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ALLGEMEINER
STAND DER TECHNIK
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Gebiet der
Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine optische Scaneinrichtung zum
Scannen eines Mehrschichtinformationsträgers.
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Die
vorliegende Erfindung ist insbesondere für eine optische Diskvorrichtung
zum Lesen und/oder Aufzeichnen von Daten von und/oder auf eine optische
Disk, z.B. einen Blu-Ray-Disk-(BD)-Player- und/oder -Recorder relevant.
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Stand der
Technik
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Informationsträger mit
einer Vielzahl von Informationsschichten werden weithin verwendet.
Beispielsweise umfassen einige DVDs (DVD steht für Digital Versatile Disk) eine
erste und eine zweite Informationsschicht, die mittels eines Strahlungsstrahls gescannt
werden können,
um von einer dieser Informationsschichten zu lesen und/oder darauf
aufzuzeichnen. Der Ausdruck „Scannen" bedeutet entweder
das Lesen oder das Schreiben von Daten von oder auf eine Informationsschicht.
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Eine
optische Scaneinrichtung zum Scannen einer derartigen zweischichtigen
DVD umfasst eine Strahlungsquelle zum Erzeugen eines divergierenden
Strahlungsstrahl, einen Kollimator zum Konvertieren dieses divergierenden
Strahls in einen parallelen Strahl, und eine Objektivlinse zum Fokussieren des
parallelen Strahls auf eine der beiden Informationsschichten. Die
optische Scaneinrichtung umfasst einen Aktuator zum Bewegen der
Objektivlinse axial und Fokussieren des parallelen Strahls auf der
gewünschten
Informationsschicht.
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Wenn
die Objektivlinse bewegt wird, um von der ersten Informationsschicht
zur zweiten Informationsschicht zu springen, tritt eine gewisse
Menge sphärischer
Abweichung auf. Im Fall einer DVD ist diese Menge sphärischer
Abweichung jedoch verhältnis mäßig gering,
da die nummerische Apertur des Strahlungsstrahls verhältnismäßig gering
und die Wellenlänge
verhältnismäßig hoch
ist. Die Menge sphärischer
Abweichung befindet sich tatsächlich
innerhalb der Toleranzen der optischen Scaneinrichtung, so dass
keine sphärische
Abweichungskorrektur benötigt
wird. Beim Springen von einer Informationsschicht zu einer anderen
ist nur eine Refokussiervorgang notwendig. Eine solche optische
Scaneinrichtung ist aus US 2002/0003755A1 bekannt.
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Um
die Kapazität
einer Informationsschicht zu erhöhen,
wurde ein optisches Disksystem der nächsten Generation entwickelt,
das höhere
nummerische Apertur und geringere Wellenlänge für den Strahlungsstrahl verwendet.
Beispielsweise verwendet ein BP-Player
und/oder -recorder eine Objektivlinse mit einer nummerischen Apertur
von 0,85 und einen Strahlungsstrahl der Wellenlänge von 405 Nanometern. In
der Folge ist die Menge auftretender sphärischer Abweichung, die beim
Springen von einer Schicht zu einer anderen auftritt, höher als
die bei einem DVD-Player. Die Menge sphärischer Abweichung ist in der
Tat proportional zu der vierten Potenz der nummerischen Apertur,
was bedeutet, dass einen leichte Erhöhung in der nummerischen Apertur zu
einer großen
Erhöhung
der Menge sphärischer Abweichung
führt.
In der Regel liegt die Menge sphärischer
Abweichung, die beim Springen von einer Schicht zur anderen auftritt,
bei einer doppelschichtigen BD um die 250 ml rms, was sich außerhalb
der Toleranzen für
optische Scaneinrichtungen befindet. In der Folge ist es notwendig,
beim Springen von einer Schicht zur anderen die sphärische Abweichung zu
korrigieren.
