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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine optische Abnehmervorrichtung
und spezieller eine optische Abnehmervorrichtung, die Nebensprechen
zwischen benachbarten Spuren reduzieren kann, wobei dies auftritt,
wenn auf einem Aufzeichnungsmedium mit hoher Kapazität mit einem
engen Spurabstand aufgezeichnet oder davon wiedergegeben wird.
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Um
die Kapazität
eines Aufzeichnungsmediums zu erhöhen, konzentriert sich die
Entwicklung auf die Verwendung einer Lichtquelle mit einer kürzeren Wellenlänge und
einer Objektivlinse mit einer größeren numerischen
Apertur beim Aufzeichnen/Wiedergeben des Aufzeichnungsmediums. Das heißt, eine
Kompaktdisk (compact disc - CD), die eine Infrarot-Lichtquelle mit
einer Wellenlänge
von 780 nm und eine Objektivlinse mit einer numerischen Apertur
von 0,45 verwendet, wird als ein optisches Aufzeichnungsmedium durch
eine Audio-Video-Platte (digital versatile disc - DVD) ersetzt,
die eine Lichtquelle mit einer Wellenlänge von 650 nm und eine Objektivlinse
mit einer numerischen Apertur von 0,6 verwendet. Um die Kennwerte
von der CD zur DVD zu ändern
und die Aufzeichnungsdichte zu steigern, konzentriert sich die Entwicklung
zusätzlich
darauf, den Spurabstand eines Aufzeichnungsmediums zu reduzieren.
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Im
Fall eines Aufzeichnungsmediums mit einem engen Spurabstand kann
ein Nebensprechen jedoch die Wiedergabe eines aufgezeichneten Signals
beeinträchtigen.
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Wenn
hier ein Aufzeichnungsmedium durch eine optische Abnehmervorrichtung
aufgezeichnet/wiedergegeben wird, wird der Grad der Beeinträchtigung
des Signals durch benachbarte Spuren durch Nebensprechen zwischen
den Spuren definiert, wobei ein zulässiger Wert entsprechend einem Aufzeichnungsmedium
eingestellt wird. Um zum Beispiel im Fall einer DVD-ROM ein Wiedergabesignal mit
hoher Qualität
zu gewinnen, muss die DVD einen Nebensprechwert kleiner als -30
dB haben.
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Eine
DVD-ROM verwendet eine Objektivlinse mit einer numerischen Apertur
von 0,6 und eine Lichtquelle mit einer Wellenlänge (λ) von 650 nm, wird so hergestellt,
dass sie einen Spurabstand von 0,74 μm hat, und hat eine Kapazität von 4,7
GB. Da die Größe eines
Strahlflecks, der die Aufzeichnungskapazität bestimmt, zu λ/NA proportional
ist, beträgt λ/NA im oben
genannten Fall 1,08. Folglich ist das Verhältnis des Spurabstands (Tp)
zum Strahlfleck Tp × NA/λ = 0,68,
wobei das Nebensprechen zwischen benachbarten Spuren einen Wert
von weniger als -30 dB hat.
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Da
eine HD-DVD, von der erwartet wird, dass sie die öffentliche
Aufmerksamkeit als ein Aufzeichnungsmedium mit hoher Dichte in naher
Zukunft auf sich zieht, eine Kapazität von mehr als 15 GB erfordert,
muss das Verhältnis
des Spurabstands zum Strahlfleck niedriger als 0,6 sein, wobei in
diesem Fall das durch die benachbarten Spuren verursachte Nebensprechen
zunimmt. Wenn zum Beispiel eine HD-DVD eine Lichtquelle mit einer
Wellenlänge von
410 nm und eine Objektivlinse mit einer numerischen Apertur von
0,6 verwendet und der Spurabstand auf 0,368 μm eingestellt wird, um so eine
Kapazität
von 15 GB zu erhalten, hat das durch die benachbarten Spuren verursachte
Nebensprechen einen sehr hohen Wert, höher als -20 dB. Um eine Beeinträchtigung
eines Wiedergabesignals zu verhindern, ist daher eine optische Abnehmervorrichtung erforderlich,
die geeignet ist, um das durch benachbarte Spuren verursachte Nebensprechen
zu reduzieren.
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1 zeigt
eine herkömmliche
optische Abnehmervorrichtung, die Nebensprechen zwischen benachbarten
Spuren reduzieren kann.
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Mit
Bezug auf 1 wird das von einer Lichtquelle 1 emittierte
Licht durch ein Gitter 2 gebeugt und in drei Lichtstrahlen
eines gebeugten Lichtstrahls nullter Ordnung und gebeugter ± Lichtstrahlen
erster Ordnung getrennt. Nach dem die Strahlen an einem Strahlenteiler 3 reflektiert
werden, werden die reflektierten Strahlen durch eine Objektivlinse 5 gebündelt und
bilden drei Lichtstrahlflecke S1, S2 und S3 an Positionen, die sich
auf einer optischen Disk 10 gemäß 2 von einander
unterscheiden. Das heißt, der
gebeugte Lichtstrahl nullter Ordnung bildet den Lichtstrahlfleck
S1 auf einer Hauptspur T1, von der ein Informationssignal wiedergegeben
wird, wobei die gebeugten ± Lichtstrahlen
erster Ordnung die Lichtstrahlflecke S2 und S3 auf der ersten und
zweiten benachbarten Spur T2 bzw. T3 bilden, die zur Hauptspur S1
benachbart sind.
