DE69616896T2

DE69616896T2 - Anordnung für optischen Kopf

Info

Publication number: DE69616896T2
Application number: DE69616896T
Authority: DE
Inventors: Satoru Kishita
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1995-07-31
Filing date: 1996-07-24
Publication date: 2002-06-27
Anticipated expiration: 2016-07-25
Also published as: US5838652A; EP0757346A1; KR970007891A; JPH0944884A; DE69616896D1; JP3645319B2; EP0757346B1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Datenverarbeitungsgerät, und insbesondere auf ein Optikkopfgerät, das Daten auf einem Aufzeichnungsmedium, wie z. B. einer optischen Platte, optisch aufzeichnet, und das die Daten vom Aufzeichnungsmedium optisch reproduziert bzw. wiedergibt.
Im allgemeinen weist ein Datenverarbeitungsgerät zum optischen Aufzeichnen von Daten auf einem Aufzeichnungsmedium, wie z. B. einer optischen Platte, und zum Reproduzieren der Daten von dem Medium einen optischen Kopf auf. Der optische Kopf bzw. Optikkopf richtet einen Lichtstrahl auf die Aufzeichnungs-/Reproduktionsfläche des Mediums, um Daten auf dem Medium aufzuzeichnen, unterzieht die Oberfläche des Mediums einer Lichtabtastung und empfängt das vom Medium reflektierte Licht, um die Daten von dem Aufzeichnungsmedium zu reproduzieren.
Der optische Kopf umfaßt einen Halbleiterlaser, eine Kollimatorlinse, eine Fokussierlinse, ein Ablenkelement und einen Photodetektor. Der Halbleiterlaser wird als Lichtquelle eingesetzt. Die Kollimatorlinse kollimiert das vom Laser emittierte gestreute Licht. Die Fokussierlinse empfängt das kollimierte Licht (z. B. einen parallelen Strahl) von der Kollimatorlinse und fokussiert ihn auf eine optische Platte, die als Aufzeichnungsmedium verwendet wird. Das Ablenkelement empfängt den von der Platte reflektierten und durch die Fokussierlinse gerichteten Lichtstrahl und lenkt den Lichtstrahl in einer vorbestimmten Richtung ab. Der Photodetektor empfängt den abgelenkten Lichtstrahl und wandelt ihn in elektrische Signale um. Die elektrischen Signale stellen die von der optischen Platte reproduzierten Daten dar.
Der optische Kopf umfaßt ferner einen weiteren Photodetektor und einen Lasertreiber. Dieser Photodetektor überwacht die Menge des Lichts, das der Halbleiterlaser emittiert hat. Der Lasertreiber steuert den Laser auf der Basis der Lichtmenge, die der Photodetektor überwacht hat, so daß der Laser Licht in einer vorbestimmten Menge emittieren kann.
Verfahren zur Überwachung der von einem Halbleiterlaser emittierten Lichtmenge sind bekannt. Das erste Verfahren besteht in der Überwachung des von der Rückseite des Halbleiterlasers emittierten Lichts, das von einem Aufzeichnungsmedium weg wandert. Das zweite Verfahren besteht darin, das von der Vorderseite des Lasers emittierte und zum Aufzeichnungsmedium hin wandernde Licht zu überwachen. Nachstehend wird das von dem Medium weg wandernde Licht als "rückwärtiges Licht" ("backward light") und das zum Medium hin wandernde Licht als "vorderes Licht" ("forward light") bezeichnet.
Das erste Verfahren ist jedoch unvorteilhaft. Es kann die Menge bzw. den Betrag von rückwärtigem Licht nicht genau detektieren und kann nicht dazu dienen, den Halbleiterlaser so zu steuern, daß der Laser Licht in der vorbestimmten Menge emittiert. Dies liegt daran, daß das rückwärtige Licht durch das vom Medium reflektierte vordere Licht beeinflußt wird und den Halbleiterlaser, obzwar in geringen Mengen, erreicht. Folglich kann die Menge an rückwärtigem Licht nicht proportional zur Menge des vorderen Lichts sein, was es erschwert, zu bewirken, daß der Laser Licht in einer gewünschten Menge emittiert.
Das zweite Verfahren ist ebenfalls nicht von Vorteil. Um das zweite Verfahren auszuführen, muss ein optischer Kopf zwei zusätzliche Komponenten aufweisen. Die erste zusätzliche Komponente ist ein Strahlsplitter zum Aufspalten des vorderen Lichtstrahls in zwei Strahlen. Die zweite zusätzliche Komponente ist eine Fokussierlinse zum Fokussieren eines der von dem Strahlsplitter an der Lichtempfangsseite des Photodetektors erhaltenen Strahls, um das vom Laser emittierte Licht zu überwachen. Die Verwendung dieser zusätzlichen Komponenten vergrößert unweigerlich die Größe des Optikkopfs und dessen Herstellungskosten.
