DE69723919T2 - Optischer Kopf mit einer Mehrzahl von Laserkopplern - Google Patents

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Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft optische Aufnahmevorrichtungen, die insbesondere zur Verwendung in einem optischen Plattensystem geeignet sind.
  • Mit der kürzlichen Diversifikation optischer Plattensysteme ist eine Zunahme von inkompatiblen optischen Platten unter Verwendung von Formaten, die hierin als unterschiedliche Lese/Schreib-Formate (oder einfache Formate) (beispielsweise CD, CD-R, MD, MO, Phasenänderungsplatte DVD, usw.) bezeichnet werden, einhergegangen. Diese Lese/Schreib-Formate können z. B. unter Verwendung von Laserlicht von einem Halbleiterlaser zum Emittieren in dem Band von 780 nm, Laserlicht von einem emittierenden Halbleiterlaser zum Emittieren eines roten Lichts in dem Band von 635 nm (oder 650 nm), Laserlicht von einem Halbleiterlaser zum Emittieren von blauem Licht usw. variieren. Die optischen Aufnahmevorrichtungen, die verwendet werden, um von diesen unterschiedlichen optischen Aufzeichnungsmedien zu lesen oder in diese zu schreiben, weisen dann Spezifikationen auf, die hierin als unterschiedliche Lese/Schreib-Spezifikationen bezeichnet werden.
  • Um ein übliches optisches Plattensystem zu verwenden, um Signale mit unterschiedlichen Arten optischer Platten, die unterschiedliche Formate aufweisen, aufzuzeichnen und wiederzugeben, benötigt ein System unterschiedliche optische Aufnahmevorrichtungen für jeweilige optische Platten, die unterschiedliche Lese/Schreib-Formate aufweisen.
  • Auf der anderen Seite wäre es in Anbetracht der großen Unterschiede im Zweck und den Eigenschaften zwischen Schreib-Halbleiterlasern und Lese-Halbleiterlasern zur Herstellung ei ner optischen Aufnahmevorrichtung in manchen Anwendungen einfacher, einen Halbleiterlaser nur zum Schreiben und einen weiteren Halbleiterlaser zum Lesen zu verwenden.
  • Jedoch erfordert die Verwendung unterschiedlicher optischer Aufnahmevorrichtungen für jeweilige optische Platten unterschiedlicher Formate eine Erhöhung in den Dimensionen und den Kosten des optischen Plattensystems. Besonders wenn ein gehäuster Schreib-Halbleiterlaser und ein gehäuster Lese-Halbleiterlaser verwendet werden, um eine optische Aufnahmevorrichtung auszuführen, werden die optische Aufnahmevorrichtung selbst und ein optisches Plattensystem, das diese verwendet, sperriger. Gleichzeitig sind diese Halbleiterlaser und Photodetektorelemente schwer zusammenzusetzen, weil eine Einstellung ihrer optischen Achsen schwieriger ist als für herkömmliche Vorrichtungen. Dies ist beispielsweise der Fall bei einer optischen Aufnahmevorrichtung, die eine Mehrzahl von Lichtquellen umfasst, wie sie in der EP 0 372 3 beschrieben ist, insbesondere in Verbindung mit der 4 davon.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Es ist deswegen eine Aufgabe der Erfindung, eine optische Aufnahmevorrichtung bereitzustellen, die sowohl zum Lesen von als auch zum Schreiben in unterschiedliche Arten optischer Platten, die unterschiedliche Lese/Schreib-Formate aufweisen, verwendet werden kann und dennoch einen verkleinerten, einfach zusammengesetzten Aufbau aufweist.
  • Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine zusammengesetzte optische Vorrichtung bereitzustellen, die sowohl zum Lesen von als auch zum Schreiben in unterschiedliche Arten optischer Platten, die unterschiedliche Lese/Schreib-Formate aufweisen, verwendet werden kann, wenn sie in einer optischen Aufnahmevorrichtung verwendet wird, und zu einer Miniaturisierung und einer einfacheren Anordnung der optischen Aufnahmevorrichtung beiträgt.
  • Gemäß der Erfindung ist eine optische Aufnahmevorrichtung bereitgestellt, die die Merkmale des Anspruchs 1 umfasst.
  • Typischerweise sind die Licht-emittierenden Elemente voneinander in einer Lichtemissionswellenlänge und/oder einer optischen Ausgangsleistung unterschiedlich. Jedes Lichtemittierende Element, Photodetektorelement und transparentes optisches Element ist typischerweise so angeordnet, dass die optische Achse von Austrittslicht von dem Licht-emittierenden Element und die optische Achse von Einfallslicht auf das Photodetektorelement im Wesentlichen auf der Teilreflexionsebene des transparenten optischen Elements zusammenfallen.