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Zu
diesem Zeitpunkt werden gemäß 2 die
auf der optischen Disk 10 ausgebildeten Lichtstrahlflecke
auf der Hauptspur T1 und den benachbarten Spuren T2 und T3 so ausgebildet,
dass sie in Bezug aufeinander geneigt sind. Das heißt, der
auf der ersten benachbarten Spur T2 ausgebildete Lichtstrahlfleck
S2 geht dem auf der Hauptspur T1 ausgebildeten Lichtstrahlfleck
S1 voraus, wobei der auf der zweiten benachbarten Spur T3 ausgebildete
Lichtstrahlfleck S3 dem Lichtstrahlfleck S1 nachläuft. Da hier
die seitlichen Teile der einzelnen Lichtstrahlflecke auf Grund des
schmalen Spurabstands über
den benachbarten Spuren liegen, bilden der gebeugte Lichtstrahl
nullter Ordnung und die gebeugten ± Lichtstrahlen erster Ordnung
die Lichtstrahlflecke nicht nur auf den jeweiligen Spuren, sondern
auch auf den benachbarten Spuren.
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Die
Lichtstrahlen, die von der optischen Disk 10 reflektiert
wurden und durch die Objektivlinse 5 hindurchgetreten sind,
gelangen durch den Strahlenteiler 3 und werden von einem
Fotodetektor 8 erfasst, der mit einem ersten, einem zweiten
und einem dritten Empfängerabschnitt
A, B und C versehen ist, die unabhängig voneinander eine fotoelektrische
Umwandlung durchführen.
Das heißt,
die drei von den jeweiligen Spuren der optischen Disk 10 reflektierten Lichtstrahlen
werden gemäß 3 durch
die jeweiligen Licht-Empfängerabschnitte
A, B und C des Fotodetektors 8 empfangen.
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Hier
kennzeichnet die Bezugszahl 4 einen reflektierenden Spiegel,
wobei die Bezugszahl 7 eine Sensorlinse kennzeichnet, die
die auftreffenden Lichtstrahlen auf dem Fotodetektor 8 verdichtet.
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Bei
der wie oben beschrieben aufgebauten optischen Abnehmervorrichtung
ist ein zu erfassendes Informationssignal ein Signal, das von der
Hauptspur T1 reflektiert und durch den zweiten Licht-Empfängerabschnitt
B empfangen wird. Da jedoch Teile des Lichtstrahlflecks S1 durch
den gebeugten Lichtstrahl nullter Ordnung über der ersten und der zweiten
benachbarten Spur T2 und T3 gebildet werden, enthält das erfasste Signal
des zweiten Licht-Empfängerabschnitts
B nicht nur das Signal der Hauptspur T1, sondern auch die Signale
der benachbarten Spuren, die damit vermischt werden. Daher wird
das Informationssignal auf der Hauptspur T1 erfasst, indem eine
unterschiedliche Verarbeitung an dem erfassten Signal des zweiten
Licht-Empfängerabschnitts
B und den Signalen der benachbarten Spuren durchgeführt wird,
die durch den zweiten und den dritten Licht-Empfängerabschnitt A und C erfasst werden.
Wenn der Licht-Empfängerabschnitt
und das durch den Licht-Empfängerabschnitt
erfasste Signal durch das gleiche Symbol ausgedrückt werden, wird das HF-Signal
der Hauptspur T1 durch die folgende Gleichung (1) ausgedrückt HF-Signal = B - K × [A + C] (1),wobei K
eine Konstante ist, die so bestimmt wird, dass Schwingungen in der
Zeitachse des Informationssignals der Hauptspur T1 minimiert werden
können,
d. h., eine Konstante, die so bestimmt wird, das Nebensprechen durch
die benachbarten Spuren T2 und T3 minimiert werden kann.
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Da
andererseits die drei Strahlen, die durch das Gitter 2 zerstreut
werden, auf den jeweiligen Spuren gebündelt werden, um die Lichtstrahlflecke zu
bilden, die in Bezug aufeinander gemäß 2 geneigt
sind, werden die Signale der benachbarten Spuren, die durch den
ersten und dritten Licht-Empfängerabschnitt
A und C erfasst werden, für
eine konstante Zeit in Bezug auf die Signale der benachbarten Spuren
verzögert,
die in dem Signal enthalten sind, das durch den zweiten Licht-Empfängerabschnitt
B erfasst wird. Folglich ist es nicht möglich, eine Echtzeitverarbeitung
durchzuführen,
so dass das Informationssignal der Hauptspur erfasst wird, wobei
es ein Problem dahingehend gibt, dass Signale, die für eine konstante
Zeit in Bezug auf das erfasste Signal B verzögert sind, als die Signale
A und C der benachbarten Spuren verwendet werden.