Die JP-A-06.267.100 offenbart eine optische Datenverarbeitungsvorrichtung, die durch den Oberbegriff von Anspruch 1 wiedergegeben ist.
Die vorliegende Erfindung wurde angesichts der obigen Ausführungen getätigt, und ihre Aufgabe ist es, ein Datenverarbeitungsgerät bereitzustellen, das einfach im Aufbau ist und mit geringen Kosten hergestellt werden kann, und das zuverlässig Daten aufzeichnen und reproduzieren kann.
Um diese Aufgabe zu erfüllen, wird ein Datenverarbeitungsgerät bereitgestellt mit: einer Lichtquelle zum Emittieren eines Lichtstrahls, einer Einstell- bzw. Anpassungseinrichtung zum Einstellen bzw. Anpassen einer Stärke, mit der der Lichtstrahl von der Lichtquelle emittiert wird, einer Kollimatorlinse zum Kollimieren des Lichtstrahls, einer Fokussierlinse zum Fokussieren des durch die Kollimatorlinse kollimatierten Lichtstrahls auf ein Aufzeichnungsmedium, einer Ablenkeinrichtung zum Ablenken des vom Aufzeichnungsmedium reflektierten und durch die Fokussierlinse gerichteten Lichtstrahls auf eine erste Position, einer ersten Lichempfangseinrichtung zum Empfangen des von der Ablenkeinrichtung abgelenkten Lichtstrahls an der ersten Position und zum Konvertieren desselben in ein elektrisches Datensignal, einer Reflexionsfläche, die zwischen der Kollimatorlinse und der Fokussierlinse vorgesehen und zu einer Ebene hin geneigt ist, die senkrecht zu einer optischen Achse der Kollimatorlinse ist, um einen Teil des von der Lichtquelle emittierten Lichtstrahls zu reflektieren und denselben auf eine zweite Position zu richten, einer zweiten Lichtempfangseinrichtung zum Empfangen des von der Reflexionsfläche reflektierten Lichtstrahls an der zweiten Position und zum Konvertieren desselben in ein elektrisches Überwachungssignal, und einer Steuereinrichtung zum Steuern der Einstelleinrichtung gemäß dem elektrischen Überwachungssignal, wodurch die Stärke, mit der der Lichtstrahl von der Lichtquelle emittiert wird, eingestellt bzw. angepaßt wird, wobei sich die ersten und zweiten Lichtempfangseinrichtungen neben der Lichtquelle befinden und ferner eine Korrektureinrichtung mit der Reflexionsfläche vorgesehen ist, um eine Elliptizität des Lichtstrahls, der die Reflexionsfläche passiert hat, zu korrigieren.
Weitere Ausführungsformen der Erfindung sind in den beigefügten abhängigen Ansprüchen 2 bis 11 definiert. Diese Erfindung ist aus der folgenden detaillierten Beschreibung in Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen besser verständlich, in denen zeigen:
Fig. 1A eine schematische Ansicht zur Darstellung des inneren Aufbaus des in ein Datenverarbeitungsgerät aufgenommenen Optikkopfs gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 1B eine Draufsicht auf die in den in Fig. 1A gezeigten Optikkopf eingebaute Laser-Detektoreinheit,
Fig. 2 ein Blockdiagramm zur Veranschaulichung des Steuersystems, das im Datenverarbeitungsgerät gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung vorgesehen ist,
Fig. 3A eine schematische Ansicht zur Darstellung des inneren Aufbaus des in ein Datenverarbeitungsgerät aufgenommenen Optikkopfs gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung, und
Fig. 3B eine Draufsicht auf die in den Optikkopf gemäß Fig. 3A eingebaute Laser-Detektoreinheit.
Im folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung im Detail unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnungen beschrieben.
