DE3884354T2

DE3884354T2 - Gerät zum Fokussieren eines Lichtstrahls auf einem Informationsspeichermedium.

Info

Publication number: DE3884354T2
Application number: DE88119811T
Authority: DE
Inventors: Tsuneshi Patent Divisio Yokota
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1987-11-30
Filing date: 1988-11-28
Publication date: 1994-01-20
Anticipated expiration: 2008-11-29
Also published as: DE3884354D1; EP0318897A2; EP0318897B1; US4982397A; EP0318897A3

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gerät zum Fokussieren eines Lichtstrahls auf einem Informationsspeichermedium und insbesondere ein Gerät mit den Merkmalen nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, welches Gerät eine Zerstörung oder Vernichtung von auf dem Medium aufgezeichneten Daten während des Anfangsbetriebs verhindert.
Optische Platten lassen sich in zwei Arten einteilen, nämlich 1. einmal beschreibbare Platten und 2. löschbare Platten. Auf jeder Art optischer Platten erfolgt eine Datenaufzeichnung mittels eines Datenaufzeichnungsgeräts, das einen optischen Kopf mit z.B. einem Halbleiter-Laser und ein(e) Objektiv(linse) aufweist. Hierbei wird speziell der vom Halbleiter-Laser emittierte Laserstrahl auf die optische Platte geworfen; auf diese Weise werden auf letzterer Daten aufgezeichnet.
Der optische Kopf darf erst dann eingeschaltet (aktiviert) werden, um den Laser einen Laserstrahl emittieren zu lassen, wenn die folgenden Tatbestände geprüft und bestätigt sind:
1. Der Deckel des Datenaufzeichnungsgeräts muß geschlossen sein, weil sonst der Laserstrahl aus dem Gerät herausdringen und die Bedienungsperson des Geräts gefährden kann.
2. Die optische Platte muß in der vorgeschriebenen Stellung im Datenaufzeichnungsgerät plaziert sein.
3. Die optische Platte muß sich mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit drehen.
Nachdem alle diese Punkte geprüft und sichergestellt worden sind, wird der optische Kopf zum Emittieren eines Laserstrahls eingeschaltet; zudem wird die Fokusservoeinheit betätigt, um damit das Objektiv so anzusteuern, daß der Laserstrahl einwandfrei auf der optischen Platte fokussiert wird. Beim Starten des Anfangsphasenbetriebs, wie Antreiben des Objektivs zum Fokussieren des Strahls, wird nicht festgestellt, wo der optische Kopf relativ zur optischen Platte angeordnet ist. Das Objektiv wird mithin unabhängig davon angetrieben, ob der optische Kopf dem Datenaufzeichnungsbereich der optischen Platte zugewandt ist oder nicht. Wenn die Linse (das Objektiv) dem Datenaufzeichnungsbereich zugewandt ist und die Fokusservoeinheit dabei nicht einwandfrei funktioniert, kollidiert somit das Objektiv mit dem Datenaufzeichnungsbereich der optischen Platte, wodurch unweigerlich die auf der Platte aufgezeichneten Daten vernichtet werden.
Die auf der Platte aufgezeichneten Daten können auch aus einem anderen Grund vernichtet werden. Zum Reproduzieren oder Wiedergeben von Daten von einer Platte sowohl des einmal beschreibbaren Typs als auch des löschbaren Typs wird bekanntlich ein Laserstrahl einer vergleichsweise niedrigen Intensität auf die Platte gerichtet, während zum Aufzeichnen von Daten auf der Platte auf diese ein Laserstrahl einer vergleichsweise hohen Intensität gerichtet wird. Wenn der Laser, während der optische Kopf dem Datenaufzeichnungsbereich der Platte in der Anfangsbetriebsphase des Kopfes zugewandt ist, versehentlich oder zufällig einen intensiven (starken) Strahl emittiert, vernichtet dieser Strahl die auf dem von ihm beleuchteten Teil der Platte aufgezeichneten Daten, die geschützt oder gesichert werden müssen. Sofern der Laser nicht augenblicklich abgeschaltet wird, emittiert er weiter den intensiven Strahl auf den Datenaufzeichnungsbereich, so daß bei sich drehender Platte unvermeidbar mehr und mehr Daten vernichtet werden.
Aus der EP-A-0 232 134 sind eine nur auslesbare optische (Festspeicher-)Platte und eine Antriebsvorrichtung (ein Laufwerk) zur Gewährleistung zusätzlichen Einschreibens oder Auslesens von Daten in die bzw. aus der Platte bekannt. Die verschiedenen Bereiche der Platte (nur auslesbarer Bereich sowie Einschreib/Auslesebereich) werden durch Detekieren eines Datenfeldidentifizierungs- oder -kennungs-Kennzeichens in den Bezeichnersektionen der betreffenden Bereiche identifiziert. Durch diese Detektion wird ein fehlerhaftes Aufzeichnen von Daten auf den nur auslesbaren Bereichen vermieden. Diese Vorrichtung umfaßt eine rotierende, Information(en) tragende Platte, einen Halbleiter-Laser, dessen Strahl mittels einer Fokussiereinheit mit mehreren Linsen auf die Platte gerichtet wird, und eine Einheit zum Antreiben der Fokussierlinse in der Fokussiereinheit in eine erforderliche Stellung, wobei die Antriebseinheit durch Signale von einer Fokusservoeinheit gesteuert wird. Diese Vorrichtung bietet allerdings keinen Schutz vor Schäden im Anfangsbetrieb des optischen Kopfes.