DE19705777C2 - Verfahren zum Unterscheiden von Platten unterschiedlicher Dicke und optischer Aufnehmer, der ein solches Verfahren verwendet - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Unterscheiden von Platten unterschiedlicher Dicke und auf einen optischen Aufnehmer, der ein solches Verfahren verwendet.

Ein optischer Aufnehmer speichert Informationen, wie etwa Video- oder Audio­ daten, auf einem optischen Aufzeichnungsmedium, wie etwa auf Platten, oder gibt diese von diesem wieder. Der Aufbau einer Platte ist derart, daß eine Aufzeichnungsober­ fläche auf einem Substrat aus Plastik oder Glas geformt ist. Um Information auf eine Platte hoher Dichte schreiben oder von dieser lesen zu können, muß der Durchmesser des verwendeten, optischen Punktes sehr klein sein. Zu diesem Zwecke wird die nume­ rische Apertur (NA) einer Objektivlinse im allgemeinen groß gemacht, und es wird eine Lichtquelle mit einer kurzen Wellenlänge verwendet. Die Verwendung einer Lichtquelle mit kurzer Wellenlänge und eines hohen Wertes für die numerische Apertur verringert jedoch den zulässigen Kippwinkel der Platte bezüglich der optischen Achse. Dieser auf solche Weise verringerte, zulässige Kippwinkel der Platte kann durch Verringern der Plattendicke erhöht werden.

Unter der Annahme eines Kippwinkels θ der Platte kann der Wert eines Ko­ maabberationskoeffizienten W₃₁ erhalten werden aus:

wobei d und n die Dicke beziehungsweise den Brechungsindex der Platte angeben. Wie aus der obigem Beziehung verständlich wird, ist der Komaaberrationskoeffizient propor­ tional dem Kubik der numerischen Apertur. Daher hat unter Berücksichtigung der Tat­ sache, daß die numerische Apertur der Objektivlinse, wie sie für eine herkömmliche Kompaktdisk erforderlich ist, 0,45 beträgt und die für eine digitale Videoplatte 0,6 beträgt, eine digitale Videoplatte einen um 2,34 mal größeren Komaaberrationkoeffi­ zienten als eine. Der maximal zulässige Kippwinkel der digitalen Videoplatte wird da­ her so kontrolliert, daß er auf etwa die Hälfte desjenigen einer herkömmlichen Kom­ paktdisk eingestellt ist. Folglich sollte, um den maximal zulässigen Kippwinkel der Videoplatte an den der Kompaktdisk anzupassen, die Dicke der digitalen Videoplatte verringert werden.

Jedoch kann eine solche Platte mit verringerter Dicke, die eine Lichtquelle kür­ zerer Wellenlänge (mit hoher Dichte) verwendet, zum Beispiel eine digitale Videoplatte, nicht in einer herkömmlichen Aufzeichnungs/Wiedergabe-Vorrichtung, also einem Plat­ tenabspielgerät für die Kompaktdisk, das eine Lichtquelle mit längerer Wellenlänge verwendet, verwendet werden, da eine Platte mit einer nicht standardgemäßen Dicke zu einer sphärischen Aberration entsprechend dem Unterschied der Plattendicke zu der Dicke einer normalen Platte führt. Wenn die sphärische Aberration stark erhöht wird, kann es sein, daß der auf der Platte geformte Lichtpunkt nicht die für eine Aufzeich­ nung notwendige Intensität besitzt, was eine genaue Aufzeichnung der Information ver­ hindert. Außerdem ist bei der Wiedergabe das Signal/Rausch-Verhältnis zu gering, um die Information genau wiederzugeben.

Daher ist ein optischer Aufnehmer, der eine Lichtquelle mit einer kurzen Wel­ lenlänge, z. B. 650 nm, verwendet, der für Platten mit unterschiedlichen Dicken, wie etwa für Kompaktdisks oder digitale Videoplatten, kompatibel ist, vonnöten.