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Da
bei dem oben genannten Verfahren zur Reduzierung von Nebensprechen
durch benachbarte Spuren zusätzlich
drei Lichtstrahlflecke auf jeweiligen Spuren der optischen Disk 10 ausgebildet
sein müssen,
wird die optische Effizienz des Lichtstrahlflecks S1 zur Aufzeichnung/Wiedergabe
des Informationssignals der Hauptspur T1 gemindert, wobei es schwierig
ist, den Lichtstrahlfleck S1 zum Aufzeichnen zu verwenden.
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Die
Zusammenfassung des japanischen Patentes
JP-10 198 964 , die den Oberbegriff
des unabhängigen
Anspruchs reflektiert, offenbart eine Disk-Wiedergabevorrichtung,
die darauf abzielt, die Wirkung eines zunehmenden Nebensprechens
zu verhindern, selbst wenn der Spurabstand eingeengt ist, um dadurch
ein Aufzeichnen mit hoher Dichte zu erreichen. Die Disk-Wiedergabevorrichtung
enthält einen
oder mehrere Detektoren, die vorgesehen sind, um reflektiertes Licht
von einer Disk zu empfangen. Die Detektoren sind in eine Vielzahl
von Licht-Empfangsbereichen in einer Richtung aufgeteilt, die der
Radiusrichtung der Disk entspricht. Die Ausgabe des zentralen Licht-Empfangsbereiches
ergibt eine größere Verstärkung als
die Ausgaben der Licht-Empfangsbereiche, die außermittig in der Radiusrichtung
der Disk angeordnet sind.
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Die
Druckschrift
US-5 347 504 beschreibt eine
optische Diskvorrichtung, die einen in acht Segmente unterteilten
Fotodetektor aufweist, der einen von einer optischen Disk reflektierten
Laserstrahl empfängt
und basierend auf dem Laserstrahlfleck darauf Signale erzeugt. Die
acht Segmente sind zur Wiedergabe der aufgezeichneten Informationen,
zur Erfassung von Spurfehlern bzw. zur Erfassung von Fokussierfehlern
in verschiedenen Strukturen kombiniert. Zur Wiedergabe der aufgezeichneten
Informationen werden acht Segmente verwendet, die in drei Segmentzellen
RC1, RC2 und RC3 kombiniert sind, die sich in einer Richtung parallel
zueinander erstrecken, so dass sich die Segmentzelle RC1 in der
Mitte befindet und zwischen den anderen Segmentzellen RC2 und RC3
angeordnet ist. Die Segmentzellen RC1, RC2 und RC3 sind rechtwinklig
zur Aufzeichnungsspur der optischen Disk angeordnet und erzeugen
drei Signale C, R und L, die jeweils die Intensität des Laserstrahls
des Laserstrahlflecks darauf anzeigen. Das so gewonnene Signal C
wird mit einer Konstanten K multipliziert und dann zu den anderen
Signalen R und L addiert. Durch Auswählen eines geeigneten Wertes
als die Konstante K kann die Nebensprechkomponente im wiedergegebenen
Signal reduziert werden.
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Die
Zusammenfassung des japanischen Patentes
JP-63 096 744 beschreibt einen Fotodetektor, der
darauf abzielt, Nebensprechen von benachbarten Spuren zu reduzieren,
indem ein erstes und ein zweites Lichtempfangsteil an den Seiten
des Haupt-Lichtempfangsteils
angeordnet werden. Die Ausgabe der Lichtempfangsteile wird durch
Addieren und durch Dämpfung
und dann dem Subtrahieren von der Ausgabe des Lichtempfangsteils
verarbeitet.
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Die
Zusammenfassung des japanischen Patentes
JP-05 036 083 beschreibt eine optische
Aufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung, die darauf abzielt, ein
Rückkopplungssignal
zu erhalten, dessen Nebensprechen selbst für optische Disks unterdrückt wird,
deren Spurabstand reduziert ist. Reflektiertes Licht von der Informationsspur
einer optischen Disk wird durch einen Haupt-Fotodetektor eines Fotodetektors
eingefangen, wobei das reflektierte Licht von jeder Informationsspur,
die zu der entsprechenden Informationsspur benachbart ist, durch
jeden Fotodetektor eingefangen wird. Jeder Fotodetektor gibt ein Signal
entsprechend einer empfangenen Lichtmenge aus, wobei die Wellenform
der Ausgabe des Haupt-Fotodetektors durch einen Transversalfilter
in einem Signal-Verarbeitungsteil entzerrt wird, um nicht mit dem
Ausgangssignal von jedem der anderen Neben-Fotodetektoren korreliert
zu werden. Die Ausgabe des Transversalfilters wird zur Ausgabe von jedem
Neben-Fotodetektor
und durch einen Addierer addiert, wobei die Ausgabe des Addierers
in ein zufrieden stellendes Rückkopplungssignal
umgewandelt wird, dessen Nebensprechen unterdrückt ist.