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Gerätes zum Fokussieren eines Lichtstrahls auf einem Informationsspeichermedium, welches (Gerät) in der Anfangsbetriebsphase des optischen Kopfes eine Vernichtung der auf einer optischen Platte aufgezeichneten Daten vermeidet.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird mit dieser ein Gerät zum Fokussieren eines Lichtstrahls auf einem Informationsspeichermedium unter Vermeidung einer Vernichtung der auf einer optischen Platte aufgezeichneten Daten, wenn die in einen optischen Kopf integrierte Fokusservoeeinheit in der Anfangsbetriebsphase des optischen Kopfes angesteuert wird, geschaffen.
In einer anderen Ausführungsform der Erfindung wird mit dieser ein Gerät zum Fokussieren eines Lichtstrahls auf einem Informationsspeichermedium unter Vermeidung einer Vernichtung der auf einer optischen Platte aufgezeichneten Daten in der Anfangsbetriebsphase eines optischen Kopfes geschaffen, indem detektiert wird, ob der Laser einen übermäßig intensiven (starken) Strahl emittiert oder nicht, und der Laser abgeschaltet wird, sobald eine Emission eines solchen intensiven Strahls detektiert wird, wodurch eine Vernichtung der auf der optischen Platte aufgezeichneten Daten vermieden wird.
Erfindungsgemäß wird ein Gerät zum Fokussieren eines Lichtstrahls auf einem Informationsspeichermedium mit den Merkmalen nach Anspruch 1 bereitgestellt.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Ein besseres Verständnis dieser Erfindung ergibt sich aus der folgenden genauen Beschreibung anhand der beigefügten Zeichnungen, in denen zeigen:
Fig. 1 ein Schaltbild zur schematischen Darstellung eines Geräts zum Fokussieren eines Lichtstrahls auf einem Informationsspeichermedium gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 2 eine Seitenansicht des Geräts nach Fig. 1 zur Veranschaulichung seiner Hauptbauteile, einschließlich eines Positions- oder Stellungsdetektors, und zur Erläuterung der Anordnungsstelle des Stellungsdetektors,
Fig. 3 ein das Gerät näher veranschaulichendes Blockschaltbild des Geräts nach Fig. 1,
Fig. 4 ein allgemeines Ablaufdiagramm zur Verdeutlichung der Arbeitsweise der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Steuereinheit,
Fig. 5 ein Ablaufdiagramm, welches die Arbeitsweise des Geräts im Vergleich zum Ablaufdiagramm gemäß Fig. 4 in näheren Einzelheiten verdeutlicht, und
Fig. 6 ein Blockschaltbild einer abgewandelten Laseransteuerschaltung, die beim Gerät nach Fig. 1 einsetzbar ist.
Im folgenden ist eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Ein Gerät zum Fokussieren eines Lichtstrahls auf einem Informationsspeichermedium gemäß dieser Ausführungsform ist ausgelegt zum Aufzeichnen von Daten auf einer optischen Platte 1 und zum Reproduzieren bzw. Wiedergeben der Daten aus ihr. Eine optische Platte 1 umfaßt eine kreisförmige Basis- oder Grundplatte aus Glas oder Kunststoff und eine auf die eine Fläche der Basis aufgetragene Schicht aus einem Metall, wie Tellur (T) oder Wismut (Bi). Die (Ober-)- Fläche der Platte 1 besteht aus einem Datenaufzeichnungsbereich A, einem ersten aufzeichnungsfreien Bereich B und einem zweiten aufzeichnungsfreien Bereich C. Der Datenaufzeichnungsbereich A ist kreisringförmig (doughnut- shaped). Der erste aufzeichnungsfreie Bereich B ist kreisförmig und vom Datenaufzeichnungsbereich A umgeben. Der zweite aufzeichnungsfreie Bereich C ist kreisringförmig und umgibt den Datenaufzeichnungsbereich A. Auf dem Datenaufzeichnungsbereich A ist/sind eine (nicht dargestellte) spiralige Aufzeichnungsspur oder (ebenfalls nicht dargestellte) konzentrische Aufzeichnungsspuren geformt.
Die optische Platte 1 wird durch einen Spindelmotor (S.M.) 2 in Drehung versetzt. Der Motor 2 enthält einen Impulsgenerator (nicht dargestellt) zur Erzeugung eines Impuls- oder Pulssignals S1, dessen Frequenz der Geschwindigkeit (Drehzahl) des Spindelmotors 2 proportional ist. Das Pulssignal S1 wird einem Phasenkomparator (P.C.) 3 zugespeist, welcher die Phase des Pulssignals S1 mit der eines Bezugssignals S2 vergleicht, das von einem (nicht dargestellten) Bezugsfequenzgenerator geliefert wird, um damit eine eventuell vorhandene Phasendifferenz zwischen den Signalen S1 und S2 festzustellen. Der Komparator 3 liefert die dieser Phasendifferenz entsprechenden Daten zu einem Motortreiber (M.D.) 4. In Abhängigkeit von den vom Komparator 2 ausgegebenen Daten generiert der Motortreiber 4 ein Beschleunigungs- oder Verzögerungssignal. Genauer gesagt: wenn das Signal S1 eine niedrigere Frequenz als das Bezugssignal S2 aufweist, liefert der Motortreiber 4 ein Beschleunigungssignal zum Spindelmotor 2; wenn die Frequenz des Signals S1 höher ist als die des Bezugssignals S2, liefert der Motortreiber 4 ein Verzögerungssignal zum Spindelmotor 2; wenn dagegen die Frequenz des Signals S1 derjenigen des Bezugssignals S2 gleich ist, liefert der Motortreiber 4 weder ein Beschleunigungsnoch ein Verzögerungssignal zum Spindelmotor 2. In Abhängigkeit vom Beschleunigungssignal steuert der Motortreiber 4 den Spindelmotor 2 mit einer höheren Geschwindigkeit bzw. Drehzahl als vorher an.
