetzt werden, können die mehreren Lichtflecke präzise auf den Zielspuren positioniert werden. Da die Zerlegungs/Erfassungs-Optik für den reflektierten Strahl auch von der Regelsignal-Erfas sungsoptik mitbenützt wird, wird eine einfache und kompakte optische Aufzeichnungs/Wiedergabe-Einrichtung mit einer Mehrzahl Lichtquellen angegeben.

Claims

1. Mehrfachlichtfleck-Lageregeleinrichtung, mit

- mehreren Lichtquellen (39, 40);
- einer gemeinsamen Optik, deren optische Achse (7) mit der Mittenachse eines Lichtstrahls von der ersten (39) der beiden Lichtquellen (39, 40) ausgerichtet ist, zur Fokussierung von Lichtstrahlen der Lichtquellen in mehreren Lichtflecken (9, 10) auf einer Aufzeichnungsebene; und
- einem Lichtfleck-Positioniermechanismus (1), der die Lichtflecke mit Ausnahme des ersten Lichtflecks für den Lichtstrahl von der ersten Lichtquelle um den ersten Lichtfleck auf der Aufzeichnungsebene bewegt, um die mehreren Lichtflecke auf jeweiligen Zielspuren zu positionieren; und
- einem ersten Nachführmechanismus (3), der ein Nach lauffehlersignal (70) unter Verwendung des ersten Lichtflecks (9), der durch den von der ersten Lichtquelle erzeugten Lichtstrahl gebildet wird, erfaßt, zur gemeinsamen Regelung der Lagen der jeweiligen Lichtflecke auf der Grundlage des Nachlauffehlersignals, so daß die mehreren Lichtflecke den entsprechenden Zielspuren folgen,

gekennzeichnet durch

- einen Positioniermechanismus, der innerhalb der Optik (4) so angeordnet ist, daß dessen Mitteldrehachse mit der optischen Achse der Optik (4) zusammenfällt, um alle Lichtflecken außer dem ersten Lichtfleck (9) um letzteren herum in der Abbildungsebene zu drehen,
- eine Vorrichtung (128, 130, 136, 139, 142) zur automatischen Positionierung eines Lichtflecks, die die Spur erfaßt, der der erste Lichtfleck folgt, um so die Spur festzustellen, auf der ein zweiter (10) von dem ersten Lichtfleck verschiedener Lichtfleck positioniert werden soll und die den zweiten Lichtfleck (10) relativ zum ersten Lichtfleck (9) durch Drehen des Positioniermechanismus auf die festgestellte Spur positioniert, und
- einen zweiten Nachführmechanismus, der den Positioniermechanismus (1) so regelt, daß der zweite Lichtfleck der Zielspur folgt, wobei der erste Nachführmechanismus (3) auf das Nachlauffehlersignal für den ersten Lichtfleck (9) und der zweite Nachführmechanismus auf das Nachlauffehlersignal für den zweiten Lichtfleck (10) anspricht.

2. Mehrfachlichtfleck-Lageregeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Positioniermechanismus eine Drehantriebsvorrichtung zum Ändern eines Rotationswinkels aufgrund des Nachlauffehlersignals für den zweiten Lichtfleck (10) sowie ein in der Optik angeordnetes Bildrotationsprisma aufweist, dessen Rotationsmittenachse mit der optischen Achse der Optik ausgerichtet ist.

3. Mehrfachlichtfleck-Lageregelverfahren mit folgenden Verfahrensschritten:

- Fokussierung von von mehreren Lichtquellen (39, 40) ausgehenden Lichtstrahlen (5, 6) zu mehreren Lichtflecken (9, 10) auf einer Aufzeichnungsebene mittels einer gemeinsamen Optik (4);
- Erfassen eines Nachlauffehlersignals (70) durch einen ersten Lichtfleck (9), dem der (5) von den Lichtquellen ausgehende Lichtstrahl (5, 6) entspricht, dessen Mittenachse auf eine optische Achse (7) der Optik (4) ausgerichtet ist;
- Ansteuern eines ersten Spurfolgemechanismus (3) zur gemeinsamen Steuerung der Auftreffbereiche der Lichtflecken der Lichtstrahlen auf der Grundlage der Nachlauffehlersignale, so daß der erste Lichtfleck einer Zielspur folgt;