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Die
Druckschrift
US-5 740 141 beschreibt eine
Signalverarbeitungsvorrichtung, die für eine Anlage verwendet wird,
die Informationen von einem Aufzeichnungsmedium optisch wiedergeben
kann. In der Signalverarbeitungsvorrichtung wird ein Signal, das
Informationen enthält,
die an Positionen aufgezeichnet werden, die zu einer vorgeschriebenen
Position benachbart sind, mit k multipliziert. Das multiplizierte
Signal wird von einem Signal subtrahiert, das hauptsächlich Informationen
enthält,
die an der vorgeschriebenen Position aufgezeichnet werden. In der Signalverarbeitungsvorrichtung
wird der Koeffizient k wie folgt eingestellt. In einem Fall wird
der Koeffizient k abhängig
von der Signalstärke
variiert. In einem weiteren Fall werden die verarbeiteten Signale
an geeigneten Zeitpunkten gehalten, wobei man ein Signal, das als
eine Kennziffer verwendet wird, aus zwei weiteren solcher Signale
erhält.
Der Koeffizient k wird auf der Basis der Kennziffer optimiert. In
noch einem werteren Fall wird der Koeffizient k in einer synchronen
Weise mit der grundsätzlichen
Dauer der Informationen regelmäßig variiert,
die auf dem Aufzeichnungsmedium aufgezeichnet sind.
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Es
ist ein Ziel von wenigstens bevorzugten Ausführungsbeispielen der vorliegenden
Erfindung, eine optische Abnehmervorrichtung bereitzustellen, die
ein Informationssignal einer Hauptspur in Echtzeit erfassen kann,
in der Nebensprechen zwischen benachbarten Spuren reduziert ist,
und die Nebensprechen durch benachbarte Spuren reduzieren kann, ohne
die optische Effizienz des Lichtstrahlflecks zu mindern.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird eine optische Abnehmervorrichtung bereitgestellt,
wie sie im hier beigefügten
Anspruch 1 dargelegt ist. Bevorzugte Merkmale der vorliegenden Erfindung
werden anhand der abhängigen
Ansprüche
und der folgenden Beschreibung deutlich.
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Für ein besseres
Verständnis
der Erfindung und um zu zeigen, wie Ausführungsbeispiele derselben verwirklicht
werden können,
wird nun beispielhaft Bezug auf die begleitenden grafischen Zeichnungen
genommen, in denen zeigen:
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1 eine
grafische Darstellung, die eine optische Anordnung einer herkömmlichen
optischen Abnehmervorrichtung veranschaulicht, die Nebensprechen
zwischen benachbarten Spuren reduzieren kann;
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2 eine
Draufsicht, die einen Teil der Spuren einer herkömmlichen optischen Disk veranschaulicht;
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3 eine
Draufsicht, die den Fotodetektor gemäß 1 schematisch
veranschaulicht;
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4 eine
grafische Darstellung, die eine optische Anordnung einer optischen
Abnehmervorrichtung veranschaulicht, die Nebensprechen zwischen
benachbarten Spuren reduzieren kann;
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5 ein
Blockschaltbild, das den Aufbau des Fotodetektors und der Verarbeitungseinheit
gemäß 4 schematisch
veranschaulicht;
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6 eine
Draufsicht, die ein Beispiel von Vertiefungen eines Aufzeichnungsmediums
schematisch veranschaulicht, um ein Prinzip zum Reduzieren von Nebensprechen
durch benachbarte Spuren in der optischen Abnehmervorrichtung zu
beschreiben;
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7 ein
Diagramm, das ein erfasstes Signal schematisch veranschaulicht,
wenn eine Hauptspur des Aufzeichnungsmediums gemäß 6 durch
eine optische Abnehmervorrichtung wiedergegeben wird;
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8A und 8B Diagramme,
die die Größenordnungen
von Nebensprechen in Bezug auf Werte der Verarbeitungskonstante
K veranschaulichen, wenn ein Aufzeichnungsmedium mit einem Spurabstand
von 0,368 μm
und den Vertiefungen gemäß 6 durch
eine optische Abnehmervorrichtung unter einer Bedingung wiedergegeben
wird, in der die Wellenlänge
einer Lichtquelle 410 nm und die numerische Apertur der Objektivlinse
0,6 beträgt;
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9 eine
grafische Darstellung, die eine optische Anordnung einer optischen
Abnehmervorrichtung veranschaulicht, die Nebensprechen durch benachbarte
Spuren gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung reduzieren kann;
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10 eine
Draufsicht, die ein Ausführungsbeispiel
des optischen Beugungselements gemäß 9 schematisch
veranschaulicht; und
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11 ein
Blockschaltbild, das einen ersten, zweiten und dritten Fotodetektor
und eine Verarbeitungseinheit gemäß 9 schematisch
veranschaulicht.