  • Die optische Aufnahmevorrichtung, die den obigen Aufbau gemäß der Erfindung aufweist, kann sowohl zum Lesen von als auch zum Schreiben in unterschiedliche Arten optischer Platten, die unterschiedliche Formate aufweisen, verwendet werden, indem ihre zusammengesetzten optischen Vorrichtungen ausgelegt sind, Spezifikationen in Übereinstimmung mit den unterschiedlichen Arten optischer Platten aufzuweisen. Da die zusammengesetzten optischen Vorrichtungen miniaturisiert werden können, kann die optische Aufnahmevorrichtung auch verkleinert werden. Außerdem kann, da Licht-emittierende Elemente, Photodetektoren und transparente optische Elemente in den zusammengesetzten optischen Vorrichtungen zuvor in der optischen Achse, etc. eingestellt sind, die optische Aufnahmevorrichtung einfach zusammengesetzt werden.
  • Diese und andere Merkmale der Erfindung werden in größerem Detail unten stehend in der folgenden detaillierten Beschreibung der gegenwärtig bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen diskutiert.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • In den Zeichnungen zeigen:
  • 1 eine perspektivische Ansicht, die einen typischen Laserkoppler zeigt, der in einer optischen Aufnahmevorrichtung verwendet wird;
  • 2 eine Querschnittsansicht, die einen typischen Laserkoppler zeigt, der in einer optischen Aufnahmevorrichtung gemäß der Erfindung verwendet wird;
  • 3 eine ebene Ansicht, die eine Struktur von Photodioden zum Erfassen optischer Signale in dem in den 1 und 2 gezeigten Laserkoppler zeigt;
  • 4 eine perspektivische Ansicht, die einen Laserkoppler zeigt, der in einem flachen Gehäuse gehäust ist;
  • 5 ein schematisches Diagramm zum Klären des Verhaltens, wenn ein Laserkoppler auf eine optische Aufnahmevorrichtung angewandt wird;
  • 6 ein schematisches Diagramm, das einen Laserkoppler zeigt;
  • 7 eine perspektivische Ansicht eines Laserkoppler;
  • 8 eine perspektivische Ansicht, die einen Laserkoppler gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt;
  • 9 eine perspektivische Ansicht, die einen Laserkoppler gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung zeigt;
  • 10 eine perspektivische Ansicht, die einen Laserkoppler gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung zeigt; und
  • 11 schematisch ein optisches Plattensystem, das die Prinzipien der Erfindung einsetzt.
  • Detaillierte Beschreibung der gegenwärtig bevorzugten Ausführungsformen
  • Ausführungsformen der Erfindung werden untenstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erklärt. Identische oder äquivalente Elemente oder Teile sind mit gemeinsamen Bezugszeichen in sämtlichen Figuren der Zeichnungen bezeichnet. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass ein Laserkoppler eine Art einer zusammengesetzten optischen Vorrichtung ist.
  • Die 1 und 2 zeigen einen Laserkoppler, der ein Typ einer zusammengesetzten optischen Vorrichtung ist. 1 ist eine perspektivische Ansicht des Laserkopplers, und 2 ist eine Querschnittsansicht des Laserkopplers, genommen entlang seiner Längsrichtung.
  • Wie in den 1 und 2 gezeigt, schließt der Laserkoppler ein Mikroprisma 2, das aus optischem Glas ausgeführt ist, und einen LOP (Laser On Photodiode = Laser auf Photodiode)-Chip ein, der einen Halbleiterlaser 4 gehalten auf einer Photodiode 3 aufweist, die eng benachbart auf einer Photodioden-IC 1 angebracht sind. Die Photodioden-IC 1 beinhaltet ein Paar von Photodioden PD1, PD2 und andere altbekannte Elemente (nicht gezeigt), wie etwa einen Strom-zu-Spannungs-Konvertierungsverstärker, eine Operationsverarbeitungsschaltung, usw.. Die Photodiode 3 wird verwendet, um optische Ausgänge von der hinteren Endoberfläche des Halbleiterlasers 4 zu überwachen und um eine optische Ausgangsleistung von der vorderen Endoberfläche des Halbleiterlasers 4 zu steuern. Da der Halbleiterlaser 4 angebracht ist, seinen Übergang in den meisten Fällen abwärts auszurichten, wirkt die Photodiode 3 auch in der Weise, den Halbleiterlaser 4 in ausreichendem Maße hoch oberhalb der Oberfläche der Photodioden-IC 1 zu halten, um zu verhindern, dass der Laserstrahl, der von der vorderen Endoberfläche des Halbleiterlasers 4 emittiert wird, von der Oberfläche der Photodioden-IC 1 reflektiert wird und Rauschlicht wird.