Wenn der Phasenkomparator 3 feststellt, daß das Signal S1 die gleiche Frequenz wie das Bezugssignal S2 besitzt, generiert er ein diese Tatsache repräsentierendes Signal S3. Das Signal S3 wird einer noch näher zu beschreibenden Steuereinheit 9 zugespeist.
Unterhalb der optischen Platte 1 ist ein optischer Kopf 6 zum Aufzeichnen von Daten auf der Platte 1 oder zum Wiedergeben der Daten aus ihr angeordnet. Der optische Kopf 6 umfaßt einen Halbleiter-Laser 7. Er wird durch einen Kopfantriebsmechanismus 5 in der Radialrichtung D oder E der optischen Platte 1 verschoben, um damit Daten auf der Platte 1 aufzuzeichnen oder die Daten aus der Platte 1 wiederzugeben. Der Kopfantriebsmechanismus 5 enthält z.B. einen Linearmotor. Der Linearmotor umfaßt eine Treiber- oder Antriebsspule, die bewegbar und mit dem optischen Kopf 6 verbunden ist, sowie einen als Stator dienenden Permanentmagneten. Bei Erregung durch das von der Steuereinheit 9 gelieferte Steuersignal verschiebt sich die Antriebspule in der Radialrichtung der optischen Platte 1, um damit den optischen Kopf in der gleichen Richtung zu verschieben.
Unterhalb der optischen Platte 1, speziell unter dem ersten aufzeichnungsfreien Bereich B der Platte 1, ist ein Positions- bzw. Stellungsdetektor 8 angeordnet, der aus einem Photounterbrecher zur Feststellung, ob der optische Kopf 6 dem ersten aufzeichnungsfreien Bereich B zugewandt ist oder gegenübersteht oder nicht, besteht.
Gemäß Fig. 2 bildet der über das Objektiv 62 des Kopfes 6 emittierte Laserstrahl LB auf der optischen Platte 1 einen Punkt bzw. Fleck. An der einen Seite des optischen Kopfes 6 ist ein Element 6A so angebracht, daß es in dem Augenblick, in welchem sich der Strahlfleck zum ersten aufzeichnungsfreien Bereich B bewegt, in den Strahlengang des Stellungsdetektors 8 gelangt. Wenn das Element 6A den Strahlengang des Detektors 8 unterbricht, generiert dieser ein Positions- bzw. Stellungssignal S4, das der Steuereinheit 9 zugespeist wird.
Die in Fig. 1 dargestellte Steuereinheit 9 umfaßt einen Speicher und eine Zentraleinheit (CPU). Der Speicher speichert das in Fig. 5 veranschaulichte Programm sowie andere Daten. Die Steuereinheit 9 steuert die verschiedenen anderen Bauelemente des Datenaufzeichnungsgeräts. Die Steuereinheit 9 bestimmt anhand des vom Phasenkomparator 3 ausgegebenen Signals S3, daß (ob) sich die optische Platte 1 mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit (oder Drehzahl) dreht. Sie bestimmt auch anhand des Stellungssignals S4, daß (ob) der optische Kopf 6 in Gegenüberstellung zum ersten aufzeichnungsfreien Bereich B der Platte 1 steht oder sich in seiner Anfangsstellung befindet.
Wenn die Steuereinheit 9 das Signal S3 vom Phasenkomparator 3 und auch das Stellungssignal S4 vom Stellungsdetektor 8 empfängt, steuert sie eine Laseransteuerschaltung 10 (an), welche den Halbleiter-Laser 7 zum Emittieren eines Laserstrahls LB veranlaßt. Wenn die Steuereinheit 9 das Stellungssignal S4 nicht empfangen hat, steuert sie den Kopfantriebsmechanismus 5 so an, daß dieser den optischen Kopf 6 in der Richtung des Pfeils D verschiebt, bis der Stellungsdetektor 8 ein Stellungssignal S4 zur Steuereinheit 9 geliefert hat. Die Steuereinheit 9 generiert außerdem Steuerdaten für den Antrieb bzw. die Ansteuerung des Objektivs 62, um damit den Laserstrahl auf der optischen Platte 1 zu fokussieren. Mit anderen Worten: die Steuereinheit 9 dient zur Erzielung bzw. Einstellung der Anfangsphase des Fokusservos, wie dies noch näher zu beschreiben sein wird.
Ein Gerät zum Fokussieren eines Strahls auf einem Informationsspeichermedium gemäß Fig. 1 ist nachstehend anhand von Fig. 3 näher erläutert.
Gemäß Fig. 3 umfaßt der optische Kopf 6 einen Halbleiter-Laser 7, einen unter dem Laser 7 angeordneten Fotodetektor 11, eine über dem Laser 7 angeordnete Kollimatorlinse 60, einen über der Linse 60 vorgesehenen polarisierenden Strahlteiler 61, das über dem Strahlteiler 61 angeordnete Objektiv 62, eine das Objektiv 62 umgebende Antriebsspule 63, neben dem Strahlteiler 61 angeordnete Projektionslinsen 64 sowie einen Fotodetektor 65.