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4 ist
eine grafische Darstellung, die eine optische Anordnung einer optischen
Abnehmervorrichtung veranschaulicht, die Nebensprechen reduzieren
kann, das durch benachbarte Spuren verursacht wird. In Bezug auf 4 umfasst
die bevor zugte optische Abnehmervorrichtung eine Lichtquelle 11 zum
Emittieren von Licht, eine Lichtweg-Änderungseinrichtung, die auf
dem optischen Weg zwischen der Lichtquelle 11 und einem
Aufzeichnungsmedium 10 angeordnet ist, um einen Weg eines
auftreffenden Lichts zu ändern,
eine Objektivlinse 15, die auf dem optischen Weg zwischen
der Lichtweg-Änderungseinrichtung
und dem Aufzeichnungsmedium 10 angeordnet ist, um ein auftreffendes
Licht auf dem Aufzeichnungsmedium 10 zu bündeln, eine
Fotodetektoreinrichtung, um den auftreffenden Lichtstrahl zu teilen
und das auftreffende Licht in der geteilten Form zu empfangen, und
eine Verarbeitungseinheit 20, um das erfasste Signal von
der Fotodetektoreinrichtung zu verarbeiten und ein Informationssignal
auszugeben, bei dem das Nebensprechen zwischen benachbarten Spuren
reduziert ist. Hier kennzeichnet die Bezugszahl 17 eine
Sensorlinse.
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Als
Lichtweg-Änderungseinrichtung
kann ein Strahlenteiler 13 bereitgestellt werden. Der Strahlenteiler 13 ändert die
Bewegungswege der auftreffenden Lichtstrahlen, so dass der Strahlenteiler 13 zum Beispiel
den größten Teil
des Lichtstrahls reflektieren und den reflektierten Strahl zum Aufzeichnungsmedium 10 leiten
kann und zulässt,
dass der größte Teil des
auftreffenden Strahls, der vom Aufzeichnungsmedium 10 reflektiert
wird, dort hindurch tritt. Hier ist es möglich, dass ein Hologramm-Element
(nicht dargestellt) als die Lichtweg-Änderungseinrichtung bereitgestellt
wird. Das Hologramm-Element leitet das auftreffende Licht von der
Lichtquelle 11 direkt weiter und beugt das auftreffende
Licht vom Aufzeichnungsmedium 10 zur Fotodetektoreinrichtung
in einem vorgegebenen Winkel. In diesem Fall können die Lichtquelle 11,
das Hologramm-Element und die Fotodetektoreinrichtung moduliert
sein.
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Die
Fotodetektoreinrichtung teilt den auftreffenden Lichtstrahl, der
vom Aufzeichnungsmedium reflektiert wird, und tritt dann durch die
Lichtweg-Änderungseinrichtung
in einen mittleren Teil und in seitliche Teile in Bezug auf die
radiale Richtung des Aufzeichnungsmediums 10 hindurch und
empfängt
das auftreffende Licht in der geteilten Form.
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Die
Fotodetektoreinrichtung ist mit einem Fotodetektor 18 versehen,
der so gestaltet ist, dass er den mittleren Teil und die seitlichen
Teile des auftreffenden Strahls ge mäß 5 getrennt
empfangen kann. Der Fotodetektor 18 umfasst einen Haupt-Lichtempfangsabschnitt
A, der den mittleren Teil des auftreffenden Lichtstrahls empfängt, und
Neben-Lichtempfangsabschnitte B und C, die an den jeweiligen Seiten
des Haupt-Lichtempfangsabschnitts A in Bezug auf die radiale Richtung
des Aufzeichnungsmediums 10 angeordnet sind und die seitlichen Teile
des auftreffenden Lichtstrahls unabhängig vom Haupt-Lichtempfangsabschnitt
A empfangen. Hier ist es möglich,
dass ein Neben-Lichtempfangsabschnitt B oder C an einer Seite des
Haupt-Lichtempfangsabschnitts A angeordnet sein kann und einen seitlichen Teil
des auftreffenden Lichtstrahls empfängt.
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Zu
diesem Zeitpunkt hat der Haupt-Lichtempfangsabschnitt A eine vorgegebene
Größe, so dass
er den mittleren Teil innerhalb eines Bereiches von etwa 10 bis
90% des auftreffenden Lichtstrahls empfängt. Hier kann die optimale
Größe des Haupt-Lichtempfangsabschnitts
A, die, wie unten beschrieben werden wird, das Ausmaß des Nebensprechens
durch benachbarte Spuren minimieren kann, im Verhältnis zur
gesamten Anordnung der optischen Abnehmervorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung festgesetzt werden, wobei ein Wert der Verarbeitungskonstante
K, die unten beschrieben wird, und der mögliche Bereich der Größe so sind,
wie oben erwähnt
ist.
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Die
Verarbeitungseinheit 20 verarbeitet ein erfasstes Signal
A des mittleren Teils des auftreffenden Lichtstrahls und die erfassten
Signale B und C der seitlichen Teile des auftreffenden Lichtstrahls
und entfernt Nebensprechen durch benachbarte Spuren, das in dem
Signal der Hauptspur des Aufzeichnungsmediums 10 enthalten
ist. Die Verarbeitungseinheit 20 umfasst einen ersten Addierer 21,
der Signale addiert, die am ersten und am zweiten Neben-Lichtempfangsabschnitt
B und C fotoelektrisch umgewandelt und von dort ausgegeben werden,
einen Vervielfacher 23, der Signale (B + C), die vom ersten
Addierer 21 ausgegeben werden, mit der Verarbeitungskonstante
K multipliziert, und einen zweiten Addierer 25, der das
Signal A, das am Haupt-Lichtempfangsabschnitt A fotoelektrisch umgewandelt
und von dort ausgegeben wird, und das Signal, das von Vervielfacher
ausgegeben wird, d. h., K (B + C), addiert.