Die Fig. 1A und 1B zeigen den optischen Kopf 1, der in ein Datenverarbeiturigsgerät aufgenommen ist, das die erste Ausführungsform der Erfindung darstellt. Im Einsatz ist der optische Kopf 1 gegenüber der Aufzeichnungs- /Reproduktionsfläche einer optischen Platte D gelegen, die als Aufzeichnungsmedium verwendet wird. Gemäß Fig. 1A weist der Optikkopf 1 eine Laser-Detektoreinheit 10 auf. Die Laser- Detektoreinheit 10 umfaßt einen Halbleiterlaser 2, einen ersten Photodetektor 4 und einen zweiten Photodetektor 6, die gemäß Fig. 1B annähernd in derselben Ebene gelegen sind. Der Halbleiterlaser 2, der erste Photodetektor 4 und der zweite Photodetektor 6 werden als die Lichtquelle, die erste Lichtempfangseinrichtung zum Erzeugen von Datensignalen und als die zweite Lichtempfangseinrichtung zum Erzeugen von Monitorsignalen verwendet. Die Photodetektoren 4 und 6 sind an ersten und zweiten Positionen neben dem Halbleiterlaser 2 angeordnet.
Der Optikkopf 1 umfaßt ferner ein optisches Ablenkelement 12, eine Kollimatorlinse 14, eine Apertursteuerung 16, ein Korrekturprisma 18 und eine Fokussierlinse 20. Diese Komponenten 12, 14, 16 und 18 sind in der erwähnten Reihenfolge in der optischen Bahn angeordnet, die sich vom Halbleiterlaser 2 zur Optikplatte D erstreckt. Die Kollimatorlinse 14 wandelt das vom Laser 2 emittierte streuende Licht in einen parallelen Lichtstrahl um. Die Apertursteuerung 16 fungiert als Membraneinrichtung. Das Korrekturprisma 18 dient als Korrektureinrichtung. Die Fokussierlinse 20 fokussiert das von der Kollimatorlinse 14 ausgegebene und durch die Steuereinrichtung 16 und das Prisma 18 gelenkte Licht, wobei es einen Strahlfleck auf der Aufzeichnungs-/Reproduktionsfläche der Optikplatte D bildet. Das Korrekturprisma 18 weist eine Reflexionsfläche 18a und eine geneigte Fläche 18b auf. Die Oberfläche 18a weist eine Reflektanz von 50% oder weniger auf. Die Oberfläche 18b ist unter einem vorbestimmten Winkel zur Reflexionsfläche 18a hin geneigt.
Das optische Ablenkelement 12 ist wie eine Platte geformt. Es erstreckt sich im wesentlichen parallel zu einer Ebene, die senkrecht zu der Achse des vom Halbleiterlaser 2 zur optischen Platte D hin emittierten Lichtstrahls ist. Das Element 12 weist einen Lichtablenkungsabschnitt 12a und einen Lichtdurchlaßabschnitt 12b auf. Der Lichtablenkungsabschnitt 12a führt zwei Funktionen aus. Die erste Funktion besteht darin, den Durchgang des vom Halbleiterlaser 2 emittierten Lichtstrahls zu gestatten. Die zweite Funktion besteht darin, den von der Optikplatte reflektierten und somit Daten darstellenden Lichtstrahl zum ersten Photodetektor 4 hin abzulenken. Der Lichtdurchgangsabschnitt 12b gestattet den Durchgang des Monitor-Lichtstrahls, der von der Reflexionsfläche 18a des Korrekturprismas 18 reflektiert wird, ohne diesen Lichtstrahl zu reflektieren.
Die Kollimatorlinse 14 ist in einer horizontalen Ebene angeordnet, die im wesentlichen in rechtem Winkel zur optischen Achse des Halbleiterlasers 2 steht. Dabei kollimiert nicht nur die Linse 14 den gestreuten Lichtstrahl der vom Halbleiterlaser 2 emittiert wurde und den Lichtablenkabschnitt 12 des optischen Ablenkelements 12 passiert hat, sondern die Linse 14 fokussiert auch den von der Reflexionsfläche 18a des Korrekturprismas 18 reflektierten Lichtstrahl an der Lichtempfangsfläche des zweiten Photodetektors 6, der zum Detektieren von Monitorsignalen vorgesehen ist. Mit anderen Worten arbeitet die Kollimatorlinse 14 auch als Fokussierlinse.
Der von der Reflexionsfläche 18a des Korrekturprismas 18 reflektierte und von der Kollimatorlinse 14 fokussierte Lichtstrahl passiert den Lichtdurchgangsabschnitt 12b des optischen Ablenkelements 12. Dieser Lichtstrahl wird dann an der Lichtempfangsfläche des zweiten Photodetektors 6 fokussiert.
Die Reflexionsfläche 18a des Korrekturprismas 18 ist unter einem vorgeschriebenen Winkel zu der Ebene geneigt, die sich in rechten Winkeln zur optischen Achse des Halbleiterlasers 2 erstreckt. Da die Reflexionsfläche 18a so geneigt ist, werden alle Lichtstrahlen, die sie reflektiert, auf den effektiven Bereich der Kollimatorlinse 14 gerichtet und durch die Kollimatorlinse 14 fokussiert. Dieser fokussierte Strahl wird nur auf den Lichtdurchgangsabschnitt 12b des optischen Ablenkelements 12 gerichtet und nicht auf dessen Lichtablenkabschnitt 12a. Der Strahl passiert den Lichtdurchgangsabschnitt 12b und erreicht die Lichtempfangsfläche des zweiten Photodetektors 6, der zum Erzeugen von Monitorsignalen vorgesehen ist.