  • Wie in der 2 gezeigt, weist das Mikroprisma 2 eine geneigte Oberfläche 2a, eine obere Oberfläche 2b, eine untere Oberfläche 2c und Endoberflächen 2d und 2e auf. Die geneigte Oberfläche 2a weist einen Halbspiegel 5 auf, die obere Oberfläche 2b weist einen total reflektieren Film 6 auf, die untere Oberfläche 2c weist eine Antireflexionsbeschichtung 7 auf, die Endoberfläche 2d ist eine polierte Oberfläche und die Endoberfläche 2e weist einen Lichtabsorptionsfilm 8 auf. Eine typische Dimension des Mikroprismas 2 ist 0,6 mm in der Höhe, 1,52 mm in der Gesamtlänge, 1,8 mm in der Breite und 1,1 mm in der Länge der oberen Oberfläche 2b. Ein Mikroprisma dieses Typs ist beispielsweise in der EP 0 550 036 beschrieben.
  • Weiter ist auf der Antireflexionsbeschichtung 7 der unteren Oberfläche 2c des Mikroprismas 2 ein Siliziumdioxid- (SiO2)-Film (nicht gezeigt) gebildet. Auf der anderen Seite ist auf der Photodiode PD1 der Photodioden-IC 1 ein Siliziumnitrid- (SiN)-Film (nicht gezeigt) gebildet. Ein weiterer SiO2-Film 9 liegt über dem SiN-Film und der Photodiode PD2. Das Mikroprisma 2 ist auf der Photodioden-IC 1 durch ein Bondieren des SiO2-Films auf der unteren Oberfläche 2c des Mikroprismas 2 auf den SiO2-Film 9 auf der Photodioden-IC 1 mit einem Kleber 10 angebracht. In diesem Fall bilden der SiN-Film auf der Photodiode PD1 und der darüber liegende Abschnitt des SiO2-Films 9 einen Halbspiegel. Der SiO2-Film auf der Antireflexionsbeschichtung 7 verstärkt die Klebekraft des Mikroprismas 2 durch den Kleber 10. Der SiO2-Film 9 passiviert die Oberfläche der Photodioden-IC 1 und verstärkt die Klebekraft des Mikroprismas 2 durch den Kleber 10.
  • Die Photodioden PD1 und PD2 zur Erfassung optischer Signale können von einem Viertel-Teilungstyp sein. D. h., dass, wie in der 3 gezeigt, die Photodiode PD1 vier Photodioden A1 bis A4 aufweist, die getrennt voneinander sind, und die Photodiode PD2 vier Photodioden B1 bis B4 aufweist, die getrennt voneinander sind.
  • Wie in 4 gezeigt ist der Laserkoppler, der den obigen Aufbau aufweist, in einem flachen Gehäuse 11 enthalten, das aus Keramik ausgeführt sein kann, und ist durch eine Fensterkappe (nicht gezeigt) abgedichtet.
  • Nun wird das Verhalten des Laserkopplers unter Bezugnahme auf 5 erläutert. Das Laserlicht L, das von der vorderen End oberfläche des Halbleiterlasers 4 emittiert wird, wird durch den Halbspiegel (nicht gezeigt) auf der geneigten Oberfläche 2a des Mikroprismas 2 zurückreflektiert, dann durch die Objektivlinse OL konvergiert, und trifft auf die optische Platte D auf. Die Objektivlinse OL kann integral mit oder ein getrennter Körper von dem Laserkoppler sein. Das Laserlicht L, das von der optischen Platte D reflektiert wird, tritt in das Innere des Mikroprismas 2 über den Halbspiegel auf der geneigten Oberfläche 2a des Mikroprismas 2 ein. Eine Hälfte (50%) des Lichts, das in das Mikroprisma 2 eintritt, tritt in die Photodiode PD1 ein, und die andere Hälfte (50%) wird von dem Halbspiegel auf der Photodiode PD1 und der oberen Oberfläche 2b des Mikroprismas 2 nacheinander reflektiert und tritt dann in die Photodiode PD2 ein.
  • Obwohl der Laserkoppler so ausgelegt ist, dass die Punktgröße des Laserlichts L auf der Photodiode PD1 und jene auf der Photodiode PD2 zusammenfallen, wenn das Laserlicht L auf die Aufzeichnungsebene der optischen Platte D fokussiert ist, weichen diese Punktgrößen auf den Photodioden PD1 und PD2 allmählich voneinander ab, wenn die fokussierte Position von der Aufzeichnungsebene aufgrund einer Bewegung der optischen Platte D abweicht. Deswegen kann, wenn jedweder Unterschied zwischen einem Ausgangssignal von der Photodiode PD1 und einem Ausgangssignal von der Photodiode PD2 als eine Abweichung in einer fokussierten Position betrachtet wird, ein Fokusfehlersignal erfasst werden. Durch ein Bestimmen des Nullwerts des Fokusfehlersignals, um eine richtige Fokussierung auf der optischen Platte D anzuzeigen, nämlich den genauen Fokuspunkt, wird ein tatsächliches Fokusfehlersignal zu dem Fokus-Servosystem zurückgeführt, um aufeinander folgende Fokusfehlersignale auf null einzustellen. Auf diese Weise wird eine richtige Fokussierung aufrechterhalten, um zufriedenstellende Aufzeichnungs- und Wiedergabebetriebsweisen der optischen Platte D sicherzustellen. In 3 wird das Fokusfehlersignal aus (A1 + A2 + B3 + B4) – (A3 + A4 + B1 + B2) gebildet.