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Eine
Möglichkeit,
die sphärische
Abweichung beim Springen von der ersten Informationsschicht zu der
zweiten Informationsschicht zu korrigieren, besteht darin, dass
die Objektivlinse so ausgelegt wird, dass keine sphärische Abweichung
auftritt, wenn ein paralleler Eintrittsstrahl auf die erste Informationsschicht
fokussiert wird, d.h. wenn eine unendliche Nebenachse verwendet
wird. Beim Springen zu der zweiten Informationsschicht werden die Ränder des
Eintrittsstrahls verändert,
d.h. eine endliche Nebenachse wird verwendet. Beispielsweise wird
ein konvergierender Eintrittsstrahl auf die zweite Informationsschicht
fokussiert. Die Objektivlinse ist so ausgelegt, dass sie im Wesentlichen
der Sinusbedingung entspricht, damit sie ein wesentliches Blickfeld
hat. Von einer Linse, die zur Übereinstimmung mit
der Sinusbedingung ausgelegt ist, ist bekannt, dass sie zu sphärischer
Abweichung führt,
wenn der Nebenachsenabstand im Vergleich zu der Designsituation
verändert
wird. Dies wird beispielsweise in „Principles of Optics" von M. Born und
E. Wolf, Pergamon Press, Oxford, 1993, S. 166–169 erläutert. In der Folge ist es
durch Ändern des
Nebenachsenabstands, d.h. der Ränder
des Eintrittsstrahls, möglich, sphärische Abweichung
zu erzeugen, was die sphärische
Abweichung ausgleicht, die beim Springen von einer Schicht zur anderen
auftritt.
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Aufgrund
der Exzentrizität
der Spiralen des Informationsträgers
muss die Objektivlinse jedoch von ihrer mittigen Position während des
Scannens wegbewegt werden, d.h. während des Scannens kommt es
zu einem Dezentrieren der Objektivlinse. Wird nun eine endliche
Nebenachse zum Scannen der zweiten Informationsschicht verwendet,
ist die Objektivlinse empfindlich gegenüber dem Dezentrieren. Je höher der
Rand des Eintrittsstrahls, desto empfindlicher gegenüber Dezentrieren
ist die Objektivlinse. In der Folge ist die mögliche Dezentrierung der Objektivlinse
einer optischen Scaneinrichtung wie oben beschrieben beschränkt und
eine solche optische Scaneinrichtung kann ein Informationsträger, der
eine verhältnismäßig hohe
Exzentrizität
der Spiralen aufweist, nicht scannen.
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Kurze Darstellung
der Erfindung
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Es
ist eine Aufgabe der Erfindung, eine optische Scaneinrichtung bereitzustellen,
die weniger empfindlich gegenüber
dem Dezentrieren der Objektivlinse ist.
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Dazu
schlägt
die Erfindung eine optische Scaneinrichtung zum Scannen in einem
ersten Modus einer ersten Informationsschicht eines Informationsträgers und
in einem zweiten Modus einer zweiten Informationsschicht eines Informationsträgers vor,
wobei die optische Scaneinrichtung eine Strahlungsquelle zur Erzeugung
eines Strahlungsstrahls, ein Objektivsystem zum Fokussieren eines
Eintrittstrahls auf eine Informationsschicht, und ein optisches
Element, das zwischen der Strahlungsquelle und dem Objektivsystem
zum Konvertieren des Strahlungsstrahls in einen divergierenden Eintrittsstrahl
in dem ersten Modus und einen konvergierenden Eintrittsstrahl in
dem zweiten Modus angeordnet ist.