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Hier
ist die Verarbeitungskonstante K eine Konstante, die so festgesetzt
wird, dass Nebensprechen durch benachbarte Spuren, das in einem
durch den zweiten Addierer 25 erfassten Informationssignal enthalten
ist, d. h., Schwingungen in der Zeitachse des Informationssignals
minimiert werden können. Es
ist vorzuziehen, dass die Verarbeitungskonstante K einen Wert von
mehr als etwa 1 hat. Ein solcher Wert einer Verarbeitungskonstante
K ist ein wirksamer Wert, der es ermöglicht, dass Nebensprechen durch
benachbarte Spuren in einer optischen Abnehmervorrichtung minimal
ist. Der Wert der Verarbeitungskonstante K minimiert Nebensprechen
durch benachbarte Spuren in Bezug auf den Haupt-Lichtempfangsabschnitt
A mit einer Größe, die
den mittleren Teil im Bereich von etwa 10 bis 90% des auftreffenden
Lichts empfängt.
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Zu
diesem Zeitpunkt ist es vorzuziehen, dass der Vervielfacher 23 ausgeführt ist,
um die Verarbeitungskonstante K einzuregeln. Dies soll den optimalen
Wert der Verarbeitungskonstante K in Reaktion auf Situationen zu
dem Zeitpunkt einstellen, wenn eine optische Abnehmervorrichtung
zusammengesetzt wird und/oder wenn die Kennwerte des aufzuzeichnenden/wiederzugebenden
Aufzeichnungsmediums 10 geändert werden usw. Zu diesem
Zeitpunkt kann der Vervielfacher 23 so bereitgestellt werden, dass
die Verarbeitungskonstante K im Bereich von mehr als etwa 1 eingeregelt
wird.
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Wenn
andererseits der Neben-Lichtempfangsabschnitt (B oder C) an nur
einer Seite des Haupt-Lichtempfangsabschnitts A bereitgestellt wird, setzt
sich die Verarbeitungseinheit gemäß der vorliegenden Erfindung
lediglich aus dem Vervielfacher 23 und dem zweiten Addierer 21 zusammen.
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Es
wird nun das Prinzip zum Reduzieren des durch benachbarte Spuren
verursachten Nebensprechens mit der oben beschriebenen optischen
Abnehmervorrichtung ausführlich
mit Bezug auf ein Beispiel beschrieben, in dem die Vertiefungen
des Aufzeichnungsmediums 10 so sind, wie in 6 gezeigt
wird.
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Mit
Bezug auf 6 sind Vertiefungen entlang
einer Hauptspur T1 bei einem ersten Intervall D1 des Aufzeichnungsmediums 10 ausgebildet,
wobei weitere Vertiefungen entlang einer ersten benachbarten Spur
T2 bei einem zweiten Intervall und noch weitere Vertiefungen entlang
der ersten benachbarten Spur T2 und einer zweiten benachbarten Spur
T3 ausgebildet sind. Wenn hier wechselnde Komponenten des wiedergegebenen
Signals beim ersten und dritten Intervall D1 und D3 jeweils X und
Y sind, wird das Nebensprechen durch die benachbarten Spuren als
20 LOG(Y/X) definiert.
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Ein
von der Lichtquelle 11 emittierter Lichtstrahl wird durch
die Objektivlinse 15 gebündelt und bildet einen Strahlfleck
auf der Hauptspur T1. Zu diesem Zeitpunkt streut der Strahlfleck über die
erste und zweite benachbarte Spur T2 und T3 sowie die Hauptspur
T1 auf Grund eines engen Spurabstands. Folglich wird das erfasste
Signal A des Haupt-Lichtempfangsabschnitts A und das erfasste Summensignal
B + C des ersten und des zweiten Neben-Lichtempfangsabschnitts B
und C als ein Diagramm gemäß 7 ausgedrückt. Hier
kennzeichnet die Querachse die Bewegung des Strahlflecks (die Richtung eines
Pfeils in 6) entlang der Spurrichtung.
Zusätzlich
kennzeichnet die Längsachse
die erfassten Signalwerte in einer beliebigen Einheit.
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Obwohl
mit Bezug auf 7 das erfasste Signal A des
Haupt-Lichtempfangsabschnitts A und das Summensignal B + C der erfassten
Signale der Neben-Lichtempfangsabschnitte B und C miteinander bei
einem ersten Intervall ungefähr
phasengleich sind, sind sie bei dem zweiten und dritten Intervall
D2 und D3 um etwa 180° miteinander
phasenverschoben. Dementsprechend weist das Wiedergabesignal A +
B + C, das die Summe der erfassten Signale ist, so wie sie sind,
aufgrund der Interferenz der benachbarten Spuren T2 und T3 wechselnde
Komponenten bei dem Intervall auf, wo auf der Hauptspur T1 keine Vertiefungen
ausgebildet sind, zum Beispiel dem dritten Intervall D3. Folglich
wird Nebensprechen durch benachbarte Spuren ein hoher Wert, höher als
etwa -20 dB.