Zu diesem Zweck sind Forschungen für Vorrichtungen durchgeführt, die zwei Platten unterschiedlicher Dicke verwenden und einen einzigen optischen Aufnehmer, der eine Lichtquelle kürzerer Wellenlänge verwendet, besitzt, im Gang. Linsenanord­ nungen, die eine Hologrammlinse beziehungsweise eine Brechungslinse verwenden, wurden vorgeschlagen (Japanische Patentveröffentlichung Nr. Hei 7-98431).

Die Fig. 10 und 11 zeigen die Fokussierung von gebrochenem Licht nullter Ordnung und erster Ordnung auf Platten 3a und 3b unterschiedlicher Dicke. Eine mit einem Gittermuster 11 versehene Hologrammlinse 1 und eine Brechungs-Objektivlinse 2 sind entlang des Lichtwegs vor den Platten 3a und 3b angeordnet. Das Gittermuster 11 bricht die Lichtstrahlen 4 von einer Lichtquelle (nicht gezeigt), wenn sie durch die Hologrammlinse 1 gehen, um somit das durchgehende Licht in einen gebrochenen Lichtstrahl erster Ordnung 41 und in einen Lichtstrahl nullter Ordnung 40 zu trennen, von denen jeder mit unterschiedlicher Stärke von der Objektivlinse 2 auf einen geeigne­ ten Brennpunkt auf der dickeren Platte 3b oder der dünneren Platte 3a fokussiert wird, wodurch Daten-Schreib/Lese-Vorgänge auf Platten unterschiedlicher Dicke ermöglicht werden.

Jedoch verringert bei der Verwendung einer solchen Linsenanordnung die Tren­ nung des Lichts in zwei Strahlen (also Licht nullter Ordnung und erster Ordnung) durch die Hologrammlinse 1 die Wirksamkeit des tatsächlich erzeugten Lichts um 15%. Au­ ßerdem wird, da die Information während des Lesevorgang nur in einem der beiden Strahlen vorhanden ist, der keine Information übermittelnde Strahl wahrscheinlich als Rauschen detektiert. Darüber hinaus erfordert die Herstellung einer solchen Hologrammlinse einen hochgenauen Vorgang zum Ätzen eines feinen Hologrammu­ sters, der die Herstellungskosten erhöht.

Fig. 12 ist ein schematisches Diagramm eines herkömmlichen optischen Auf­ nehmers (US-Patent Nr. 5 281 797), der anstelle einer Hologrammlinse wie oben eine Aperturblende 1a zum Ändern des Aperturdurchmessers verwendet, so daß Daten so­ wohl auf eine Platte mit größerer Wellenlänge als auch auf eine Platte mit kürzerer Wellenlänge aufgezeichnet werden können und daß Informationen von diesen wiederge­ geben werden können. Die Aperturblende 1a ist zwischen einer Objektivlinse 2 und einer Kollimationslinse 5 angeordnet und kontrolliert einen Lichtstrahl 4, der von einer Lichtquelle 9 emittiert wird und über einen Strahlteiler 6 übertragen wird, indem sie die Fläche des Lichtdurchgangsbereichs, also die numerische Apertur, richtig einstellt. Die diametrale Apertur der Aperturblende 1a wird entsprechend der Größe des Fokuspunk­ tes eingestellt und läßt immer den Lichtstrahl 4a des zentralen Bereichs durch, blockiert aber den Lichtstrahl 4b des peripheren Bereichs oder läßt diesen je nach ihrem einge­ stellten Zustand durch. In Fig. 12 bezeichnet das Bezugszeichen 7 eine Sammellinse, und das Bezugszeichen 8 bezeichnet einen Photodetektor.