  • Auf der Grundlage der Beschreibung, die oben stehend ausgeführt ist, werden zwei Laserkoppler verwendet, um eine optische Aufnahmevorrichtung zu bilden.
  • Wie in 6 gezeigt, ist die optische Aufnahmevorrichtung aus zwei Laserkopplern LC1 und LC2, einem Halbspiegel HM und einer Objektivlinse OL ausgeführt. Die Laserkoppler LC1 und LC2 können beispielsweise den Aufbau aufweisen, der in den 1 und 2 gezeigt ist. In diesem Fall ist der Laserkoppler LC1 angeordnet, eine gemeinsame optische Achse mit dem Halbspiegel HM und der Objektivlinse OL zu teilen. Der Laserkoppler LC2 ist so angeordnet, dass seine optische Einfalls- oder Austrittsachse mit der optischen Einfalls- oder Austrittsachse des Laserkopplers LC1 auf dem Halbspiegel HM zusammenfällt. Der Halbspiegel HM weist vorzugsweise eine Polarisierungswirkung auf, um Laserstrahlen von den Laserkopplern LC1 und LC2 in unterschiedlich polarisierte Strahlen zu polarisieren, um die maximale Nutzung des Lichts zu erreichen.
  • Der Laserkoppler LC1 ist in Übereinstimmung mit einer optimalen Spezifikation zur Aufnahme und Wiedergabe einer bestimmten Art optischer Platten, die ein bestimmtes Format aufweisen, ausgelegt. D. h., die Lichtemissionswellenlänge und/oder die optische Ausgangsleistung seines Halbleiterlasers 4, Photoerfassungseigenschaften der Photodioden PD1 und PD2 usw. sind für die bestimmte optische Platte optimiert. Auf der anderen Seite ist der Laserkoppler LC2 in Übereinstimmung mit einer optimalen Spezifikation für eine Aufnahme und eine Wiedergabe einer anderen Art optischer Platten, die ein Format aufweisen, das unterschiedlich von dem ersteren ist, ausgelegt. D. h., die Lichtemissionswellenlänge und/oder die optische Ausgangsleistung des Halbleiterlasers 4, Photoerfassungseigenschaften der Photodioden PD1 und PD2, etc. sind für die andere Art einer optischen Platte optimiert.
  • Verwendbar als der Halbleiterlaser 4 sind z. B. ein Halbleiterlaser für eine Lichtemissionswellenlänge in dem Band von 780 nm und mit einer optischen Ausgangsleistung mehrerer Milliwatt, ein Halbleiterlaser für eine Lichtemissionswellenlänge in dem Band von 780 nm und mit einer optischen Ausgangsleistung von Dekaden von Milliwatt, ein Halbleiterlaser zum Emittieren von rotem Licht (Lichtemissionswellenlänge ungefähr in dem Band von 635 bis 680 nm) und mit einer optischen Ausgangsleistung mehrerer Milliwatt, ein Halbleiterlaser zum Emittieren von rotem Licht (Lichtwellenlänge um 635 bis 680 nm) und mit einer optischen Ausgangsleistung von Dekaden von Milliwatt, ein Halbleiterlaser zum Emittieren von blauem Licht (Lichtemissionswellenlänge um 500 nm) und mit einer optischen Ausgangsleistung von mehreren Milliwatt, und ein Halbleiterlaser zum Emittieren von blauem Licht (auf Lichtemissionswellenlänge um 500 nm) und mit einer optischen Ausgangsleistung von mehreren Milliwatt. Die Laser werden in Abhängigkeit von dem Verwendungszweck ausgewählt.
  • Da die optische Aufnahmevorrichtung Laserkoppler LC1 und LC2 aufweist, die optimale Spezifikationen zum Aufzeichnen auf und Wiedergeben von zwei Arten optischer Platten in unterschiedlichen Formaten aufweisen, ist die optische Aufnahmevorrichtung zum Aufzeichnen auf und Wiedergeben von zwei Arten optischer Platten in unterschiedlichen Formaten verfügbar, indem einer dieser Laserkoppler LC1 und LC2 in Abhängigkeit von dem Format einer optischen Platte, die aufzuzeichnen oder wiederzugeben ist, selektiv verwendet wird. Da diese Laserkoppler LC1 und LC2 miniaturisiert werden können, kann die optische Aufnahmevorrichtung verkleinert werden. Außerdem kann, da die Halbleiterlaser 4, die Photodioden PD1, PD2 und die Mikroprismen 2 vorab in der optischen Achse, etc. eingestellt werden, die optische Aufnahmevorrichtung auf einfache Weise zusammengesetzt werden.