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Gemäß der Erfindung
wird zum Scannen der ersten und zweiten Informationsschicht eine
endliche Nebenachse verwendet. Das heißt, dass die Objektivlinse
zum Fokussieren ohne sphärische
Abweichung eines parallelen Eintrittsstrahls auf eine bestimmte
Ebene, die zwischen der ersten und zweiten Informationsschicht angeordnet
ist, ausgelegt ist. Ein divergierender Eintrittsstrahl wird somit
dafür verwendet,
die sphärische
Abweichung, die während Scannens
der ersten Informationsschicht auftritt, zu kompensieren, und ein
konvergierender Eintrittsstrahl wird verwendet, um die sphärische Abweichung auszugleichen,
die während
des Scannens der zweiten Informationsschicht auftritt. Da die Menge
sphärischer
Abweichung, die beim Springen von der ersten zur zweiten Informationsschicht
auftritt, die gleiche ist, wie im Stand der Technik, werden die Ränder des
divergierenden und konvergierenden Eintrittsstrahls verglichen mit
den Rändern
des konvergierenden Strahls, der in dem Stand der Technik zum Scannen
der zweiten Informationsschicht verwendet wird, verringert. Dies
ist darauf zurückzuführen, dass
ein Teil dieser sphärischer
Abweichung kompensiert wird, wenn die erste Informationsschicht gescannt
wird, und ein weiterer Teil, wenn die zweite Informationsschicht
gescannt wird, während
alle sphärische
Abweichung kompensiert wird, wenn die zweite Informationsschicht
in einer optischen Scaneinrichtung aus dem Stand der Technik gescannt
wird.
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Die
optische Scaneinrichtung gemäß der Erfindung
ist gegenüber
dem Dezentrieren beim Scannen der ersten und zweiten Informationsschichten anfällig. Sie
ist jedoch weniger anfällig,
als die optische Scaneinrichtung aus dem Stand der Technik, da die
Ränder
des divergierenden und konvergierenden Strahls reduziert werden.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
ist das Objektivsystem zum Fokussieren ohne sphärische Abweichung eines parallelen
Eintrittsstrahls auf eine Ebene ausgelegt, die im Wesentlichen äquidistant
zwischen der ersten und zweiten Informationsschicht liegt. Gemäß dieser
Ausführungsform
wird ein gleicher Teil der sphärischen
Abweichung, die beim Springen von der ersten zu der zweiten Informationsschicht
auftritt, während
des Scannens der ersten Informationsschicht kompensiert, wie während des
Scannens der zweiten Informationsschicht. In der Folge sind die
Ränder
der konvergierenden und divergierenden Strahlen im Wesentlichen
gleich und die Toleranz für
das Dezentrieren während
des Scannens der ersten Informationsschicht ist im Wesentlichen
gleich der Toleranz für
das Dezentrieren während
des Scannens der zweiten Informationsschicht. Dies ermöglicht das
Erhalten einer verhältnismäßig hohen
Toleranz gegenüber
dem Dezentrieren während
des Scannens der beiden Informationsschichten.
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In
einer vorteilhaften Ausführungsform
handelt es sich bei dem optischen Element um einen Kollimator. Der
Kollimator, der in herkömmlichen
optischen Scaneinrichtungen verwendet wird, wird zum Konvertieren
des Strahlungsstrahls in einen konvergierenden oder einen divergierenden
Eintrittsstrahl verwendet. In der Folge kann eine herkömmliche
optische Scaneinrichtung zum Implementieren der Erfindung verwendet
werden, welche geeignet zum Bewegen des Kollimators gemäß eines
Betriebsmodus programmiert ist.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
ist die optische Scaneinrichtung ferner dafür ausgelegt, in einem dritten
Modus eine dritte Informationsschicht des Informationsträgers zu
scannen, welche zwischen der ersten und der zweiten Informationsschicht
angeordnet ist, wobei das optische Element dafür ausgelegt ist, den Strahlungsstrahl
in einen parallelen Eintrittsstrahl in dem dritten Modus zu konvertieren.
Eine solche Scaneinrichtung ist für das Scannen eines Informationsträgers gut
angepasst, der eine ungerade Anzahl von Informationsschichten enthält.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform umfasst die optische
Scaneinrichtung Mittel zum Bereitstellen einer Messung einer sphärischen Abweichung
und Mittel zum Steuern des optischen Elements abhängig von
der Messung. Dies stellt eine feinere Kompensation der sphärischen
Abweichung bereit.