Gemäß Fig. 3 umfaßt die Laseransteuerschaltung 10 ferner einen mit dem Ausgang des Fotodetektors 11 des Kopfes 6 verbundenen Verstärker (AMP) 12, einen Differentialverstärker (D.A.) 13, dessen erster Eingang mit dem Ausgang des Verstärkers 12 verbunden ist, einen Komparator (CMP) 14, einen am Eingang mit dem Differentialverstärker 13 und am Ausgang mit dem Halbleiter-Laser 7 verbundenen Treiber 15, ein UND-Glied 16 mit zwei Eingängen, einen an den Treiber 15 und auch an den Ausgang des UND-Glieds 16 angeschlossenen Schalter 17 sowie eine mit dem Schalter 17 verbundene Stromquelle (P.S.) 18.
Der Fotodetektor 65 des optischen Kopfes 6 weist zwei Fotozellen auf. Die Ausgänge dieser Fotozellen sind mit einem Differentialverstärker (D.A.) 30 und auch einer Addierstufe (ADD) 31 verbunden. Der Ausgang der Addierstufe 31 ist mit der Steuereinheit 9 und dem ersten Eingang des Komparators 14 der Laseransteuerschaltung 10 verbunden. Der Ausgang des Differentialverstärkers 30 ist an die Steuereinheit 9 und den festen Kontaktteil des Schalters 32 angeschlossen. Der bewegbare Kontaktteil des Schalters 32 ist mit einem Treiber 33 verbunden, der ausgelegt ist zur Zuspeisung eines Stroms zur Antriebsspule 63 des optischen Kopfes 6 und einen Operationsverstärker 33A aufweist. Der Eingang des Operationsverstärkers 33A ist mit einem D/A- Wandler (D/A CONV) 34 verbunden, der seinerseits an die Steuereinheit 9 angeschlossen ist.
Zum Reproduzieren bzw. Wiedergeben von Daten aus der optischen Platte 1 emittiert der Halbleiter-Laser 7 unter der Steuerung des Treibers 15 der Laseransteuerschaltung 10 einen Laserstrahl einer vorbestimmten Intensität bzw. Stärke. Zum Aufzeichnen von Daten RS auf der optischen Platte 1 werden die Daten RS dem Treiber 15 zugespeist. Der Treiber 15 steuert den Laser 7 nach Maßgabe der Daten RS an, woraufhin der Laser einen Laserstrahl einer Intensität emittiert, die durch die Daten RS moduliert worden ist und höher ist als diejenige des Strahls, der zum Wiedergeben von Daten aus der Platte 1 auf diese geworfen wird.
Der vom Laser 7 emittierte Strahl, entweder ein Datenwiedergabestrahl oder ein Datenaufzeichnungsstrahl, ist ein divergierender Strahl. Die Kollimatorlinse 60 wandelt des Strahl in einen solchen um, der über seine Gesamtlänge einen gleichbleibenden Durchmesser aufweist. Der Strahl von der Linse 60 wird dem polarisierenden Strahlteiler 61 zugeführt. Der Strahl passiert den Strahlteiler 61 und wird durch das Objektiv 62 auf der Aufzeichnungsschicht der Platte 1 fokussiert.
Das Objektiv 62 wird durch einen (nicht dargestellten) Träger so getragen, daß es längs seiner Achse und in eine Richtung unter einem rechten Winkel zu seiner Achse, in welcher es durch die Antriebsspule 63 angetrieben wird, verschiebbar ist. Wenn das Objektiv 62 in eine vorbestimmte Stellung verschoben worden ist, fokussiert es den Strahl derart, daß der Strahl den kleinsten Lichtfleck auf der Aufzeichnungsschicht der Platte 1 formt und sich in einem sogenannten "Spuraufschalt"-Zustand befindet. Als Ergebnis kann der optische Kopf 6 Daten auf der Platte 1 aufzeichnen oder Daten aus ihr reproduzieren bzw. wiedergeben.
Der Laserstrahl wird von der Aufzeichnungsschicht der optischen Platte 1 reflektiert. Der reflektierte Strahl, d.h. ein divergierender Strahl, wird durch das Objektiv 62 zu einem Strahl mit gleichbleibendem Durchmesser über seine Gesamtlänge hinweg fokussiert. Der vom Objektiv 62 ausgegebene Strahl wird dem polarisierenden Strahlteiler 61 zugeführt, der den Strahl zu den Projektionslinsen 64 führt, welche ihrerseits den Strahl auf den Fotodetektor 65 fokussieren.
Die Fotozellen des Fotodetektors 65 wandeln den einfallenden Strahl in elektrische Signale um. Diese Signale werden dem Differenzverstärker 30 und auch der Addierstufe 31 zugespeist. Die Addierstufe 31 kombiniert (addiert) diese Signale und bildet daraus ein Summensignal, welches der Steuereinheit 9 und dem Komparator 14 zugeführt wird. Der Komparator 14 benutzt das Summensignal zur Bestimmung, ob der Halbleiter-Laser 7 einen zu intensiven (zu starken) Laserstrahl emittiert hat oder nicht und ob sich der Strahl im "Spuraufschalt"-Zustand befunden hat oder nicht.
Zwischenzeitlich nimmt der unter dem Laser 7 angeordnete Fotodetektor 11 Monitor- bzw. Überwachungslicht vom Laser 7 ab und wandelt dieses Überwachungslicht in ein elektrisches Signal um. Dieses Signal wird dem Verstärker 12 der Laseransteuerschaltung 10 zugeführt. Der Verstärker 12 verstärkt das Signal, wobei das verstärkte Signal dem Differenzverstärker 13 zugespeist wird, der seinerseits das Signal mit einem von einer (nicht dargestellten) Konstantspannungsquelle gelieferten Bezugssignal S7 vergleicht und die Differenz zwischen diesen beiden Signalen verstärkt. Das verstärkte Differenzsignal wird der Treiberstufe 15 eingegeben. Die Treiberstufe 15 steuert den Halbleiter-Laser 7 nach Maßgabe des vom Differenzverstärker 13 gelieferten Signals an. Solange der Schalter 17 geschlossen bleibt, wird der Treiberstufe 15 von der Stromquelle 18 her Strom zugespeist.