  • 7 zeigt einen Laserkoppler, der in einer optischen Aufnahmevorrichtung verwendet wird. Dieser Laserkoppler schließt zwei Laserkoppler LC1 und LC2 ein, die den gleichen Aufbau haben, der in den 1 und 2 gezeigt ist, und sind in enger Nachbarschaft auf einer gemeinsamen Photodioden-IC 1 gehalten, um ihre optischen Achsen parallel zueinander zu orientieren. Die Laserkoppler LC1 und LC2 sind einzeln für optimale Spezi fikationen jeweils zur Aufzeichnung und Wiedergabe einer Art optischer Platten in einem bestimmten Format ausgelegt.
  • Der Abstand zwischen dem LOP-Chip des Laserkopplers LC1 und dem LOP-Chip des Laserkopplers LC2 beträgt typischerweise um 500 μm, und 30 bis 400 μm minimal, obwohl dieser von der Anbringungsgenauigkeit dieser LOP-Chips abhängt.
  • Wenn eine optische Aufnahmevorrichtung unter Verwendung dieses Laserkopplers ausgeführt wird, kann die Objektivlinse ein integraler Körper mit oder ein getrennter Körper von dem Laserkoppler sein. Die Laserkoppler LC1 und LC2 können üblicherweise eine einzige Objektivlinse verwenden.
  • Wenn dieser Laserkoppler in einer optischen Aufnahmevorrichtung verwendet wird, ist die optische Aufnahmevorrichtung zum Aufzeichnen auf und zum Wiedergeben von zwei Arten optischer Platten in unterschiedlichen Formaten verfügbar, indem einer dieser Laserkoppler LC1 und LC2 in Abhängigkeit von dem Format einer optischen Platte, die aufzuzeichnen oder wiederzugeben ist, selektiv gewählt wird.
  • Zusätzlich kann, da die Laserkoppler LC1 und LC2 in der gemeinsamen Photodioden-IC 1 eingeschlossen sind, die optische Aufnahmevorrichtung miniaturisiert werden und kann ökonomisch gefertigt werden, weil eine einzige Photodioden-IC 1 und ein einziges Gehäuse ausreichend sind, um die optische Aufnahmevorrichtung herzustellen. Außerdem ist eine Einstellung der optischen Achsen auf ein Einschließen der Laserkoppler LC1 und LC2 auf der Photodioden-IC 1 hin relativ einfach, wie die Laserkoppler, die in den 1 und 2 gezeigt sind.
  • Da die Halbleiterlaser 4, die Photodioden PD1, PD2 und die Mikroprismen 2 zuvor in der optischen Achse etc. eingestellt sind, kann die optische Aufnahmevorrichtung auf einfache Weise zusammengesetzt werden.
  • 8 zeigt einen Laserkoppler, der als eine erste Ausführungsform der Erfindung genommen wird, die in einer optischen Aufnahmevorrichtung verwendet wird.
  • Wie in 8 gezeigt, sind in dem Laserkoppler gemäß der ersten Ausführungsform zwei Laserkoppler LC1 und LC2 in einer gegenüberliegenden Beziehung auf einer gemeinsamen Photodioden-IC 1 eingeschlossen, um gemeinsame Signalerfassungs-Photodioden PD1 und PD2, ein gemeinsames Mikroprisma 2 und eine gemeinsame optische Achse zu teilen. In diesem Fall weist das Mikroprisma 2 zwei entgegengesetzt positionierte, geneigte Oberflächen 2a zum Empfangen von Einfallslicht auf, die zu jeweiligen LOP-Chips der Mikroprismen 2 jeweils geneigt sind.
  • In anderen Aspekten ist der Laserkoppler gemäß der ersten Ausführungsform der gleiche wie der Laserkoppler, der oben stehend beschrieben ist, und seine Erläuterung ist hier weggelassen.
  • In der ersten Ausführungsform beträgt ein typischer Abstand zwischen einem Laserstrahl L, der von dem Halbleiterlaser 4 emittiert und von einer der geneigten Oberflächen 2a des Mikroprismas 2 reflektiert wird, und einem weiterer Laserstrahl L, der von dem anderen Halbleiterlaser 4 emittiert und von der anderen geneigten Oberflächen 2a reflektiert wird, ungefähr 1 mm.
  • Hier kann, wenn eine optische Aufnahmevorrichtung unter Verwendung des Laserkopplers gemäß der ersten Ausführungsform ausgeführt wird, wieder die Objektivlinse integral mit oder getrennt von dem Laserkoppler sein, und beide Laserkoppler LC1 und LC2 können eine gemeinsame Objektivlinse teilen.
  • In diesem Fall kann, weil die Laserkoppler LC1 und LC2 gemäß der Erfindung gemeinsame Photodioden PD1 und PD2 und das gemeinsame Mikroprisma 2 teilen, die Photodiodenchip-IC 1 weiter miniaturisiert werden, und die optische Aufnahmevorrichtung kann auch weiter verkleinert werden.
  • 9 zeigt einen als eine zweite Ausführungsform der Erfindung genommen Laserkoppler, der in einer optischen Aufnahmevorrichtung verwendet wird.