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Diese
und weitere Aspekte der Erfindung werden aus den im Folgenden beschriebenen
Ausführungsformen
ersichtlich und werden mit Bezug darauf dargelegt.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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Die
Erfindung wird nun eingehender beispielhaft mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben, in denen:
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1 eine
optische Scaneinrichtung gemäß der Erfindung
in einem ersten Modus zeigt;
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2 die
optische Scaneinrichtung aus 1 in einem
zweiten Modus zeigt;
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3 eine
weitere optische Scaneinrichtung gemäß der Erfindung in einem ersten
Modus zeigt;
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4a bis 4c ein
Objektivsystem zum Scannen eines Informationsträgers umfassend drei Informationsschichten
zeigt;
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5a bis 5d ein
Objektivsystem zum Scannen eines Informationsträgers umfassend vier Informationsschichten
zeigt.
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Ausführliche
Beschreibung der Erfindung
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Eine
optische Scaneinrichtung gemäß der Erfindung
ist in den 1 und 2 dargestellt.
Eine solche optische Scaneinrichtung umfasst eine Strahlungsquelle 101 zum
Erzeugen eines Strahlungsstrahls 102, einen Kollimator 103,
einen Strahlungsteiler 104, eine servogesteuerte Objektivlinse 105, ein
Erfassungsmittel 106, ein Messmittel 107 und eine
Steuerung 108. Diese optische Scaneinrichtung ist zum Scannen
eines Informationsträgers 110 ausgelegt.
Der Informationsträger 110 umfasst
eine erste Informationsschicht 111 und eine zweite Informationsschicht 112.
Die optische Scaneinrichtung umfasst ferner eine Drehscheibe 120 zum
Aufnehmen des Informationsträgers 110.
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Während eines
Scanvorgangs, bei dem es sich um einen Schreibvorgang oder einen
Lesevorgang handeln kann, wird der Strahlungsstrahl 102 durch
den Kollimator 103 und die Objektivlinse 105 transformiert,
wie eingehender im Folgenden beschrieben werden wird. Ein resultierender
Strahl wird erhalten und der Informationsträger 110 wird durch den
resultierenden Strahl gescannt. Ein Fokusfehlersignal wird erfasst,
dessen Größe einem
Positionierfehler des resultierenden Strahls auf der Informationsschicht
entspricht. Dieses Fokusfehlersignal kann verwendet werden, um die
Axialposition der Objektivlinse 105 zu korrigieren. Ein
Signal wird an die Steuerung 108 gesendet, welche einen
Aktuator antreibt, um die Objektivlinse 105 axial zu bewegen.
Das Fokusfehlersignal und die auf der Informationsschicht geschriebenen
Daten werden durch die Erfassungsmittel 106 erfasst. Der
Strahlungsstrahl, der durch den Informationsträger 110 reflektiert
wird, erreicht das Erfassungsmittel 106 mittels des Strahlungsteilers 104.
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Es
sei darauf hingewiesen, dass in einer anderen Ausführungsform
das Signal, das der in dem Informationsträger 110 geschriebenen
Information entspricht, bei der Sendung durch eine zweite Objektivlinse
und ein zweites Erfassungsmittel erfasst werden kann, welche im
Vergleich zu dem Informationsträger 110 gegenüber der
Objektivlinse 105 platziert werden.
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Es
sei auch darauf hingewiesen, dass in einer weiteren Ausführungsform
der Informationsträger 110 einen
Spiegel an der Rückseite
des gesamten Trägers
aufweisen kann, welcher den durch die ersten und zweiten Informationsschichten 101 und 112 übertragenen
Strahl reflektiert. In diesem Fall kann die optische Scaneinrichtung
wie in 1 und 2 gezeigt zum Lesen der Daten
verwendet werden.