Das Korrekturprisma 18 ist ein dreieckiges Prisma. Wie oben angegeben ist, weist es die Reflexionsfläche T8a und die geneigte Fläche 18b auf. Die geneigte Fläche 18b lenkt den eingegebenen Lichtstrahl zur Fokussierlinse 20 hin ab, wobei der eingegebene Lichtstrahl von dem Halbleiterlaser 2 emittiert wurde, den Lichtablenkabschnitt 12 und die Kollimatorlinse 14 passiert hat und auf die Reflexionsfläche 18a der Korrekturlinse gerichtet wurde. Die geneigte Oberfläche 18b reduziert auch die Elliptizität des Lichtstrahls. Insbesondere kann die Elliptizität des Strahls durch Neigen der Achse des Strahls zur Hauptachse eines elliptischen Bereichs in einer zur Achse des Strahls senkrechten Ebene verändert werden. Dies liegt daran, daß die Intensität eines von einem Halbleiterlaser 2 emittierten Lichtstrahls im allgemeinen in diesem elliptischen Bereich verteilt bzw. gestreut wird. Folglich kann die Intensität des Lichtstrahls in seinem Querschnitt erwünschtermaßen in einem im wesentlichen kreisförmigen Bereich durch Einstellen des Neigungswinkels der Oberfläche 18b des Korrekturprismas 18 verteilt werden.
Die zwischen der Kollimatorlinse 14 und dem Korrekturprisma 18 vorgesehene Apertursteuerung 16 erstreckt sich annähernd parallel zu einer Ebene, die in rechtem Winkel zur optischen Achse des Halbleiterlasers 2 verläuft. Die Apertursteuerung 16 weist eine im wesentlichen kreisförmige Apertur bzw. Blende 16a und einen Einstell- bzw. Anpaßmechanismus (nicht dargestellt) auf, der zum Einstellen bzw. Anpassen der Öffnung der Apertur 16a vorgesehen ist. Die Öffnung der Apertur 16a wird so eingestellt, daß der von der Reflexionsfläche 18a der Korrekturlinse 18 reflektierte Strahl insgesamt innerhalb des effektiven Bereichs der Kollimatorlinse 14 aufgebracht wird, daß der von der Kollimatorlinse 14 fokussierte Strahl durch den Lichtdurchgangsabschnitt 12b des optischen Ablenkelements 12 passieren kann und daß der Strahl auf den zweiten Photodetektor 6 gerichtet werden kann, der zum Erzeugen von Monitorsignalen vorgesehen ist.
Das Datenverarbeitungsgerät mit dem oben beschriebenen optischen Kopf weist ein Steuerungssystem auf, das nachstehend beschrieben wird.
Gemäß Fig. 2 hat das Steuerungssystem eine als Steuereinrichtung verwendete CPU 30. Eine Eingabeschnittstelle 31 ist mit der CPU 30 verbunden. An der Eingabeschnittstelle 31 sind der erste Detektor 4, der zweite Detektor 6, eine Datensignal-Erzeugungssektion 34 und ein ROM 36 angeschlossen. Die Sektion 34 ist dazu vorgesehen, auf der optischen Platte D aufzuzeichnende Daten zu speichern. Der ROM 36 speichert verschiedene Steuerdatenposten, unter denen sich ein erster Referenzwert für den Betrag bzw. die Menge eines Daten aufzeichnenden Lichtstrahls und ein zweiter Referenzwert für die Menge eines Daten reproduzierenden Lichtstrahls befinden.
Eine Ausgabeschnittstelle 32 ist mit der CPU 30 verbunden. An der Ausgabesektion 32 sind ein Lasertreiber 38 und ein Signal-Reproduktionsabschnitt 40 angeschlossen. Der Treiber 38 ist eine Einrichtung zum Einstellen des Betrags bzw. der Menge eines vom Laser 2 emittierten Lichtstrahls. Der Abschnitt 40 verarbeitet die durch den ersten Photodetektor 4 erzeugten Datensignale, um dadurch die Datensignale zu reproduzieren.
Im folgenden wird der Betrieb des Datenverarbeitungsgeräts beschrieben.
Zunächst emittiert der Halbleiterlaser 2 einen Lichtstrahl, dessen Betrag bzw. Menge durch den Lasertreiber 38 eingestellt bzw. angepaßt wird. Der Lichtstrahl passiert die Lichtablenksektion 12a des optischen Ablenkelements 12, die Kollimatorlinse 14 und die Reflexionsfläche 18a sowie die geneigte Fläche 18b der Korrekturlinse 18. Der Lichtstrahl wird dann durch die Fokussierlinse 20 fokussiert und dadurch auf die Aufzeichnungs-/Reproduktionsfläche der Optikplatte D gerichtet.
Ein Teil des vom Halbleiterlaser 2 emittierten Lichtstrahls wird durch die Reflexionsfläche 18a der Korrekturlinse 18 reflektiert und wieder zurück zur Kollimatorlinse 14 gerichtet. Er passiert dann die Kollimatorlinse 14 und den Lichtdurchgangsabschnitt 12b des optischen Ablenkelements 12. Schließlich wird er auf dem zweiten Photodetektor 6 durch die Kollimatorlinse 14 fokussiert.