Der in die Laseransteuerschaltung 10 eingebaute Komparator 14 vergleicht die Ausgangspannung der Addierstufe 31 mit einer Bezugsspannung S8, die von einer (nicht dargestellten) Konstantspannungsquelle her angelegt wird. Diese Spannung S8 entspricht der maximalen Intensität, die der Laserstrahl haben kann, um die auf der Platte 1 aufgezeichneten Daten nicht zu vernichten, wenn der Laserstrahl auf die Platte 1 fällt. Wenn die Ausgangsspannung der Addierstufe 31 höher ist als die Bezugsspannung S8, gibt der Komparator 14 ein Signal S9 aus, das an den ersten Eingang des UND-Glieds 16 angelegt wird. Ein Signal S5 wird von der Steuereinheit 9 dem zweiten Eingang des UDN-Glieds 16 zugespeist. Demzufolge liefert das UND- Glied 16 ein Signal zum Schalter 17, um damit diesen Schalter 17 zu öffnen. Dadurch wird die Stromzufuhr von der Stromquelle 18 zum Treiber 15 beendet. Wenn die Ausgangsspannung der Addierstufe 31 gleich groß oder kleiner ist als die Bezugsspannung S8, generiert der Komparator 14 keine Ausgangssignale, und das UND-Glied 16 gibt keine Signale aus. In diesem Fall bleibt der Schalter 17 geschlossen, so daß Strom von der Stromquelle 18 dem Treiber 15 zugespeist wird.
Zwischenzeitlich werden die von den beiden Fotozellen des Fotodetektors 65 ausgegebenen Signale dem Differenzverstärker 30 zugespeist, welcher diese Signale vergleicht, die Differenz zwischen den Signalen verstärkt und ein dieser Differenz entsprechendes Signal der Steuereinheit 9 und auch dem Treiber 33 über den Schalter 32 zuspeist. Der Schalter 32 wird durch ein von der Steuereinheit 9 geliefertes Signal geschlossen oder geöffnet. Wenn der Schalter 32 geschlossen ist, wird das Ausgangssignal des Differenzverstärkers 30 dem Treiber 33 eingegeben. Entsprechend dem vom Differenzverstärker 30 über den Schalter 32 gelieferten Signal liefert der Treiber 33 einen Strom zur Antriebsspule 63 des optischen Kopfes 6, so daß die Spule 63 das Objektiv 62 entweder in Richtung auf die Platte 1 oder von ihr hinweg verschiebt.
Die Steuereinheit 9 liefert ein Digitalsignal zum D/A- Wandler 34, welcher wiederum das Digitalsignal in ein Sägezahnwellensignal (Rampenfunktionssignal) umwandelt. Das Sägezahnwellensignal wird zum Ausgangssignal des Operationsverstärkers 33A des Treibers 33 addiert. Der Ausgangsstrom des Treibers 33 besitzt daher eine Sägezahnwellenform und erregt die Antriebsspule 63 derart, daß das Objektiv 62 schrittweise entweder in Richtung auf die optische Platte 1 oder von ihr hinweg bewegt bzw. verschoben wird.
In der Anfangsbetriebsphase des Geräts zum Fokussieren eines Lichtstrahls auf einem Informationsspeichermedium gemäß Fig. 3 arbeitet die Steuereinheit 9 das in Fig. 4 in Form eines Ablaufdiagramms dargestellte Programm ab.
In einem Schritt ST1 wird der optische Kopf 6 nach Maßgabe des vom Stellungsdetektor 8 ausgegebenen Signals verschoben, so daß das Objektiv 62 in Gegenüberstellung zum aufzeichnungsfreien Bereich B der optischen Platte 1 bewegt wird. In einem Schritt ST2 wird sodann der Halbleiterlaser 7 eingeschaltet (aktiviert), so daß er einen Laserstrahl emittiert. Im nächsten Schritt ST3 wird das Objektiv 62 in seiner Axialrichtung verschoben, so daß der Laserstrahl auf der Platte 1 fokussiert und damit die Anfangseinstellung des Fokusservos erreicht wird. In einem Schritt ST4 wird anhand der Intensität des vom Laser 7 emittierten Überwachungsstrahls bestimmt, ob der auf die optische Platte 1 geworfene Laserstrahl übermäßig intensiv (stark) ist oder nicht. Wenn der Laserstrahl zu intensiv ist, wird ein Alarm ausgelöst.
Fig. 5 ist ein Ablaufdiagramm zur näheren Erläuterung der Operation oder Arbeitsweise der Steuereinheit 9. Die Funktion der Steuereinheit 9 wird anhand einer Bezugnahme auf Fig. 5 deutlich.
Wenn zunächst in einem Schritt ST11 der (nicht dargestellte) Strom- bzw. Netzschalter geschlossen wird, steuert die Steuereinheit 9 den Motortreiber 4 an. Der Treiber 4 steuert den Spindelmotor 2 an, so daß die optische Platte 1 in Drehung versetzt wird. Sodann prüft die Steuereinheit 9 in einem Schritt ST12, ob der Stellungsdetektor 8 ein Stellungssignal S4 zur Steuereinheit 9 geliefert hat oder nicht. Ist dies nicht der Fall (NEIN), so geht die Operation bzw. das Programm auf einen Schritt ST13 über, in welchem die Steuereinheit 9 den Kopfantriebsmechanismus 5 ansteuert. Der Mechanismus 5 verschiebt den optischen Kopf 6 in Richtung des Pfeils D (Fig. 1), bis das Objektiv 62 in Gegenüberstellung zum ersten aufzeichnungsfreien Bereich B der optischen Platte 1 verschoben worden ist, so daß der Detektor 8 das Signal S4 zur Steuereinheit 9 liefert. Bei einem positiven Ergebnis (JA) im Schritt ST12, d.h. wenn die Steuereinheit 9 das Stellungssignal S4 empfangen hat, geht die Operation auf einen Schritt ST14 über, in welchem die Steuereinheit 9 den Kopfantriebsmechanismus 5 zum Anhalten des optischen Kopfes 6 veranlaßt. Nach Empfang eines Stellungssignals S4 vom Stellungsdetektor 8 bestimmt die Steuereinheit 9, daß das Objektiv 62 dem ersten aufzeichnungsfreien Bereich B der optischen Platte 1 zugewandt ist bzw. gegenübersteht.