  • Wie in 9 gezeigt, sind in dem Laserkoppler gemäß der zweiten Ausführungsform zwei Halbleiterlaser 4 und 4', die unterschiedlich in einer Lichtemissionswellenlänge und/oder einer optischen Ausgangsleistung voneinander sind, auf einem einzigen LOP-Chip eingeschlossen. Spezifischer weist ein Photodiodenchip 3 zweistufige obere Oberflächen auf. Auf einer unteren Stufe der zweistufigen oberen Oberflächen ist ein Halbleiterlaser 4 gebildet, der ausgelegt ist für eine optimale Laseremissionswellenlänge und/oder optische Ausgangsleistung zum Schreiben auf und zum Lesen von der gleichen Art von Platten in einem bestimmten Format. Auf einer höheren Stufe der zweistufigen oberen Oberflächen ist ein weiterer Halbleiterlaser 4' gebildet, der ausgelegt ist für eine optimale Lichtemissionswellenlänge und/oder optische Ausgangsleistung zum Schreiben und zum Lesen unterschiedlicher Arten optischer Platten in unterschiedlichen Formaten. Die Höhe des Stufenabschnitts 3a ist groß genug, um eine Störung zwischen Laserstrahlen L, die von der vorderen Endoberfläche beider Halbleiterlaser 4 und 4' emittiert werden, zu verhindern.
  • In den anderen Aspekten ist die zweite Ausführungsform die gleiche wie der Laserkoppler gemäß der ersten Ausführungsform, und seine Erläuterung ist hier weggelassen.
  • Hier kann, wenn eine optische Aufnahmevorrichtung unter Verwendung des Laserkopplers gemäß der zweiten Ausführungsform hergestellt wird, wieder die Objektivlinse integral mit oder getrennt von dem Laserkoppler sein, und beide Laserkoppler LC1 und LC2 können eine gemeinsame Objektivlinse teilen.
  • Auch weist die zweite Ausführungsform die gleichen Vorteile wie jene der ersten Ausführungsform auf. In diesem Fall kann, weil die Laserkoppler LC1 und LC2 die gemeinsamen Photodioden PD1 und PD2, das gemeinsame Mikroprisma 2 und die gemeinsame geneigte Mikroprisma-Oberfläche 2a teilen, die Photodioden-IC 1 weiter miniaturisiert werden, und die optische Aufnahmevorrichtung kann auch weiter verkleinert werden.
  • 10 zeigt einen Laserkoppler, der als eine dritte Ausführungsform der Erfindung genommen wird; die in einer optischen Aufnahmevorrichtung verwendet wird.
  • Wie in 10 gezeigt, sind in dem Laserkoppler gemäß der dritten Ausführungsform zwei Laserkoppler LC1 und LC2 in einer gegenüberliegenden Beziehung auf einer gemeinsamen Photodioden-IC 1 eingeschlossen, um die gemeinsamen Photodioden PD1, PD2 oder PD1' zum Erfassen optischer Signale (in diesem Fall die Photodiode PD2), das gemeinsame Mikroprisma 2 und eine gemeinsame optische Achse zu teilen. In diesem Fall verwendet der Laserkoppler LC1 die Photodioden PD1 und PD2, um optische Signale zu erfassen, und der Laserkoppler LC2 verwendet die Photodioden PD1' und PD2, um optische Signale zu erfassen. In den anderen Aspekten ist die dritte Ausführungsform die gleiche wie der Laserkoppler gemäß der ersten Ausführungsform, und seine Erläuterung ist hier weggelassen.
  • Hier kann, wenn eine optische Aufnahmevorrichtung unter Verwendung des Laserkopplers gemäß der dritten Ausführungsform ausgeführt ist, die Objektivlinse integral mit oder getrennt von dem Laserkoppler sein, und beide Laserkoppler LC1 und LC2 können eine gemeinsame Objektivlinse teilen. Auch weist die dritte Ausführungsform die gleichen Vorteile wie jene der ersten Ausführungsform auf.
  • Obwohl die Erfindung im Wege einiger Ausführungsformen erläutert worden ist, ist die Erfindung nicht auf die veranschaulichten Beispiele beschränkt, sondern schließt verschiedene Änderungen oder Modifikationen innerhalb des Umfangs der Erfindung, wie sie in den Ansprüchen definiert ist, ein.
  • Beispielsweise sind numerische Werte und Materialien, die in der obigen Erläuterung angezeigt sind, nur Beispiele, und unterschiedliche numerische Werte und Materialien können in der Erfindung verwendet werden.
  • Der Halbspiegel kann beispielsweise durch einen Polarisationsstrahlteiler ersetzt werden, und die Objektivlinse OL kann als ein von der optischen Aufnahmevorrichtung getrennter Körper ausgeführt werden.