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Wenn
jedoch das Summensignal B + C der erfassten Signale der Neben-Lichtempfangsabschnitte
B und C mit der Verarbeitungskonstante K = 2,0 multipliziert wird,
ist das kompensierte Wiedergabesignal, das die Summe des oben genannten
Signals und des erfassten Signals des Haupt-Lichtempfangsabschnitts
A, d. h., A + 2,0 (B + C) ist, ein Signal, in dem wechselnde Komponenten
bei dem dritten Intervall D3 entfernt sind, wo keine Vertiefungen auf
der Hauptspur T1 gemäß 7 ausgebildet
sind.
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Wenn
daher ein Informationssignal durch Addieren des erfassten Signals
des Haupt-Lichtempfangsabschnitts
A, der den mittleren Teil des auftreffenden Lichtstrahls empfängt, und
eines Signals, das durch Multiplizieren des erfassten Signals der
Neben-Lichtempfangsabschnitte B und/oder C, die die seitlichen Teile
des auftreffenden Lichtstrahls empfangen, mit einer geeigneten Verarbeitungskonstante K
erzeugt wird, erfasst wird, kann ein ausgezeichnetes Informationssignal
(ein HF- (Hochfrequenz-) Signal) wiedergegeben werden, in dem Nebensprechen durch
benachbarte Spuren erheblich reduziert ist, selbst wenn das Aufzeichnungsmedium 10 einen
relativ engen Spurabstand hat.
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8A und 8B sind
Diagramme der Größenordnungen
von Nebensprechen, die jeweils entsprechend den Werten der Verarbeitungskonstante
K berechnet wurden, wenn das Aufzeichnungsmedium 10 mit
einem Spurabstand von 0,368 μm
und der Spurstruktur gemäß 6 durch
eine bevorzugte optische Abnehmervorrichtung unter der Bedingung wiedergegeben
wird, in der die Wellenlänge
der Lichtquelle 11 410 nm und die numerische Apertur der
Objektivlinse 15 0,6 beträgt.
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8A zeigt
ein Diagramm vom Nebensprechen, das entsprechend den Werten der
Verarbeitungskonstante K berechnet wird, wenn der Haupt-Lichtempfangsabschnitt
A so bereitgestellt wird, dass er 1/3 des mittleren Teils des auftreffenden Lichts
empfängt,
in dem das Nebensprechen den minimalen Wert von weniger als -40
dB hat, wenn die Verarbeitungskonstante K = 2,0 ist.
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8B zeigt
ein Diagramm vom Nebensprechen, das entsprechend den Werten der
Verarbeitungskonstante K berechnet wird, wenn der Haupt-Lichtempfangsabschnitt
A so bereitgestellt wird, dass er 1/2 des mittleren Teils des auftreffenden Lichts
empfängt,
in dem das Nebensprechen den minimalen Wert von weniger als -40
dB hat, wenn die Verarbeitungskonstante K = 1,8 ist.
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Wie
oben beschrieben ist, kann der optimale Wert der Verarbeitungskonstante
K in Verbindung mit der gesamten Anordnung der optischen Abnehmervorrichtung
festgesetzt werden, der es ermöglicht, dass
das Nebensprechen einen minimalen Wert von weniger als -30 dB in
Bezug auf den Haupt-Lichtempfangsabschnitt A mit einer Größe zum Empfangen
eines vorgegebenen Prozentsatzes des mittleren Teils des auftreffenden
Lichtstrahls, d. h. einem vorgegebenen Prozentsatz im Bereich von
etwa 10 bis 90% hat.
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Wenn
daher der Haupt-Lichtempfangsabschnitt A des Fotodetektors 18 so
bereitgestellt wird, dass er den mittleren Teil des auftreffenden
Lichts im Bereich von etwa 10 bis 90% empfängt und eine geeignete Verarbeitungskonstante
entsprechend der Größe des Haupt-Lichtempfangsabschnitts
A festgesetzt wird, kann ein Informationssignal (ein HF-Signal)
erfasst werden, in dem Nebensprechen durch benachbarte Spuren reduziert
ist.
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Wenn
dementsprechend die bevorzugte optische Abnehmervorrichtung verwendet
wird, kann ein ausgezeichnetes Informationssignal mit Nebensprechen
von weniger als -30 dB erfasst werden, selbst wenn eine HD-DVD verwendet
wird, in der das Verhältnis
eines Spurabstands zu einem Strahlfleck niedriger als 0,6 ist, da
eine Speicherkapazität
von mehr als 15 GB erforderlich ist.
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Da
zusätzlich
die bevorzugte optische Abnehmervorrichtung nur einen Strahlfleck
bildet, ist die Intensität
des Strahlflecks, der auf die Hauptspur fokussiert wird, stärker als
bei einer herkömmlichen
optischen Abnehmervorrichtung, in der 3 Strahlflecke auf dem Aufzeichnungsmedium 10 ausgebildet
werden. Da folglich die optische Abnehmervorrichtung einen Strahlfleck
mit einer ausreichenden Intensität auf
der Hauptspur bilden kann, kann sie als eine Aufzeichnungsvorrichtung
zum Aufzeichnen eines Informationssignals auf dem Aufzeichnungsmedium 10 verwendet
werden.