Um Daten auf der Optikplatte D aufzuzeichnen, werden die die Daten darstellenden Signale durch die Datensignal- Erzeugungssektion 34 erzeugt. Die Datensignale werden dem Lasertreiber 38 durch die Eingabeschnittstelle 31 und die CPU 30 sowie die Ausgabeschnittstelle 32 zugeführt. Der Lasertreiber 38 emittiert einen Lichtstrahls, dessen Betrag bzw. Menge gemäß den Datensignalen moduliert wird. Dabei überwacht der zweite Photodetektor 6 den vom Halbleiterlaser 2 emittierten Lichtstrahl und erfaßt die Menge des Lichtstrahls. Die vom Photodetektor 6 erfaßte Lichtmenge wird mit dem ersten, im ROM 36 gespeicherten Bezugswert verglichen. Die CPU 30 steuert den Lasertreiber 38, wodurch die Menge des vom Laser 2 emittierten Lichtstrahls gleich der gewünschten Menge für den Daten aufzeichnenden Lichtstrahl wird. Der so in der Menge gesteuerte Lichtstrahl wird auf die Aufzeichnungs-/Reproduktionsfläche der Optikplatte D fokussiert. Im Ergebnis werden die Daten auf der Optikplatte D aufgezeichnet.
Um die Daten von der Optikplatte D zu reproduzieren, überwacht der zweite Photodetektor 6 auch das vom Halbleiterlaser 2 emittierte Licht, wobei es die Menge bzw. den Betrag des Lichtstrahls detektiert. Der Mengenbetrag des Lichtstrahls wird mit dem zweiten Bezugswert verglichen, der im ROM 36 gespeichert ist. Die CPU 30 steuert den Lasertreiber 38, wodurch der Betrag bzw. die Menge des vom Laser 2 emittierten Lichtstrahls gleich der gewünschten Menge für den Daten reproduzierenden Lichtstrahl wird. Der so in der Menge gesteuerte Lichtstrahl wird auf die Aufzeichnungs- /Reproduktionsfläche der Optikplatte D fokussiert. Im Ergebnis werden die Daten von der Optikplatte D reproduziert bzw. wiedergegeben.
Der von der Optikplatte D reflektierte Lichtstrahl wird auf den ersten Photodetektor 4 fokussiert, nachdem er die Fokussierlinse 20, das Korrekturprisma 18, die Apertursteuerung 16, die Kollimatorlinse 14 und die Lichtablenksektion 12a des optischen Ablenkelements 12 passiert hat. Der erste Photodetektor 4 erzeugt Datensignale von dem Lichtstrahl. Diese Datensignale (d. h. die reproduzierten Datensignale) werden durch die Signalreproduziersektion 40 verarbeitet. Im Ergebnis werden die auf der Optikplatte D aufgezeichneten Daten reproduziert bzw. wiedergegeben.
Im Datenverarbeitungsgerät wird die Kollimatorlinse 14 nicht nur dazu verwendet, den vom Halbleiterlaser 2 emittierten Lichtstrahl zu kollimieren, sondern auch dazu, den von der Platte D reflektierten Lichtstrahl auf den zweiten Photodetektor 6 zu fokussieren, der zur Erzeugung von Monitorsignalen vorgesehen ist. Somit erfordert das Gerät bzw. die Vorrichtung weder ein Strahlsplitterelement zum Aufspalten des Monitor-Lichtstrahls in zwei Strahlen, noch eine Fokussierlinse zum Fokussieren eines der durch den Strahlsplitter erhaltenen Strahlen auf den zweiten Photodetektor 6. Das Gerät ist daher einfach im Aufbau und kann kostengünstig hergestellt werden.
Wie oben beschrieben wurde, werden der Halbleiterlaser 2, der erste Photodetektor 4 und der zweite Detektor 6 zusammen in der Laser-Detektor-Einheit 10 bereitgestellt, und sie sind nicht voneinander beabstandet. Dies trägt dazu bei, das Gerät klein zu gestalten.
Ein Datenverarbeitungsgerät gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung wird nun beschrieben. Die Komponenten, die ähnlich oder identisch mit denen der ersten Ausführungsform sind, werden mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet und nicht mehr im Detail beschrieben.
Das Gerät bzw. die Vorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform weist einen Optikkopf 101 gemäß Fig. 3A auf.
Wie Fig. 3A zeigt, ist der Optikkopf 101 im Einsatz gegenüber einer Optikplatte D gelegen. Der Kopf 101 weist eine Laser- Detektor-Einheit 110 auf. Die Laser-Detektor-Einheit 110 umfaßt einen Halbleiterlaser 2, einen ersten Photodetektor 4 und einen zweiten Photodetektor 6. In der vorliegenden Ausführungsform liegen die Photodetektoren 4 und 6 nahe aneinander auf annähernd der gleichen Ebene und auf der rechten Seite des Lasers 2, wie Fig. 3B darstellt.