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Die
optische Scaneinrichtung gemäß der Erfindung
ist in 1 in dem ersten Modus und in 2 in
dem zweiten Modus dargestellt. Der Kollimator 103 ist ein
optisches Element, das zwischen der Strahlungsquelle 101 und
der Objektivlinse 105 platziert ist. In dem ersten Modus
konvertiert der Kollimator 103 den Strahlungsstrahl 102 in
einen divergierenden Eintrittsstrahl, der die Objektivlinse 105 erreicht.
In dem zweiten Mo dus konvertiert der Kollimator 103 der
Strahlungsstrahl 102 in einen konvergierenden Eintrittsstrahl.
Wenn sich der Kollimator in einer Position befindet, so dass die
Strahlungsquelle 110 sich an seinem Fokuspunkt befindet,
konvertiert der Kollimator 103 den Strahlungsstrahl 102 in
einen parallelen Eintrittsstrahl. Um einen divergierenden Eintrittsstrahl
zu erhalten, wird der Kollimator 103 auf die Strahlungsquelle 102 im
Vergleich zu der Position zu bewegt. Um einen konvergierenden Eintrittsstrahl zu
erhalten, wird der Kollimator 103 von der Strahlungsquelle 102 verglichen
zu der Position wegbewegt. Die Position des Kollimators 103 wird
durch einen Aktuator gesteuert, welcher durch die Steuerung 108 gesteuert
wird. Bei der Steuerung 108 handelt es sich um einen Mehrzwecksteuerung,
die den Aktuator zum Bewegen der Objektivlinse 105 und
den Aktuator zum Bewegen des Kollimators 103 unabhängig steuern
kann. Abhängig
von dem Scanmodus steuert die Steuerung 108 die Position
des Kollimators 103. Anders ausgedrückt, wird der Kollimator 103,
wenn die erste Informationsschicht gescannt wird, in der in 1 dargestellten
Position platziert, und wenn die zweite Informationsschicht gescannt wird,
wird der Kollimator 103 in der in 2 dargestellten
Position platziert.
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Die
Objektivlinse
105 ist derart ausgelegt, dass beim Fokussieren
eines parallelen Eintrittsstrahls einer bestimmten Ebene, die zwischen
der ersten und zweiten Informationsschicht des Informationsträgers
110 angeordnet
ist, keine sphärische
Abweichung auftritt. In der Folge würde sphärische Abweichung auftreten,
wenn die ersten Informationsschicht
111 mit einem parallelen
Eintrittsstrahl gekennzeichnet würde.
Durch Ändern
des Nebenachsenabstands während
des Scannens der ersten Informationsschicht
111, d.h. Einsetzen
eines divergierenden Eintrittsstrahls, erzeugt die Objektivlinse
105 sphärische Abweichung,
welche die oben genannte sphärische
Abweichung kompensiert. Die Position des Kollimators
103 wird
derart bestimmt, dass keine sphärische
Abweichung auftritt, wenn der divergierende Eintrittsstrahl auf
die erste Informationsschicht
111 fokussiert wird. Vorzugsweise
umfasst die optische Scaneinrichtung Mittel zum Messen der sphärischen
Abweichen und Mittel zum Steuern der Position des Kollimators
103,
abhängig
von der gemessenen sphärischen
Abweichung. Die Messung der sphärischen
Abweichung während
des Scannens der ersten Informationsschicht
110 wird an
die Steuerung
108 gesendet, die die Position des Kollimators
103 steuert,
um die sphärische
Abweichung zu unterdrücken.
Die sphärische
Abweichung wird gemäß herkömmlichen
Mitteln wie beispielsweise in
US 6,229,600 beschrieben,
gemessen.
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Die
zweite Informationsschicht 112 wird mit einem konvergierenden
Eintrittsstrahl gescannt, um die sphärische Abweichung zu kompensieren,
die auftreten würde,
wenn die zweite Informationsschicht mit einem parallelen Eintrittsstrahl
gescannt werden würde.