In der optischen Vorrichtung mit dem obigen Aufbau ändern sich, wenn die variable Blende aus einer mechanischen Blende geformt ist, ihre strukturellen Resonanz­ charakteristiken in Abhängigkeit von der effektiven Apertur der Blende, und somit wird die Installation in ein Stellglied zum Einstellen der Objektivlinse in der Praxis schwie­ rig. Um dieses Problem zu lösen, können Flüssigkristalle zum Bilden der Blende ver­ wendet werden. Dies behindert aber eine Minitiaturisierung des Systems in starkem Maße, verschlechtert die Wärmefestigkeit und Beständigkeit und erhöht die Herstel­ lungskosten.

Alternativ kann eine getrennte Objektivlinse für jede Platte vorgesehen werden, so daß ein spezielle Objektivlinse für eine bestimmte Platte verwendet wird. In diesem Fall wird jedoch, da eine Einstellvorrichtung zum Ersetzen der Linse benötigt wird, der Aufbau komplex, und die Herstellungskosten wachsen entsprechend an.

Der zuvor beschriebene optische Aufnehmer besitzt eine Vorrichtung zum Unter­ scheiden der Platten nach ihrer Dicke, so daß ein entsprechender Schaltkreis arbei­ tet, wenn eine Platte mit einer anderen Dicke eingesetzt wird. Diese Vorrichtung un­ terscheidet Platten durch ein Wiedergabesignal, das aus Signalen aller Detektionse­ lemente des Photodetektors erhalten wird. Jedoch ist bei einer solchen Vorrichtung die zum Unterscheiden von Platten notwendige Zeit lang, und es können Fehler beim Unterscheiden von Platten auftreten.

Die Lehre nach DE 30 48 708 A1 dient dem Auffinden der informationstragenden O­ berfläche einer optischen Disk. Dabei wird festgestellt, ob die Information auf der o­ beren oder unteren Oberfläche dieser optischen Disk befindlich ist, während die Ob­ jektivlinse durch die Fokuspositionen bewegt wird. Die Linse wird in Richtung der op­ tischen Platte bewegt. Währenddessen wird das reflektierte Signal am Detektor auf­ gezeichnet. Ein Peak a1 eines solchen Detektorsignals tritt auf, wenn der Fokus der Objektivlinse durch die obere Oberfläche geht. Der Peak a2 erscheint, wenn der Fo­ kuspunkt durch die untere Oberfläche geht. Da der Peak b2 des Differentialsignals größer als ein entsprechender Referenzwert ist, wird die Oberfläche, entsprechend der Lage des Peaks als informationstragende Oberfläche erkannt. Nachdem diese informationstragende Oberfläche erkannt worden ist, wird ein Regelkreis betrieben, um den Fokus auf dieser informationstragenden Oberfläche zu halten Dazu ist ein geschlossener Regelkreis mit einem Rückkopplungssystem vorgesehen. Ist die in­ formationstragende Oberfläche einmal erkannt, wird der optische Aufnehmer mit Hilfe des Regelkreises in der Fokusposition gehalten.

Dokument EP 0517490 A2/A3 beschreibt, dass eine Linse bewegt wird, bis ein Fo­ kusfehlersignal Null ist, also der Fokus der Objektivlinse direkt eingestellt wird. Die Information, ob eine dicke oder dünne Platte vorliegt, wird bei der weiteren Prozedur nicht benötig.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Unterscheiden von Platten und einen optischen Aufnehmer, der dieses verwendet, zu schaffen, wobei das Verfahren einen Plattentyp schnell feststellen und ein stabiles Wiedergabesignal erzeugen kann.

Diese Aufgabe wird durch das Verfahren nach Anspruch 1 und den optischen Auf­ nehmer nach Anspruch 2 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhän­ gigen Ansprüchen definiert.

Die obigen Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch eine detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele derselben in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen deutlicher.

Fig. 1 ist ein schematisches Diagramm eines optischen Aufnehmers nach der vorlie­ genden Erfindung.

Fig. 2 zeigt einen Logikschaltkreis zur Signalverarbeitung zum Unterscheiden von Platten für den optischen Aufnehmer nach der vorliegenden Erfindung.