Im nächsten Schritt, einem Schritt ST15, bestimmt bzw. prüft die Steuereinheit 9, ob sie das Signal S3 vom Phasenkomparator 3 empfangen hat, welches anzeigt, daß sich die Platte 1 mit der vorbestimmten Geschwindigkeit bzw. Drehzahl dreht. Ist dies der Fall (JA), öffnet die Steuereinheit 9 in einem Schritt ST16 den Schalter 32. In einem Schritt ST17 wird der Halbleiter-Laser 7 an Spannung gelegt oder aktiviert, so daß ein Laserstrahl auf die optische Platte 1 geworfen wird.
Sodann liefert die Steuereinheit 9 in einem Schritt ST18 das Digitalsignal zum D/A-Wandler 34, welcher dieses Signal in ein Sägezahnwellensignal umwandelt. Das Sägezahnwellen Signal wird dem Eingangssignal des Operationsverstärkers 33A des Treibers 33 überlagert. Dies bedeutet, daß dieses Signal durch den Treiber 33 verstärkt wird. Das verstärkte Sägezahnwellensignal wird der Antriebsspule 63 des optischen Kopfes 6 zugespeist. Die durch dieses Signal aktivierte Spule 63 verschiebt das Objektiv 62 schrittweise von der optischen Platte 1 hinweg, bis das Objektiv 62 eine vorbestimmte Stellung erreicht. Sodann verschiebt die Spule 63 das Objektiv 62 schrittweise aus dieser Stellung in Richtung auf die optische Platte 1.
Der vom Laser 7 emittierte Strahl wird über das auf diese Weise zuerst von der Platte 1 hinweg und dann in Richtung auf die Platte 1 verschobene Objektiv 62 auf den ersten aufzeichnungsfreien Bereich B der Platte 1 geworfen. Der vom Bereich B reflektierte Strahl wird über das Objektiv 62, den Strahlteiler 61 und die Projektionslinsen 64 auf den Fotodetektor 65 geworfen. Die beiden Fotozellen des Fotodetektors 65 wandeln den Strahl in zwei elektrische Signale um, die dem Differentialverstärker 30 und der Addierstufe 31 zugespeist werden. Der Verstärker 30 liefert ein die Differenz zwischen den beiden Eingangssignalen repräsentierendes Signal. Die Addierstufe 31 liefert ein die Summe aus den Eingangssignalen repräsentierendes Signal. Die Ausgangssignale von sowohl dem Verstärker 30 als auch der Addierstufe 31 werden der Steuereinheit 9 zugespeist. In einem Schritt ST19 bestimmt bzw. prüft die Steuereinheit 9, ob die Differenz zwischen den beiden Ausgangssignalen des Fotodetektors 65 gleich Null ist oder nicht. Ist dies der Fall (JA), geht die Operation auf einen Schritt ST20 über, in welchem die Steuereinheit 9 bestimmt bzw. feststellt, ob die Summe der Ausgangssignale des Fotodetektors 65 innerhalb eines vorbestimmten Bereichs, der anzeigt, daß sich das Objektiv 62 im "Spuraufschalt"-Zustand befindet, liegt oder nicht. Bei einem Ergebnis JA im Schritt ST20 beendet die Steuereinheit 9 in einem Schritt ST21 die Zuspeisung des Sägezahnwellensignals zum D/A- Wandler 34. Sodann schließt die Steuereinheit 9 in einem Schritt ST22 den Schalter 32. Anschließend wird eine Fokusservofunktion nach Maßgabe des Ausgangssignals des Differentialverstärkers 30 durchgeführt, das für die Differenz zwischen den durch die beiden Fotozellen des Fotodetektors 65 generierten Signalen repräsentativ ist.
Die Ausgangsspannung der Addierstufe 31, welche der Intensität des von der Platte 1 reflektierten Strahls proportional ist, wird ebenfalls dem Komparator 14 zugespeist. Der Komparator 14 vergleicht diese Spannung mit der Bezugsspannung S8 und gibt ein niedrigpegeliges Alarmsignal S9 aus, wenn die Ausgangsspannung der Addierstufe 31 höher ist als die Bezugsspannung S8. Bei Eingang des Alarmsignals S9 löst die Steuereinheit 9 in Schritten ST23 und ST24 einen Alarm aus. Das niedrigpegelige Alarmsignal S9 wird auch dem UND- Glied 16 zugeführt. Von der Steuereinheit 9 her wird ein Steuersignal 55 zum Ansteuern des Lasers 7 dem UND- Glied 16 zugespeist. Das UND-Glied 16 gibt somit ein Signal zum Schalter 17 aus, wodurch der Schalter 17 geöffnet wird. Das Steuersignal S5 wird nicht dem Treiber 15 zugespeist, so daß der Halbleiter-Laser 7 die Emission des Laserstrahls beendet.
Wie vorstehend beschrieben, wird in der Anfangsphase der Operation der Laser 7 zum Emittieren eines Strahls nur dann betätigt, wenn das Objektiv 62 dem ersten aufzeichnungsfreien Bereich B der optischen Platte 1 zugewandt ist. Falls die Laseransteuerschaltung 10 fehlerhaft arbeitet und den Laser 7 einen Strahl einer so großen Intensität emittieren läßt, daß die auf der Platte 1 aufgezeichneten Daten vernichtet werden würden, wird somit dieser Strahl auf dem Bereich B, nicht aber auf den Datenaufzeichnungsbereich A gerichtet, so daß die im Bereich A aufgezeichneten Daten geschützt oder gesichert sind.