Der zweite Photodetektor 6 weist einen Lichtempfangsbereich auf, der sich in der Richtung erstreckt, in der der von der Reflexionsfläche 118a eines Korrekturprismas 118 reflektierte Lichtstrahl abgelenkt wird. Da er länglich ist, kann der Lichtempfangsbereich einen etwaigen Fehler des Neigungswinkels der Reflexionsfläche 118a kompensieren bzw. ausgleichen. Daher ist keine spezielle Einrichtung erforderlich, um den Neigungswinkel der Reflexionsfläche 118a mit hoher Genauigkeit einzustellen bzw. anzupassen.
Der Optikkopf 101 umfaßt ferner ein Polarisierungs- Hologramm 112, eine Kollimatorlinse 14, eine Apertursteuerung 16, das Korrekturprisma 118, eine Viertel-Wellenlängenplatte 102 sowie eine Fokussierlinse 20, die alle in der erwähnten Reihenfolge in einer optischen Bahn angeordnet sind, die sich vom Halbleiterlaser 2 zur optischen Platte D erstreckt. Da beide Photodetektoren 4 und 6 auf der rechten Seite des Halbleiterlasers 2 gelegen sind, ist die Oberfläche 118 des Prismas 118 in der Richtung geneigt, die zu der Richtung entgegengesetzt ist, in der sein Gegenstück in der ersten Ausführungsform geneigt ist.
Das Polarisierungshologramm 112 ermöglicht den Durchgang des gesamten vom Laser 2 emittierten Lichtstrahls und auch des von der Reflexionsfläche 118 reflektierten Lichtstrahls, und lenkt den von der Optikplatte D reflektierten Lichtstrahl zum ersten Photodetektor 4 hin ab. Mit anderen Worten ermöglicht das Hologramm 112 den Durchgang einer Komponente des Strahls, die in einer bestimmten Richtung polarisiert ist, und lenkt eine andere Komponente des Strahls in einer vorbestimmten Richtung ab, die in rechten Winkeln zu dieser Komponente verläuft. Somit wird ein zweimal durch die Viertel-Wellenplatte 102 gerichteter und polarisierter Lichtstrahl durch das Hologramm 112 zum ersten Photodetektor 4 hin abgelenkt.
Im folgenden wird die Arbeitsweise des oben beschriebenen Optikkopfs 101 erläutert.
Zunächst emittiert der Halbleiterlaser 2 einen Lichtstrahl in einer vom Lasertreiber 38 eingestellten Anordnung. Der Lichtstrahl wird auf die Fokussierlinse 20 durch das Polarisierungshologramm 112, die Kollimatorlinse 14, die Apertursteuerung 16, das Korrekturprisma 118 und die Viertel-Wellenplatte 102 gerichtet. Die Fokussierlinse 20 fokussiert den Lichtstrahl auf die Aufzeichnungs- /Reproduktionsfläche der Optikplatte D.
Die Aufzeichnungs-/Reproduktionsfläche der Optikplatte D reflektiert den Lichtstrahl. Der reflektierte Lichtstrahl wird durch die Fokussierlinse 20, die Viertelwellenplatte 102, das Korrekturprisma 118, die Apertursteuerung 16, die Kollimatorlinse 14 und das Polarisierungshologramm 112 gerichtet und auf den ersten Photodetektor 4 fokussiert. Wenn der Lichtstrahl die Viertel-Wellenplatte 102 zweimal durchläuft, wird er polarisiert. Der Lichtstrahl wird durch das Polarisierungshologramm 112 abgelenkt.
Ein Teil des vom Halbleiterlaser 2 emittierten Lichtstrahls wird durch die Reflexionsfläche 118a des Korrekturprismas 118 reflektiert, von der Kollimatorlinse 14 fokussiert, durch das Polarisierungshologramm 112 hindurchgeführt und auf den zweiten Photodetektor 6 fokussiert. Dieser Teil des Lichtstrahls, der nicht durch die Viertelwellenplatte 102 hindurchgeht, wird nicht polarisiert und passiert daher das Polarisierungshologramm 112 ohne irgendeine Ablenkung.
Die zweite Ausführungsform (Fig. 3A) kann dieselben Vorteile wie die erste Ausführungsform (Fig. 1A) erreichen. Außerdem erleichtern es das Polarisierungshologramm 112 und die Viertel-Wellenplatte 102, die anderen Komponenten des Optikkopfs 101 einzustellen bzw. anzupassen. Darüber hinaus kann der Fehler bei der Einstellung des Neigungswinkels der Reflexionsfläche 118a des Korrekturprismas 118 ausgeglichen werden, da der Lichtempfangsbereich des zweiten Photodetektors 6 sich in der Richtung der Ablenkung des von der Reflexionsfläche 118 reflektierten Lichtstrahls erstreckt.