Wie für
die erste Informationsschicht 111 beschrieben, wird die
Position des Kollimators 103 vorzugsweise durch die Steuerung 108 gesteuert
abhängig
von einer Messung der sphärischen
Abweichung.
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Die
optische Scaneinrichtung gemäß der Erfindung
ist gegenüber
dem Dezentrieren empfindlich, wenn die erste und zweite Informationsschicht
gescannt wird. In dem ersten und zweiten Modus wird tatsächlich eine
endliche Nebenachse verwendet. Sie ist jedoch weniger empfindlich
als im Stand der Technik, in dem die erste Informationsschicht 111 mit einem
parallelen Eintrittsstrahl und die zweite Informationsschicht 112 mit
einem konvergierenden Eintrittsstrahl gescannt wird. In der Tat
sind die Ränder des
konvergierenden Strahls in der optischen Scaneinrichtung gemäß der Erfindung
geringer als die Ränder
des konvergierenden Strahls in der optischen Scaneinrichtung aus
dem Stand der Technik. Dies liegt daran, dass die Menge sphärischer
Abweichung, die beim Springen von der Ebene, in der ein paralleler
Eintrittsstrahl, der ohne sphärische
Abweichung auf der zweiten Informationsschicht 112 gescannt
wird, in der optischen Scaneinrichtung gemäß der Erfindung geringer ist
als die optische Scaneinrichtung nach dem Stand der Technik.
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Zur
erheblichen Reduzierung der Anfälligkeit gegenüber Dezentrieren
verglichen mit dem Stand der Technik muss die Ebene, in der ein
paralleler Eintrittsstrahl ohne sphärische Abweichung fokussiert wird,
ausreichend weit von der ersten und zweiten Informationsschicht 111 und 112 entfernt
sein. Wenn diese Ebene zu nah bei einer dieser Informationsschichten
ist, wird die Empfindlichkeit gegenüber Dezentrieren reduziert,
jedoch nicht signifikant. Vorzugsweise befindet sich diese Ebene,
wenn der Abstand zwischen der ersten und der zweiten Informationsschicht 111 und 112 D
ist, mindestens 0,2 D von jeder der Schichten 111 und 112 entfernt.
Weiter bevorzugt ist diese Ebene 0,5 D von der ersten und zweiten
Informationsschicht 111 und 112 entfernt, was
bedeutet, dass das Objektivsystem ausgelegt ist, einen parallelen
Eintrittsstrahl ohne sphärische Abweichung
auf eine im Wesentlichen äquidistante Ebene
zwischen der ersten und zweiten Informationsschicht zu fokussieren.
In diesem Fall kann leicht gezeigt werden, dass die Dezentrierungstoleranz
um einen Faktor von zwei im Vergleich zum Stand der Technik erhöht wird.
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Es
sei außerdem
darauf hingewiesen, dass eine geringe Menge sphärischer Abweichung während des
Scannens der ersten und zweiten Informationsschicht 111 und 112 verbleibt.
Dies tritt auch im Stand der Technik auf, jedoch nur während des
Scannens der zweiten Informationsschicht. Tatsächlich wird nur die sphärische Abweichung
der so genannten dritten Ordnung kompensiert, wenn der Nebenachsenabstand
verglichen mit der Designsituation verändert wird, aber eine gewisse
Menge sphärischer
Abweichung höherer
Ordnung verbleibt. Gemäß der Erfindung
wird die sphärische
Abweichung höherer
Ordnung über
die erste und zweite Informationsschicht 111 und 112 verteilt,
da die Gesamtmenge sphärischer
Abweichung höherer
Ordnung in der optischen Scaneinrichtung gemäß der Erfindung dieselbe ist,
wie in einer optischen Scaneinrichtung nach dem Stand der Technik.