  • Obwohl in der ersten Ausführungsform erläutert worden ist, dass die Laserkoppler LC1 und LC2 gemeinsame Photodioden PD1, PD2 und ein gemeinsamen Mikroprisma 2 teilen, und in der dritten Ausführungsform erläutert worden ist, das der Laserkoppler LC1 oder LC2 eine gemeinsame Photodiode PD2 und ein gemeinsames Mikroprisma 2 teilt, kann ein Paar von Photodioden PD1 und PD2 für die Laserkoppler LC1 und LC2 bereitgestellt werden, um eine gemeinsame optische Achse zu teilen, so dass die Laserkoppler LC1 und LC2 nur das Mikroprisma 2 teilen.
  • In den ersten bis dritten Ausführungsformen können, obwohl zwei Laserkoppler LC1 und LC2 auf einer gemeinsamen Photodioden-IC 1 eingeschlossen sind, um einen einzigen Laserkoppler auszubilden, drei oder mehr Laserkoppler auf einer gemeinsamen Photodioden-IC 1 eingeschlossen sein, um einen einzigen Laserkoppler zu bilden.
  • Auch wenn zwei Laserkoppler LC1 und LC2 auf einem gemeinsamen Substrat 1 in einem gemeinsamen Flachgehäuse 11 angebracht sind, und das Gehäuse 11 in einer optischen Aufnahmevorrichtung verwendet wird, können die gleichen Vorteile wie jene der obigen Ausführungsformen erhalten werden. Hier können beide Laserkoppler LC1 und LC2 wieder eine gemeinsame Objektivlinse verwenden. Jedoch werden, indem das Linsenfeld berücksichtigt wird, die Laserkoppler LC1 und LC2 vorzugsweise in enger Nachbarschaft bis zu 100 μm beispielsweise angebracht. Alternativ können diese Laserkoppler LC1 und LC2 in einer seriellen Ausrichtung innerhalb des gemeinsamen Flachgehäuses 11 angeordnet werden. Außerdem können drei oder mehrere Laserkoppler in einem gemeinsamen Flachgehäuse 11 angebracht werden.
  • In 11 ist ein optisches Plattensystem 100, das eine der zuvor diskutierten optischen Vorrichtungen der Erfindung ein setzt, schematisch veranschaulicht. Wie veranschaulicht, kann in dem optischen System 100 eine optische Vorrichtung 102 eingesetzt werden, in welcher Laserkoppler LC1, LC2 bis LCn verwendet werden, um von einem optischen Aufzeichnungsmedium 104 (das geeignet gehalten und durch altbekannte Einrichtungen angetrieben wird, die hier nicht gezeigt sind) zu lesen und in dieses zu schreiben.
  • Wie veranschaulicht, ist der optischen Vorrichtung 102 ein Schaltkreis 106 zum Treiben der Laserkoppler LC1 bis LCn in Übereinstimmung mit altbekannter Technologie geeignet zugeordnet. Zusätzlich ist eine Auswahleinheit 8 bereitgestellt, um zwischen den Laserkopplern LC1 bis LCn umzuschalten, falls nötig. Die Auswahleinheit 108 kann viele Formen annehmen, einschließlich einer Schaltung, die von einem elektronischen Signal von dem Treiberschaltkreis 108 getrieben wird. Ein Schalter 110 kann mit dem Schaltkreis 106 gekoppelt werden, um eine manuelle Auswahl eines Laserkopplers, und deswegen eines Formats, durch einen Benutzer zu ermöglichen. Anderenfalls kann die Auswahl automatisch durch ein Lesen einer Information, die auf dem optischen Aufzeichnungsmedium 104 gespeichert ist, mit einem oder mehreren der Laserkoppler erreicht werden. Es wird angenommen, dass derartige Techniken auf einfache Weise von Durchschnittsfachleuten implementiert werden können.
  • Wie veranschaulicht, können die Auswahleinheit 108 und der Treiberschaltkreis 106 als Teil eines Gesamtschaltkreises 112 bereitgestellt werden, der verwendet wird, um das optische Plattensystem 100 zu betreiben. Ein derartiger Schaltkreis 112 sollte, abgesehen von dem Einschluss einer Auswahleinheit 108 und der Schalteinrichtung 110 im Stand der Technik altbekannt sein.
  • Wie oben beschrieben, sind die optischen Aufnahmevorrichtungen gemäß der Erfindung zum Schreiben in und zum Lesen von unterschiedlichen Arten optischer Platten in voneinander unterschiedlichen Formaten verfügbar und versprechen eine Miniaturisierung und eine einfache Zusammensetzung davon, weil sie eine Mehrzahl von zusammengesetzten optischen Vorrichtungen einschließen, die unterschiedliche Lese/Schreib-Spezifikationen aufweisen.
  • Weil die zusammengesetzten optischen Vorrichtungen gemäß der Erfindung Licht-emittierende Elemente mit unterschiedlichen Lese/Schreib-Spezifikationen aufweisen, ist eine optische Aufnahmevorrichtung unter Verwendung der zusammengesetzten optischen Vorrichtungen verfügbar zum Schreiben in und zum Lesen von unterschiedlichen Arten optischer Platten unterschiedlicher Lese/Schreib-Formate, und diese kann auf einfache Weise miniaturisiert und zusammengesetzt werden.