gekennzeichnet durch

- Feststellen der Spur, auf der der zweite Lichtfleck (10) positioniert werden soll, durch die Spur, die von dem ersten Lichtfleck verfolgt wird (Schritt 132, Fig. 10),
- Drehen eines Bildrotationsprismas (2), dessen Mitteldrehachse so in der Optik (4) ausgerichtet ist, daß diese mit der optischen Achse der Optik zusammenfällt, um alle Lichtflecken außer dem ersten Lichtfleck um letzteren herum in der Aufzeichnungsebene zu drehen, so daß der zweite Lichtfleck in der festgestellten Spur positioniert wird (Schritte 143, 145, Fig. 10) und durch
- Erfassen eines Nachlauffehlersignals für den zweiten Lichtfleck und durch Ansteuern eines zweiten Ablenk mechanismus, der die übrigen Lichtflecke so um den ersten Lichtfleck dreht, daß der zweite Lichtfleck der Zielspur folgt.

4. Mehrfachlichtfleck-Lageregelverfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansteuerbedingungen für den ersten und den zweiten Ablenkmechanismus auf den Bedingungen gehalten werden, die bestehen, wenn die mehreren Lichtflecke auf den jeweiligen Zielspuren positioniert sind, daß der Nachlauf unwirksam gemacht wird, daß die Lichtflecke auf der Aufzeichnungsebene in einen anderen Bereich verschoben werden, und daß die Lichtflecke auf den jeweiligen Zielspuren positioniert werden.

5. Mehrfachlichtfleck-Lageregelverfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Positionieren der mehreren Lichtflecke die Ansteuerbedingung des zweiten Ablenkmechanismus gespeichert und der Nachlauf des zweiten Lichtflecks unwirksam gemacht und nur der erste Ablenkmechanismus angesteuert wird.

6. Mehrfachlichtfleck-Lageregelverfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufzeichnungsfläche eine Platte ist, daß ein für den zweiten Antriebsmechanismus für irgendeine Radiallage auf der Platte benötigtes Ansteuersignal berechnet wird auf der Basis des Ansteuersignals für den zweiten Ablenkmechanismus, das benötigt wird, wenn die mehreren Lichtflecke entweder auf einer innersten oder einer äußersten Spur der Platte nach dem Laden derselben positioniert werden und somit bewirkt wird, daß der erste und der zweite Lichtfleck der Zielspur folgen, und auf der Basis des Ansteuersignals für den zweiten Ablenk mechanismus, das benötigt wird, wenn die mehreren Lichtflecke auf der jeweils anderen der innersten und der äußersten Spur positioniert werden und somit bewirkt wird, daß der erste und der zweite Lichtfleck den Zielspuren folgen, und daß der zweite Ablenkmechanismus durch das errechnete Ansteuersignal angesteuert wird.

7. Optische Aufzeichnungs/Wiedergabe-Einrichtung mit der Mehrfachlichtfleck-Lageregeleinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch
eine Linse (53), die an der Aufzeichnungsebene (18) reflektiertes Licht, das durch Trennen der Lichtstrahlen von den Lichtquellen (39, 40) herausgeführt ist, vergrößert und fokussiert;
ein zwischen dieser Linse (53) und deren Brennebene angeordnetes Teilungselement (55), das den Lichtstrahl in zwei Strahlen teilt;
eine erste und eine zweite Spaltblende, die jeweils zwischen der ersten und der zweiten Brennebene (57, 54) des ersten und des zweiten Teilstrahls und dem Teilungselement (55) angeordnet sind;
wobei die erste Spaltblende das reflektierte Licht für den zweiten Lichtfleck (10) des ersten Teilstrahls blockiert und das reflektierte Licht für den ersten Lichtfleck (9) durchläßt;
einen ersten Fotodetektor (58), der das reflektierte Licht für den ersten Lichtfleck (9) aufnimmt;
wobei die zweite Spaltblende (59) das reflektierte Licht für den ersten Lichtfleck (9) des zweiten Teilstrahls blockiert und das reflektierte Licht für den zweiten Lichtfleck (10) durchläßt; und
einen zweiten Fotodetektor (60), der das reflektierte Licht für den zweiten Lichtfleck (10) aufnimmt.