Wenn die Objektivlinse 105 für das Fokussieren ohne sphärische Abweichung
eines parallelen Eintrittstrahls auf eine im Wesentlichen äquidistante
Ebene zwischen der ersten und zweiten Informationsschicht 111 und 112 ausgelegt ist,
wird die sphärische
Abweichung höherer
Ordnung gleichmäßig über die
erste und zweite Informationsschicht 111 und 112 verteilt.
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Dies
ist vorteilhaft insbesondere in dem Fall, in dem die sphärische Abweichung
höherer
Ordnung verhältnismäßig hoch
ist und das Scannen der zweiten Informationsschicht in einer optischen
Scanvorrichtung nach dem Stand der Technik stört, da es außerhalb
der Toleranzen der optischen Scaneinrichtung ist. Gemäß der Erfindung
wird die sphärische Abweichung
höherer
Ordnung reduziert, wenn die zweite Informationsschicht 112 gescannt
wird, so dass sie innerhalb der Toleranzen der optischen Scaneinrichtung
liegen kann.
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Eine
weitere optische Scaneinrichtung gemäß der Erfindung wird in 3 dargestellt.
Eine solche optische Scaneinrichtung umfasst zusätzlich zu den in 1 und 2 beschriebenen
Elementen einen Strahlausweiter, der eine erste Ausweiterlinse 301 und
eine zweite Ausweiterlinse 302 umfasst.
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In
dieser anderen optischen Scaneinrichtung ist der Kollimator 103 derart
platziert, dass die Strahlungsquelle 110 sich an seinem
Fokuspunkt befindet. Der Kollimator 103 konvertiert somit
den Strahlungsstrahl in einem parallelen Strahl. Der Strahlausweiter konvertiert
dann den parallelen Strahl in einen konvergierenden oder divergierenden
Strahl abhängig von
dem Modus. In dem Beispiel aus 3 ist die
optische Scaneinrichtung in dem ersten Modus dargestellt, wobei
der Strahlausweiter den parallelen Strahl in einen divergierenden
Strahl konvertiert. Der Kollimator 103, die erste Linse 301 und
die zweite Linse 302 bilden ein optisches Element, das
zwischen die Strahlungsquelle 101 und die Objektivlinse 105 platziert
ist, welches den Strahlungsstrahl 102 in einen divergieren den
Eintrittstrahl in dem ersten Modus und einen konvergierenden Eintrittsstrahl
in dem zweiten Modus konvertiert.
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Ein
solcher Strahlausweiter ist einem Fachmann wohlbekannt. Beispielsweise
beschreibt die Patentanmeldung US 2002/0067666, veröffentlicht am
6. Juni 2002, einen solchen Strahlausweiter. Die zweite Ausweiterlinse 302 wird
mittels eines Aktuators bewegt, welcher durch die Steuerung 108 gesteuert
wird. Abhängig
von dem Modus steuert die Steuerung 108 die Position der
zweiten Ausweiterlinse 302, so dass ein divergierender
oder konvergierender Eintrittsstrahl erzeugt wird.
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4a bis 4c zeigen
einen Objektivsystem zum Scannen eines Informationsträgers umfassend
drei Informationsschichten. In 4a bis 4c wird
nur das Objektivsystem gezeigt, bei dem es sich um die Objektivlinse 105 handelt.
Der divergierende parallele und konvergierende Eintrittstrahl, der
jeweils in 4a bis 4c dargestellt
ist, wird mittels eines optischen Elements, wie in den 1, 2 oder 3 beschrieben,
erzeugt. Der Informationsträger
umfasst eine erste Informationsschicht 401, eine zweite
Informationsschicht 402 und eine dritte Informationsschicht 403.