  • Auch wird von Durchschnittsfachleuten leicht verstanden werden, wie die verschiedenen Ausführungsformen, die obenstehend beschrieben sind, modifiziert und/oder kombiniert werden können, um mehr als zwei Laserkoppler einzuschließen, um eine Lese/Schreib-Interaktion mit einem Aufzeichnungsmedium mit mehr als zwei Lese/Schreib-Formaten zu ermöglichen.

Claims (13)

  1. Optische Aufnahmevorrichtung, umfassend: – Eine Mehrzahl von zusammengesetzten optischen Vorrichtungen (LC1, LC2), die jeweils ein Licht-emittierendes Element (4), zumindest ein Photodetektorelement (PD1, PD2) und ein transparentes optisches Element (2), das ein gemeinsames Prisma umfasst, das von den zusammengesetzten optischen Vorrichtungen (LC1, LC2) geteilt wird, aufweisen, – wobei die zusammengesetzten optischen Vorrichtungen (LC1, LC2) auf einem Grundkörper (1) gehalten werden und jeweils unterschiedliche Schreib/Lese-Spezifikationen aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass – das gemeinsame Prisma zumindest eine Teilreflexionsebene (2a) umfasst, um Licht von den Lichtemittierenden Elementen (4) auf ein optisches Aufzeichnungsmedium zu richten, und um Licht von dem optischen Aufzeichnungsmedium jeweils auf die Photodetektorelemente (PD1, PD2) zu richten, – die Photodetektorelemente (PD1, PD2) unter dem Prisma bezüglich des Grundkörpers angeordnet sind, und zumindest eines der Photodetektorelemente (PD1, PD2) von den zusammengesetzten optischen Vorrichtungen (LC1, LC2) als ein gemeinsames Photodetektorelement (PD1, PD2) geteilt wird.
  2. Optische Aufnahmevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Licht-emittierende Element (4) und das Photodetektorelement (PD1, PD2) in jeder zusammengesetzten optischen Vorrichtung (LC1, LC2) und das Prisma so angeordnet sind, dass die optische Achse des Ausgangs lichts von dem Licht-emittierenden Element (4) und die optische Achse des Einfallslichts auf das zumindest eine Photodetektorelement (PD1, PD2) im Wesentlichen auf der zumindest einen Teilreflexionsebene (2a) des Prismas jeweils zusammenfallen.
  3. Optische Aufnahmevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zusammengesetzten optischen Vorrichtungen (LC1, LC2) eine gemeinsame Teilreflexionsoberfläche (2a) des Prismas teilen.
  4. Optische Aufnahmevorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zusammengesetzten optischen Vorrichtungen (LC1, LC2) in einer Darüber-und-Darunter-Beziehung (9) positioniert sind.
  5. Optische Aufnahmevorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Licht-emittierenden Elemente (4) angeordnet sind, im Wesentlichen eine gemeinsame optische Achse zu teilen.
  6. Optische Aufnahmevorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Licht-emittierenden Elemente (4) in unterschiedlichen Höhen von einer Oberfläche des Grundkörpers (1) angeordnet sind.
  7. Optische Aufnahmevorrichtung nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Prisma eine Mehrzahl von Teilreflexionsebenen aufweist und unterschiedliche optische Vorrichtungen (LC1, LC2) unterschiedliche Reflexionsebenen (2a) des gleichen Prismas nutzen.
  8. Optische Aufnahmevorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zusammengesetzten optischen Vorrichtungen (LC1, LC2) in einer einander gegenüberstehenden Beziehung auf gegenüberliegenden Seiten des Prismas positioniert sind.
  9. Optische Aufnahmevorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtemittierenden Elemente (4) der zusammengesetzten optischen Vorrichtungen (LC1, LC2) in einer Lichtemissionswellenlänge unterschiedlich voneinander sind.
  10. Optische Aufnahmevorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtemittierenden Elemente (4) der zusammengesetzten optischen Vorrichtungen (LC1, LC2) in einer optischen Ausgangsenergie unterschiedlich voneinander sind.
  11. Optische Aufnahmevorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (1) ein Halbleitersubstrat ist, die Licht-emittierenden Elemente (4) Halbleiterlaser sind und die Photodetektorelemente (PD1, PD2) Photodioden sind.
  12. Optische Aufnahmevorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zusammengesetzten optischen Vorrichtungen (LC1, LC2) innerhalb eines einzigen Flachgehäuses (11) angebracht sind.
  13. Optisches Plattensystem, umfassend eine optische Aufnahmevorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, umfassend eine Schaltung zum Treiben der optischen Vorrichtung und eine Auswahleinheit zum Auswählen unter den zusammengesetzten optischen Vorrichtungen (LC1, LC2).
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