Fig. 3 ist eine auszugsweise Ansicht der Position einer Objektivlinse bezüglich einer dünnen Platte (eine digitale Videoplatte) in dem optischen Aufnehmer nach der vor­ liegenden Erfindung.

Fig. 4 ist eine auszugsweise Ansicht der Position einer Objektivlinse bezüglich einer dicken Platte (eine Kompaktdisk) in dem optischen Aufnehmer nach der vorliegenden Erfindung.

Fig. 5 ist ein schematisches Diagramm einer neuen Objektivlinse, die für den opti­ schen Aufnehmer nach der vorliegenden Erfindung geeignet ist.

Die Fig. 6 und 7 sind Draufsichten eines Photodetektors, der für den optischen Aufnehmer nach der vorliegenden Erfindung mit der in Fig. 5 gezeigten Objektivlinse verwendet wird, und zeigen den Zustand des Lichtempfangs des von einer dünnen Platte beziehungsweise von einer dicken Platte reflektierten Lichts.

Fig. 8 ist ein Schaltkreisdiagramm eines Fokusfehlerdetektors für den in den Fig. 6 und 7 gezeigten Photodetektor.

Fig. 9 zeigt der Reihe nach ein Verfahren zum Unterscheiden von Platten nach der vorliegenden Erfindung.

Die Fig. 10 und 11 sind schematische Diagramme eines herkömmlichen opti­ schen Aufnehmers mit einer Hologrammlinse, die den Zustand zeigen, in dem ein Lichtstrahl auf eine dünne Platte beziehungsweise auf eine dicke Platte fokussiert ist.

Fig. 12 ist ein schematische Diagramm eines weiteren herkömmlichen optischen Aufnehmers.

In der vorliegenden Erfindung wird die Fokusspannung, die an ein Stellglied einer Objektivlinse gegenüber einer Platte mit einer mit Information tragenden Oberfläche angelegt wird, für eine vorgegebene Anzahl wiederholt erhöht oder erniedrigt, um die Objektivlinse in die Fokusposition zu bewegen. Wenn die Objektivlinse in die Fokus­ position bewegt ist, wird der Bewegungsabstand der Objektivlinse aus der Fokus­ spannung festgestellt. In diesem Fall ist der Bewegungsabstand entweder die Span­ nung oder der Strom, der dem Stellglied zugeführt wird, das mit der Positionsbewe­ gung der Objektivlinse befaßt ist. Wenn der Bewegungsabstand größer als ein Be­ zugswert ist, wird festgestellt, daß die Platte dick ist. Wenn auf der anderen Seite der Bewegungsabstand kleiner als der Bezugswert ist, wird festgestellt, daß die Platte dünn ist.

Fig. 1 zeig ein schematisches Diagramm eines optischen Aufnehmers nach der vorliegenden Erfindung, mit dem der oben beschriebenen Vorgang durchgeführt wird.

Eine Objektivlinse 21 ist in einem vorgegebenen Abstand von einer Platte 30 angeordnet. Die Objektivlinse 21 ist in einem beweglichen Körper 22 eines Stellglieds 20 angeordnet. Wie in einem Stellglied eines allgemeinen optischen Aufnehmers ist eine Spule 24, die einen Elektromagneten bildet, an dem beweglichen Körper 22 befestigt. Eine Fokusspannung wird an die Spule 24 angelegt. Der bewegliche Körper 22 ist in einem Fixierkörper 23 angeordnet. Ein Fixiermagnet 25, der dem Elektromagneten 24 des beweglichen Körpers 22 entspricht, ist in dem Fixierkörper 23 angeordnet. Die Objektivlinse 21, ein Strahlteiler 60 und eine Fokussierlinse 81 und ein Photodetektor 90 sind in einem Lichtweg angeordnet, und ein Laserdiode 80 ist in dem anderen, von dem Strahlteiler 60 aufgeteilten Lichtweg angeordnet.