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Die
erste Informationsschicht 401 wird mittels eines divergierenden
Eintrittstrahls, wie in 1 beschrieben, gescannt. Die
zweite Informationsschicht 402 wird mittels eines konvergierenden
Eintrittstrahls, wie in 2 beschrieben, gescannt. Die dritte
Informationsschicht, die sich zwischen der ersten und zweiten Informationsschicht 401 und 402 befindet,
wird mittels eines parallelen Eintrittstrahls gescannt. Dies bedeutet,
dass die Objektivlinse 105 zum Fokussieren ohne sphärische Abweichung
eines parallelen Eintrittstrahls auf der dritten Informationsschicht 403 ausgelegt
ist. Daher tritt während
des Scannens der dritten Informationsschicht keine sphärische Abweichung
auf und die optische Scaneinrichtung ist unempfindlich für das Dezentrieren
während des
Scannens der dritten Informationsschicht 403.
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In
dem Beispiel aus 4a bis 4c befindet
sich die dritte Informationssicht 403 im Wesentlichen äquidistant
zwischen den ersten und zweiten Informationsschichten 401 und 402.
Somit wird die Empfindlichkeit gegenüber dem Dezentrieren, wie in 1 und 2 beschrieben, über die
erste und zweite Informationsschicht 401 und 402 gleichmäßig verteilt,
wie auch die Abweichung höherer
Ordnung, was besonders vorteilhaft ist.
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5a bis 5d zeigen
ein Objektivsystem zum Scannen eines Informationsträgers umfassend
vier Informationsschichten. Der Informationsträger umfasst eine erste Informationsschicht 501,
eine zweite Informationsschicht 502, eine dritte Informationsschicht 503 und
eine vierte Informationsschicht 504. Die erste Informationsschicht 501 wird
mittels eines konvergierenden Eintrittstrahls mit einem ersten Rand
gescannt. Die dritte Informationsschicht 503 wird mittels
eines konvergierenden Eintrittstrahls mit einem zweiten Rand gescannt,
der geringer als der erste Rand ist. Die vierte Informationsschicht 504 wird
mittels eines divergierenden Eintrittstrahls mit einem dritten Rand
gescannt. Die zweite Informationsschicht 502 wird mittels
eines divergierenden Eintrittstrahls mit einem vierten Rand gescannt,
der größer als
der dritte Rand ist.
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In
diesem Fall ist die Objektivlinse 105 zum Fokussieren ohne
sphärische
Abweichung eines parallelen Eintrittstrahls auf einer Ebene ausgelegt,
die sich zwischen der dritten Informationsschicht 503 und
der dritten Informationsschicht 504, vorzugsweise äquidistant
zwischen der dritten und vierten Informationsschicht 503 und 504 befindet.
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Es
sei darauf hingewiesen, dass die optische Scaneinrichtung gemäß der Erfindung
zum Scannen von Informationsträgern
verwendet werden kann, die verschiedene Anzahlen von Informationsschichten aufweisen.
Für einen
Informationsträger
mit 2X Informationsschichten, wobei es sich bei X um eine ganze Zahl
handelt, werden vorzugsweise X konvergierende Eintrittstrahlen und
X divergierende Eintrittstrahlen verwendet. Für einen Informationsträger mit
2X + 1 Informationsschichten, werden vorzugsweise X konvergierende
Eintritstrahlen, X divergierende Eintrittstrahlen und ein paralleler
Eintrittstrahl verwendet. Dies ermöglicht die Verteilung der Empfindlichkeit
gegenüber
Dezentrieren über
die Informationsschichten auf effiziente Weise.
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Etwaige
Bezugszeichen in den folgenden Ansprüchen sollten nicht als den
Anspruch einschränkend
ausgelegt werden. Es wird deutlich werden, dass die Verwendung des
Verbs „umfassen" und seiner Konjugationen
das Vorhandensein irgendwelcher anderer Elemente außer denen
in irgendeinem Anspruch definierten nicht ausschließt. Das
einem Element vorangehende Wort „ein" schließt nicht das Vorhandensein
einer Vielzahl derartiger Elemente aus.