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9 zeigt
eine grafische Darstellung, die eine optische Anordnung einer optischen
Abnehmervorrichtung schematisch veranschaulicht, die Nebensprechen
zwischen benachbarten Spuren gemäß einem
weiteren Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung reduzieren kann, in der gleiche Bezugszahlen
wie in 4 die gleichen Elemente kennzeichnen. In diesem
Ausführungsbeispiel
umfasst eine Fotodetektoreinrichtung ein optisches Element 30 zum
direkten Hindurchleiten des mittleren Teils eines auftreffenden
Lichtstrahls in eine radiale Richtung und zum Beugen der seitlichen
Teile des auftreffenden Lichtstrahls in einem vorgegebenen Winkel, wobei
dadurch der auftreffende Lichtstrahl in den mittleren und die seitlichen
Teile getrennt wird, und eine Vielzahl von Fotodetektoren 38a, 38b und 38c zum
fotoelektrischen Umwandeln der getrennten Lichtstrahlen in elektrische
Signale. Hier, obwohl das optische Element 30 so gezeigt
wird, dass es auf dem optischen Weg zwischen einer Sensorlinse 17 und
den Fotodetektoren 38a, 38b und 38c angeordnet
ist, kann das optische Element 30 zwischen einer Lichtweg-Änderungseinrichtung
und der Sensorlinse 17 angeordnet sein.
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Gemäß 10 besteht
das optische Element 30 aus einem Lichtdurchleitungsabschnitt 30a zum
direkten Durchleiten des mittleren Teils des auftreffenden Lichtstrahls
in eine radiale Richtung und Strukturabschnitten 30b und 30c zum
Beugen der seitlichen Teile des auftreffenden Lichtstrahls in einem
vorgegebenen Winkel. Der Lichtdurchleitungsabschnitt 30a kann
ein transparentes Element oder eine offene Öffnung (nicht dargestellt)
sein. In den Strukturabschnitten 30b und 30c sind
Strukturen, zum Beispiel Hologramm-Strukturen so ausgebildet, dass
die Strukturen den auftreffenden Lichtstrahl beugen können, um
einen gebeugten - -Lichtstrahl erster Ordnung und einen gebeugten
+ -Lichtstrahl erster Ordnung zu erzeugen.
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Zu
diesem Zeitpunkt hat der Lichtdurchleitungsabschnitt 30a eine
Größe, die
so ausgelegt ist, dass sie etwa 10 bis 90% des mittleren Teils des
auftreffenden Lichtstrahls wie der Haupt-Lichtempfangsabschnitt
A des vorherigen Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung direkt durchleitet.
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Gemäß 11 empfängt der
Haupt-Fotodetektor 38a den mittleren Teil des Lichtstrahls,
der durch den Lichtdurchleitungsabschnitt 30a hindurch geleitet
wurde. Die Neben-Fotodetektoren 38b und 38c sind
an den Seiten des Haupt-Fotodetektors 38a in einer radialen
Richtung des Aufzeichnungsmediums 10 angeordnet und empfangen
die seitlichen Teile des Lichtstrahls, die an den Strukturabschnitten 30b bzw. 30c gebeugt
und dort hindurch geleitet worden.
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Hier
kann einer der Strukturabschnitte 30b und 30c ein
Abschirmungselement (nicht dargestellt) umfassen. In diesem Fall
ist der Neben-Fotodetektor 38b oder 38c entsprechend
den Strukturabschnitten angeordnet.
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Da
das Prinzip und die Funktionsweise der Wiedergabe eines Informationssignals,
in dem Nebensprechen durch benachbarte Spuren durch die oben beschriebene
optische Abnehmervorrichtung reduziert ist, die gleichen sind wie
im vorherigen Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung, wird die Beschreibung weggelassen.
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Die
oben beschriebene optische Abnehmervorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung strahlt einen Strahlfleck auf die Spur eines Aufzeichnungsmediums,
erfasst getrennt die mittleren und seitlichen Teile in Bezug auf
eine radiale Richtung des Aufzeichnungsmediums des vom Aufzeichnungsmedium
reflektierten Lichtstrahls, multipliziert das erfasste Signal der
seitlichen Teile mit einer Verarbeitungskonstanten und addiert das
Ergebnis und das erfasste Signal des mittleren Teils, wobei dadurch
ein Hauptspur-Informationssignal wiedergegeben wird, dessen Nebensprechen
durch benachbarte Spuren in Echtzeit reduziert ist.
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Daher
kann man, selbst wenn Informationen von einem Aufzeichnungsmedium
mit hoher Kapazität
mit einem engen Spurabstand, insbesondere einer HD-DVD, in der das
Verhältnis
eines Strahlflecks zu einem Spurabstand als ein Wert kleiner als
0,6 festgesetzt wird, ein ausgezeichnet wiedergegebenes Signal in
Echtzeit erhalten, in dem Nebensprechen durch benachbarte Spuren
reduziert ist. Da zusätzlich
die optische Effizienz eines Strahlflecks, der auf die Hauptspur
fokussiert wird, nicht vermindert wird, ist das Aufzeichnen eines
Informationssignals möglich.