In einem solchen Aufbau kann der Photodetektor 90 ein 4-fach oder 8-fach seg­ mentierter Photodetektor sein. Die Anordnung der oben beschriebenen, optischen Ele­ mente kann entsprechend dem gewünschten Design verändert werden, oder Elemente können zu dieser hinzugefügt oder von dieser entfernt werden.

Eine von einem Fokuskontroller 71 erzeugte Fokusspannung FV wird an das Stellglied 20 angelegt. Ein Fokusfehlersignal FES, das durch ein allgemeines Verfahren erhalten wird, wird an den Fokuskontroller 71 angelegt.

Ein Positionssignaldetektor 72 zum Detektieren eines Fokusstroms FC in Abhän­ gigkeit von der Einstellung der Fokusposition der Objektivlinse 21 ist in dem Pfad an­ geordnet, über den die Fokusspannung FV angelegt wird.

Fig. 2 ist ein Blockdiagramm eines Wiedergabe- und Fokussignalprozessors zum Erhalten eines Wiedergabesignals und eines Fokussignals aus einem 4-fach segmentier­ ten Photodetektor 90.

Der Photodetektor 90 ist vom 4-fach segmentierten Typ mit vier Detektorele­ menten 91, 92, 93 und 94. Die Signale A und C von den ersten und dritten Elementen 91 und 93 werden von einem ersten Addierer S1 addiert, und die Signale B und D von den zweiten und vierten Elementen 92 und 94 werden von einem zweiten Addierer S2 addiert. Die beiden von dem ersten und zweiten Addierer S1 und S2 erhaltenen Sum­ mensignale A + C und B + D werden von einem dritten Addierer S3 addiert und dann als Wiedergabesignal A + B + C + D ausgegeben. Das Wiedergabesignal wird zu einem Aus­ wahlschalter S6 übertragen, mit dem ein digitales Videoplattenwiedergabegerät und ein Kompaktdisksignalwiedergabegerät verbunden sind. Die Summensignale A + C und B + D werden differentiell verstärkt und dann als verstärktes Fokusfehlersignal FES (A + C - B - D) ausgegeben. Das Fokusfehlersignal wird an den Fokuskontroller 71 ange­ legt. Der Fokuskontroller 71 stellt das Stellglied 20 entsprechend dem Fokusfehlersignal FES ein, das heißt, der bewegliche Körper 22 mit der darin angeordneten Objektivlinse 21 wird bewegt, um die Objektivlinse 21 in eine Fokusposition zu bewegen. In diesem Fall wird ein Signal, das von der Positionsbewegung der Objektivlinse abhängt, von dem Positionssignaldetektor 72 erhalten und dann von einem Komparator S5 mit einem Referenzwert verglichen. Wenn der Signalwert größer als der Referenzwert ist, wird entschieden, daß die Platte eine dicke Platte ist, und dann wird der Auswahlschalter S6 betätigt, um das Wiedergabesignal an das Kompaktdiskwiedergabegerät anzulegen. Wenn der Signalwert kleiner als der Referenzwert ist, wird der Auswahlschalter S6 im Normalzustand gehalten, so daß das Wiedergabesignal an das digitale Videoplatten­ wiedergabegerät angelegt wird.

In dem oben beschriebenen, optischen Aufnehmer nach der vorliegenden Erfin­ dung wird die Objektivlinse durch das Fokusfehlersignal fokussiert. Wenn die Objektiv­ linse fokussiert ist, wird das Positionssignal der Objektivlinse erhalten und dann mit einem Referenzwert verglichen, um zu entscheiden, ob die Objektivlinse um einen Ab­ stand bewegt wurde, der den Referenzwert übersteigt, wodurch die Dicke der Platte festgestellt werden kann.