Wie ebenfalls erläutert, wird die Fokusservofunktion erst dann ausgeführt, wenn der optische Kopf 6 in Gegenüberstellung zum ersten aufzeichnungsfreier. Bereich B der Platte 1 gebracht worden ist, und bestimmt oder festgestellt wird, daß sich die Platte 1 mit der vorbestimmten Geschwindigkeit dreht. Die auf dem Datenaufzeichnungsbereich A der Platte 1 aufgezeichneten Daten sind mithin auch dann sicher, wenn das Objektiv 62 bei Durchführung der Fokusservofunktion versehentlich mit der Platte 7 kollidiert.
Da ferner die Fokusservofunktion erst durchgeführt wird, wenn die Geschwindigkeit der Platte 1 die vorbestimmte Größe erreicht, kann der vom Laser 7 emittierte Strahl genau auf der Platte 1 fokussiert werden, auch wenn die Platte 1 mit Defekten, wie Feinlöchern, behaftet ist. Wenn die Fokusservofunktion stattfinden würde, bevor die Platte 1 sich zu drehen begonnen hat, würde die Fokussierung an den Defekten, wie Feinlöchern, "verriegelt" werden.
Erfindungsgemäß richtet der Halbleiter-Laser 7 das Monitor- oder Überwachungslicht zum gleichen Zeitpunkt, zu dem der Laser 7 einen Laserstrahl zu emittieren beginnt, zum Fotodetektor 11. Der Fotodetektor 11 wandelt augenblicklich das Überwachungslicht in ein elektrisches Signal um und liefert dieses Signal über den Verstärker 12 zum Differenzverstärker 13. Der Differenzverstärker 13 vergleicht dieses Signal mit dem Bezugssignal 57 und verstärkt die Differenz zwischen diesen Signalen. Das für diese Differenz repräsentative Ausgangssignal des Verstärkers 13 wird dem Treiber 15 zugespeist. Je niedriger die Ausgangsspannung des Fotodetektors 11 gegenüber der durch das Bezugssignal S7 repräsentierten Spannung ist, um so höher ist die Ausgangsspannung des Differenzverstärkers 13. Je höher die Ausgangsspannung des Fotodetektors 11 gegenüber der durch das Signal S7 repräsentierten Spannung ist, um so niedriger ist umgekehrt die Ausgangsspannung des Verstärkers 13. Der Treiber 15 wandelt das Eingangssignal in eine Spannung einer ausreichenden Größe um, um den Halbleiter-Laser 7 anzusteuern, und liefert diese Spannung zum Laser 7. Der Laser 7 emittiert einen Strahl einer Intensität oder Stärke entsprechend der vom Treiber 15 ausgegebenen Spannung. Die Spannung des vom Verstärker 12 ausgegebenen Überwachungssignals S6 wird, kurz gesagt, so geregelt, daß sie derjenigen des Bezugssignals S7 gleich ist, so daß die Intensität des vom Laser 7 emittierten Strahls konstant bleibt.
Wenn - wie oben beschrieben - die Intensität des von der Platte 1 reflektierten Strahls einer Spannung gleich groß oder niedriger als die Spannung des Bezugssignals S8 entspricht, wird die Intensität des vom Laser 7 emittierten Strahls auf einer durch das Bezugssignal S7 bestimmten Größe gehalten. Wenn die Intensität des von der Platte 1 reflektierten Strahls einer Spannung entspricht, die höher ist als die Spannung des Bezugssignals S8, wird die Zufuhr von Strom zum Treiber 15 beendet oder unterbrochen, so daß der Halbleiter-Laser 7 den Strahl nicht länger emittiert. Sobald der Laser 7 einen zu intensiven Strahl emittiert, wird er somit an einer weiteren Emission dieses Strahls gehindert. Die auf der Platte 1 aufgezeichneten Daten sind somit geschützt bzw. gesichert.
Bei der oben beschriebenen Ausführungsform liefert der Stellungsdetektor 8 ein Stellungssignal S4, wenn der optische Kopf 6 in Gegenüberstellung zum ersten aufzeichnungsfreien Bereich B der optischen Platte 1 bewegt ist. Statt dessen kann der Detektor 8 das Stellungssignal liefern, wenn der Kopf 6 in eine Stellung bewegt ist, in welcher er dem zweiten aufzeichnungsfreien Bereich C der Platte 1 gegenübersteht.
Bei der obigen Ausführungsform besteht der Stellungsdetektor 8 aus einem Fotounterbrecher. Wahlweise kann der Detektor 8 gemäß der vorliegenden Erfindung auch aus einem Grenzschalter bestehen.
Fig. 6 ist ein Blockschaltbild einer Abwandlung der Laseransteuerschaltung 10. Gemäß Fig. 6 unterscheidet sich die abgewandelte Schaltung 10 von der Schaltung 10 nach Fig. 3 dadurch, daß das durch den Verstärker 12 verstärkte Ausgangssignal S6 des Fotodetektors 11 an den einen Eingang des Komparators 14 angelegt wird. Der Komparator 14 vergleicht somit die Spannung S6 mit dem Bezugssignal S8. Wenn die durch das Signal S6, welches der Intensität des Überwachungslichts entspricht, repräsentierte Spannung höher ist als die durch das Signal S8 repräsentierte Spannung, liefert der Komparator 14 ein Alarmsignal S9, wodurch der Halbleiter-Laser 7 zur Beendigung der Emission des Strahls veranlaßt wird. Die in Fig. 6 gezeigte abgewandelte Laseransteuerschaltung erfüllt ersichtlicherweise die gleiche Funktion wie die in Fig. 3 dargestellte Schaltung 10.