Claims

1. Datenverarbeitungsgerät mit:

einer Lichtquelle (2) zum Emittieren eines Lichtstrahls,

einer Einstell- bzw. Anpassungseinrichtung (38) zum Einstellen bzw. Anpassen einer Stärke, mit der der Lichtstrahl von der Lichtquelle (2) emittiert wird,

einer Kollimatorlinse (14) zum Kollimieren des Lichtstrahls,

einer Fokussierlinse (20) zum Fokussieren des durch die Kollimatorlinse (14) kollimatierten Lichtstrahls auf ein Aufzeichnungsmedium (D),

einer Ablenkeinrichtung (12a; 112) zum Ablenken des vom Aufzeichnungsmedium (D) reflektierten und durch die Fokussierlinse (20) gerichteten Lichtstrahls auf eine erste Position,

einer ersten Lichtempfangseinrichtung (4) zum Empfangen des von der Ablenkeinrichtung (12a; 112) abgelenkten Lichtstrahls an der ersten Position und zum Konvertieren desselben in ein elektrisches Datensignal,

einer Reflexionsfläche (18a; 118a), die zwischen der Kollimatorlinse (14) und der Fokussierlinse (20) vorgesehen und zu einer Ebene hin geneigt ist, die senkrecht zu einer optischen Achse der Kollimatorlinse (14) ist, um einen Teil des von der Lichtquelle (2) emittierten Lichtstrahls zu reflektieren und denselben auf eine zweite Position zu richten,

einer zweiten Lichtempfangseinrichtung (6) zum Empfangen des von der Reflexionsfläche (18a; 118a) reflektierten Lichtstrahls an der zweiten Position und zum Konvertieren desselben in ein elektrisches Überwachungssignal, und

einer Steuereinrichtung (30) zum Steuern der Einstelleinrichtung (38) gemäß dem elektrischen Überwachungssignal, wodurch die Stärke, mit der der Lichtstrahl von der Lichtquelle (2) emittiert wird, eingestellt bzw. angepasst wird,

dadurch gekennzeichnet, dass

sich die ersten und zweiten Lichtempfangseinrichtungen (4, 6) neben der Lichtquelle (2) befinden, und

ferner eine Korrektureinrichtung (18; 118) mit der Reflexionsfläche (18a; 118a) vorgesehen ist, um eine Elliptizität des Lichtstrahls, der die Reflexionsfläche (18a; 118a) passiert hat, zu korrigieren.

2. Gerät gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ablenkeinrichtung (12a) ein optisches Beugungselement aufweist, das zwischen der Lichtquelle (2) und der Kollimatorlinse (14) vorgesehen ist, um den von dem Aufzeichnungsmedium (D) reflektierten und durch die Fokussierlinse (20) gerichteten Lichtstrahl zu der ersten Position abzulenken.