Im Allgemeinen gibt es einen Unterschied von etwa 0,6 mm zwischen einer digitalen Videoplatte und einer Kompaktdisk in Richtung des Lichtwegs. In der Praxis gibt es aber einen Unterschied von etwa 0,4 mm im Betriebsabstand der Objektivlinse 21. Bei dem optischen Aufnehmer nach der vorliegenden Erfindung wird vorzugsweise die neutrale Position der Objektivlinse beibehalten, es wird also eine vorgegebene, neu­ trale Spannung FV_DVD an das Stellglied 20 angelegt, um ein Aufhängungssystem 26, wie etwa eine Feder, zum Halten des beweglichen Körpers 22 des Stellglieds 20 im stabilsten Zustand zu halten, wie in Fig. 3 gezeigt. Außerdem wird die Objektivlinse 21 vorzugsweise in Fokusposition bezüglich der digitalen Videoplatte angeordnet. Falls eine Kompaktdisk verwendet wird, kann, wenn die Fokusspannung FV_CD angelegt wird, um die Objektivlinse 21 um ungefähr 0,4 mm der Platte anzunähern, wie in Fig. 4 gezeigt, Information von der Kompaktdisk wiedergegeben werden. Daher kann, wenn eine digitale Videoplatte und eine Kompaktdisk verwendet werden, die Fokus­ spannungsdifferenz (FV_CD - FV_DVD), die am Stellglied 20 anliegt, erhalten werden. Die tatsächliche Bewegung der Objektivlinse kann aus der Differenz berechnet werden. Mit anderen Worten wird der experimentell erhaltenen Berechnungskoeffizient S (also die Empfindlichkeit) mit der Fokusspannungsdifferenz multipliziert, um den Abstand zu erhalten. Der Abstand kann auch aus der Differenz zwischen dem Fokusstrom (FC_DVD) für eine digitale Videoplatte und dem Fokusstrom (FC_CD) für eine Kompaktdisk erhal­ ten werden, wie in den folgenden Gleichungen ausgedrückt:

in denen S die Empfindlichkeit, R den Widerstand und d den Bewegungsabstand von einer Referenzposition der Objektivlinse angeben.

Eine Referenz zum Vergleichen des durch das oben beschriebene Verfahren erhaltenen Bewegungsabstands ist notwendig. Da der Bewegungsabstand der Objektiv­ linse wie oben beschrieben 0,4 mm beträgt, wird, wenn die Objektivlinse um mehr als die Hälfte des Bewegungsabstands von der neutralen (Referenz-)Position aus bewegt wird, also mehr als 0,2 mm, die Platte als Kompaktdisk festgestellt. Wenn die Objektiv­ linse um weniger als 0,2 mm bewegt wird, wird die Platte als digitale Videoplatte fest­ gestellt. Somit ist die Referenz die Spannung oder der Strom, wenn die Objektivlinse um 0,2 mm bewegt wird.

Fig. 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer für den optischen Aufnehmer nach der vorliegenden Erfindung verwendeten Objektivlinse 20. Die Objektivlinse 20 ist mit einer Lichtsteuerungsvorrichtung 201 ausgestattet, um das Licht in dem Zwischen­ bereich zwischen dem nahen und dem fernen Achsenbereich der einfallenden Licht­ strahlen zu steuern. Hier stellt der nahe Achsenbereich den Bereich um die zentrale Achse der Linse dar (die in der Optik durch die optische Achse gebildet wird), die eine im wesentlichen zu vernachlässigende Aberration besitzt. Der entfernte Achsenbereich stellt den Bereich dar, der relativ weiter von der optischen Achse entfernt ist als der nahe Achsenbereich, und der Zwischenbereich ist der Bereich zwischen dem nahen Achsenbereich und dem entfernten Achsenbereich.