Claims

1. Gerät zum Fokussieren eines Lichtstrahls (LB) auf einem Informationsspeichermedium (1) mit einem aufzeichnungsfreien Bereich (B, C), umfassend:

eine Einheit (2) zum Drehen des Mediums (1) mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit,

eine Einheit (6) zum Richten des Lichtstrahls (LB)

zum Medium (1), wobei die Strahl-Richteinheit (6) eine Einheit (7) zum Erzeugen des Lichtstrahls (LB) aufweist, (und)

eine Einheit (5) zum Bewegen der Strahl-Richteinheit (6) parallel zum Medium (1),

gekennzeichnet durch

eine Einheit (8) zum Detektieren einer Stellung, an welcher die Erzeugungseinheit (7) dem aufzeichnungsfreien Bereich (B, C) des Mediums (1) zugewandt ist oder gegenübersteht, während die Strahl-Richteinheit (6) durch die Bewegungseinheit (5) bewegt wird, und

Einheiten (9, 10) zum Aktivieren der Erzeugungseinheit (7) zwecks Erzeugung des Lichtstrahls (LB), wenn die Detektiereinheit (8) die Stellung detektiert, in welcher die Erzeugungseinheit (7) dem aufzeichnungsfreien Bereich (B, C) des Mediums (1) gegenübersteht.

2. Gerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch

eine Strahldetektiereinheit (65) zum Detektieren des über die Richteinheit (6) vom Medium (1) reflektierten Lichtstrahls (LB) und

eine Einheit (33) zum Einstellen der Lage der Richteinheit (6) gegenüber dem Medium (1) in Abhängigkeit von einem von der Strahldetektiereinheit (65) ausgegebenen Signal.

3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, ferner gekennzeichnet durch eine Detektor- oder Detekiereinheit (65) zum Detektieren der Intensität oder Stärke des vom Speichermedium (1) reflektierten Lichtstrahls (LB) und Einheiten (14, 16, 17) zum Deaktivieren dar Erzeugungseinheit (7), wenn das Ausgangssignal der Intensitätsdetektiereinheit (65) größer ist als eine vorbestimmte Größe.

4. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Erzeugungseinheit (7) einen Monitor- oder Überwachungsstrahl (MB) emittiert, und ferner umfassend eine Detektoreinheit (11) zum Detektieren des von der Erzeugungseinheit (7) emittierten Überwachungsstrahls (MB) sowie Einheiten (14, 16, 17) zum Deaktivieren der Erzeugungseinheit (7), wenn das Ausgangssignal der Detektoreinheit (11) größer ist als eine vorbestimmte Größe.

5. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Erzeugungseinheit (7) einen Überwachungsstrahl (MB) emittiert und die Intensitätsdetektoreinheit (11) die Intensität des von der Erzeugungseinheit (7) emittierten Überwachungsstrahls (MB) detektiert.