3. Gerät gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es umfasst:

eine Polarisierungsebenen-Dreheinrichtung (102), um ein Passieren des auf das Aufzeichnungsmedium (D) gerichteten Lichtstrahls sowie des durch das Aufzeichnungsmedium (D) reflektierten Lichtstrahls zu gestatten, und um eine Polarisierungsebene des von dem Aufzeichnungsmedium (D) reflektierten Lichtstrahls zu drehen,

wobei die Ablenkeinrichtung (112) zwischen der Lichtquelle (2) und der Polarisierungsebenen-Dreheinrichtung (102) vorgesehen ist, um ein Passieren des von der Lichtquelle (2) emittierten Lichtstrahls zu gestatten und den von dem Aufzeichnungsmedium (D) reflektierten Lichtstrahl, und dessen Polarisierungsebene durch die Polarisierungsebenen-Dreheinrichtung (102) gedreht wird, zu der ersten Position in Nähe der Lichtquelle (2) abzulenken und wobei

die Reflexionsfläche (118a) zwischen der Kollimatorlinse (14) und der Polarisierungsebenen-Dreheinrichtung (102) vorgesehen ist.

4. Gerät gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Lichtempfangseinrichtung (6) einen länglichen Lichtempfangsbereich aufweist, der sich in einer Richtung erstreckt, in der der von der Reflexionsfläche (118a) reflektierte Lichtstrahl abgelenkt wird.

5. Gerät gemäß Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ablenkeinrichtung (112) zwischen der Lichtquelle (2) und der Kollimatorlinse (14) vorgesehen ist, um das Passieren des von der Lichtquelle (2) emittierten Lichtstrahls und des von der Reflexionsfläche (118a) reflektierten und durch die Kollimatorlinse (14) gerichteten Lichtstrahls zu gestatten, und um den durch das Aufzeichnungsmedium (D) reflektierten Lichtstrahl, dessen Polarisierungsebene durch die Polarisierungsebenen-Dreheinrichtung (102) gedreht und der durch die Kollimatorlinse (14) gerichtet wird, auf die erste Position neben der Lichtquelle (2) abzulenken.

6. Gerät gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, das ferner eine zwischen der Kollimatorlinse (14) und der Reflexionsfläche (18a; 118a) vorgesehene Apertur-Steuereinrichtung (16) aufweist, die eine Blenden- bzw. Aperturöffnung hat, deren Durchmesser kleiner als ein effektiver Durchmesser der Kollimatorlinse (14) und gleich oder größer als ein effektiver Durchmesser der Fokussierlinse (20) ist, und bei der die Reflexionsfläche (18a; 118a) und die Apertur- Steuereinrichtung (16) solche Neigungswinkel und Aperturdurchmesser aufweisen, dass der gesamte von der Reflexionsfläche (18a, 118a) reflektierte Lichtstrahl durch die Kollimatorlinse (14) hindurchgeht.

7. Gerät gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Reflexionsfläche (18a; 118a) so geneigt ist, dass sie den Lichtstrahl reflektiert und durch die Kollimatorlinse (14) richtet, und verhindert, dass der Lichtstrahl durch die Ablenkeinrichtung (12a; 112) hindurchgeht.

8. Gerät gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Korrektureinrichtung ein Korrekturprisma (18, 118) aufweist, welches die Reflexionsfläche (18a; 118a) und eine geneigte Fläche (18b; 118b) aufweist, die zwischen der Reflexionsfläche (18a; 118a) und der Fokussierlinse (20) vorgesehen ist, wobei die geneigte Fläche (18b; 118b) gegenüber der Reflexionsfläche (18a; 118a) unter einem Winkel so geneigt ist, dass der durch die geneigte Fläche (18b; 118b) gerichtete Lichtstrahl eine geringere Elliptizität als der durch die Reflexionsfläche (18a; 118a) gerichtete Lichtstrahl aufweist.

9. Gerät gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass es ferner eine Verarbeitungseinrichtung (40) zum Verarbeiten des elektrischen Datensignals aufweist.

10. Gerät gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kollimatorlinse (14) als Fokussierlinse fungiert, die ein Passieren des durch das Aufzeichnungsmedium (D) reflektierten und durch die Fokussierlinse (20) gerichteten Lichtstrahls gestattet, den Lichtstrahl an der ersten Position fokussiert und den Teil des von der Reflexionsfläche (18a; 118a) reflektierten Lichtstrahls an der zweiten Position fokussiert.

11. Gerät gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Reflexionsfläche (18a; 118a) eine Reflektanz von höchstens 50% aufweist.