Die Lichtsteuerungsvorrichtung kann so aufgebaut sein, daß sie das Licht aus dem Bereich mit einer ringförmigen Struktur oder einer polygonalen Struktur, wie etwa einer quadratischen Struktur, der einen kleineren Außendurchmesser als der effektive Durchmesser der Objektivlinse besitzt, blockiert oder streut. Die Lichtsteuerungsvor­ richtung kann auch ein transparentes Element sein, das mit einem Lichtsteuerungsfilm von ringförmiger oder polygonaler, wie etwa quadratischer, Form versehen ist. Außer­ dem kann der Lichtsteuerungsfilm in einer ober in zwei Ebenen der Objektivlinse an­ geordnet sein. Das transparente Element kann in einem vorgegebenen Abstand von der Objektivlinse entfernt angeordnet sein.

Weiterhin kann die Lichtsteuerungsvorrichtung eine Lichtsteuerungsvertiefung einer vorgegebenen Form sein, die in der Lichtempfangsebene der Objektivlinse ge­ formt ist, um das einfallende Licht zu brechen oder zu reflektieren. Es ist insbesondere vorzuziehen, daß die Lichtsteuerungsvertiefung eine ringförmige Struktur um den nahen Achsenbereich herum besitzt. Weiterhin kann die Lichtsteuerungsvertiefung auch eine polygonale Struktur, wie etwa eine quadratische Struktur, besitzen. Es ist außerdem vorzuziehen, daß die Lichtsteuerungsvertiefung derart geformt ist, daß sie um einen vorgegebenen Winkel abgeschrägt ist, wobei ihre Bodenebene nicht senkrecht zum Lichtweg ist, so daß das einfallende Licht in einer Richtung reflektiert werden kann, die nicht parallel zum Lichtweg ist.

In dem optischen Aufnehmer nach der vorliegenden Erfindung, wie er in Fig. 6 gezeigt ist, ist ein Photodetektor 90a in einen zentralen Bereich 901 mit vier Elementen 91, 92, 93 und 94 und einen peripheren Bereich 902 mit vier Elementen 911, 921, 931 und 941, der den zentralen Bereich 901 umgibt, unterteilt. In diesem Fall besitzt der zentrale Bereich 901 vorzugsweise einen Lichtdetektionsbereich einer Größe, die dem Licht des nahen Achsenbereichs 901e entspricht, das von einer dicken Platte reflektiert wird, wie in Fig. 7 gezeigt, und der periphere Bereich 902 besitzt vorzugsweise einen Lichtdetektionsbereich einer Größe, das dem Licht des nahen Achsenbereichs und des entfernten Achsenbereichs 902e entspricht, das von einer dünnen Platte reflektiert wird, wie in Fig. 6 gezeigt. Wenn dann eine dicke Platte verwendet wird, wird nur das Licht des nahen Achsenbereichs detektiert. Wenn eine dünne Platte verwendet wird, wird das Licht sowohl des nahen Achsenbereichs als auch das des entfernten Achsenbereichs detektiert. Vorzugsweise empfängt der periphere Bereich 902 das Licht des Bereichs, der über die nahe Achse hinausgeht, also das Licht des entfernten Achsenbereichs, in Abhängigkeit von der Änderung des Abstands zwischen der Platte und der Objektivlin­ se. Vorzugsweise sind der zentrale Bereich des Photodetektors und der denselben umge­ bende, periphere Bereich symmetrisch in der Hoch/Tief-Richtung und Links/Rechts- Richtung der Gesamtstruktur. Es ist vorzuziehen, daß jeder Bereich in vier Teile aufge­ teilt ist, um eine Symmetrie in der der Hoch/Tief-Richtung und Links/Rechts-Richtung zu erreichen. Fig. 8 ist ein Schaltkreisdiagramm eines Fokusfehlersignaldetektors in dem optischen Aufnehmer, der die verbesserte Objektivlinse und den 8-fach segmentier­ ten Photodetektor verwendet.