8. Optische Aufzeichnungs/Wiedergabe-Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der beiden Fotodetektoren (58, 60) wenigstens vier vertikal und horizontal unterteilte Licht aufnahmeebenen (61-68) aufweist, daß der erste Fotodetektor (58) zwischen der ersten Spaltblende und der ersten Brennebene (57) angeordnet ist, daß der zweite Fotodetektor (60) an einer Position angeordnet ist, die von der zweiten Brennebene (54) in Fortpflanzungsrichtung des Lichtstrahls um den gleichen Abstand (w) beabstandet ist, der zwischen dem ersten Fotodetektor (58) und der ersten Brennebene (57) besteht, daß die Auto-Fokussierregelung unter Anwendung der beiden oberen und unteren Lichtaufnahmeebenen jedes Fotodetektors (58, 60) erfolgt, so daß der Durchmesser des Lichtstrahls am ersten Fotodetektor (58) gleich dem Durchmesser des Lichtstrahls am zweiten Fotodetektor (60) ist, daß die Nachlaufregelung unter Anwendung von zwei linken und rechten Lichtaufnahmeebenen wenigstens eines der Fotodetektoren durchgeführt wird, und daß Information durch Anwendung eines Teils oder sämtlicher vier Lichtaufnahmeebenen jedes Fotodetektors (58, 60) ausgelesen wird.

9. Optische Aufzeichnungs/Wiedergabe-Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein dritter und ein vierter Fotodetektor in Sperrebenen der ersten bzw. der zweiten Spaltblende angeordnet sind, daß der dritte Fotodetektor das für den zweiten Lichtfleck (10) reflektierte Licht erfaßt und daß der vierte Fotodetektor das für den ersten Lichtfleck (9) reflektierte Licht erfaßt.

10. Mehrfachlichtfleck-Lageregeleinrichtung, mit

- mehreren Lichtquellen (39, 40);
- einer gemeinsamen Optik (4), deren optische Achse (7) mit der Mittenachse eines Lichtstrahls von der ersten (39) der beiden Lichtquellen (39, 40) ausgerichtet ist, zur Fokussierung von Lichtstrahlen der Lichtquellen in mehreren Lichtflecken (9, 10) auf einer Aufzeichnungsebene; und
- einem Lichtfleck-Positioniermechanismus (1), der die Lichtflecke mit Ausnahme des ersten Lichtflecks für den Lichtstrahl von der ersten Lichtquelle um den ersten Lichtfleck auf der Aufzeichnungsebene bewegt, um die mehreren Lichtflecke auf jeweiligen Zielspuren zu positionieren; und
- einem ersten Nachführmechanismus (3), der ein Nach lauffehlersignal (70) unter Verwendung des ersten Lichtflecks (9), der durch den von der ersten Lichtquelle erzeugten Lichtstrahl gebildet wird, erfaßt, zur gemeinsamen Regelung der Lagen der jeweiligen Lichtflecke auf der Grundlage des Nachlauffehlersignals, so daß die mehreren Lichtflecke den entsprechenden Zielspuren folgen,

dadurch gekennzeichnet, daß

- die mehreren Lichtquellen Halbleiterlaser (39, 40) sind, und daß der Positioniermechanismus ein Ablenk mechanismus ist, der Injektionsströme für die Halbleiterlaser ändert zur Änderung der Richtungen von Ausgangsstrahlverteilungen,
- automatische Lichtfleckpositionierungsmechanismen (128, 130, 136, 139, 142) vorgesehen sind, die eine Spur erfassen, der der erste Lichtfleck folgt, um so die Spur zu bestimmen, auf der der zweite Lichtfleck (10), der von dem ersten Lichtfleck verschieden ist, positioniert werden soll, die den zweiten Lichtstrahl (10) relativ zu dem ersten Lichtfleck (9) auf der Spur positionieren, die durch Bewegen des Positioniermechanismus bestimmt worden ist, und
- ein zweiter Spurfolgemechanismus vorgesehen ist, der den Positionierungsmechanismus (1) steuert, so daß der zweite Lichtstrahl der Zielspur mit dem ersten Spurfolgemechanismus (3) folgt, der auf das Spurfolgefehlersignal des ersten Lichtflecks (9) anspricht und der zweite Spurfolgemechanismus auf das Spur folgefehlersignal für den zweiten Lichtfleck (10) anspricht.