Zwei Gruppen von Addierern S11 & S12 und S21 & S22 sind mit dem zentralen Bereich 901 beziehungsweise dem peripheren Bereich 902 verbunden. Die jeweiligen Addierer sind mit zwei diagonal angeordneten Elementen jedes Bereichs verbunden. Die Addierer S11 & S12 und S21 & S22 des zentralen Bereichs 901 und des peripheren Bereichs 902 sind mit Differentialverstärkern S31 und S32 für jeden Bereich verbunden. Die Addierer S11 und S12 des zentralen Bereichs 901 sind direkt mit einem Fokusfeh­ lersignalausgangsaddierer S40 verbunden, und die Addierer S21 und S22 des peripheren Bereichs 902 sind dem Fokusfehlersignalausgangsaddierer S40 über einen Schalter S60 verbunden. Der Schalter wird von einem Komparator S50 betätigt. Der Komparator S50 vergleicht einen vorgegebenen Referenzwert, also eine Referenzspannung FV oder ei­ nen Referenzstrom FC mit der Fokusspannung oder dem Fokusstrom, der von dem Stellglied erhalten wird, um den Schalter S60 entsprechend dem Vergleichsergebnis zu betätigen, wodurch festgelegt wird, ob das Fokusfehlersignal von dem peripheren Be­ reich 902 an den Addierer S40 angelegt wird.

Wie oben beschrieben wird entsprechend der vorliegenden Erfindung im Falle der Verwendung einer dicken Platte (Kompaktdisk), da der Schalter S60 im Aus-Zu­ stand gehalten wird, das Fokusfehlersignal FES nur von den Signalkomponenten des zentralen Bereichs 901 erzeugt. Im Falle der Verwendung einer dünnen Platte (digitale Videoplatte) wird, da der Schalter S60 angeschaltet ist, das Fokusfehlersignal FES von den Signalkomponenten sowohl von den zentralen als auch den peripheren Bereichen 901 und 902 erzeugt.

Fig. 9 zeigt schematisch den Vorgang der Unterscheidung von Platten durch das zuvor beschriebene Verfahren und die zuvor beschriebene Vorrichtung und die anschlie­ ßende Verarbeitung eines Wiedergabesignals als ein Beispiel.

Wenn eine dünne Platte (eine digitale Videoplatte) oder eine dicke Platte (Kom­ paktdisk) eingelegt wird, wird der Erregungsbereich einer Objektivlinse, also der Fo­ kusstrom, erhöht oder erniedrigt, um den Typ der Platte festzustellen, so daß die Objek­ tivlinse m mal innerhalb ihres Bereichs von Fokussierbewegungen bewegt wird, wo­ durch auf die oben beschriebene Weise von dem Stellglied ein Objektivlinsenpositionssignal erhalten wird. In diesem Fall wird, da ein 4-fach oder ein 8-fach segmentierter Photodetektor verwendet wird, das Fokusabstandssignal durch ein astigmatisches Verfahren erhalten. Es wurde experimentell festgestellt, daß eine für die Kompatibilität mit beiden Plattentypen ausreichende Lichtmenge erhalten werden konnte und eine Stabilisierung des Fokusabstandssignals erreicht werden konnte, wenn die Amplitude des Fokusabstandssignals für die Wiedergabe einer dünnen Platte vier mal so groß ist wie für die Wiedergabe einer dicken Platte.

Die Fokusspannung oder der Fokusstromwert, der dem Objektivlinsenpositionssignal entspricht, wird mit einem neutralen Strom (Referenzwert) verglichen, um festzustellen, ob die Bewegung der Objektivlinse geringer als 0,2 mm ist.

Wenn das Objektivlinsenpositionssignal kleiner als der Referenzwert ist, wird entschieden, daß die Platte dünn ist, und die Fokussierung und eine Spurverfolgung werden kontinuierlich durchgeführt, um ein Wiedergabesignal zu erhalten. Das Wiedergabesignal geht durch eine Wellenformausgleichsvorrichtung für eine dünne Platte (digitale Videoplatte), um ein ausgeglichenes Wellenformsignal zu erhalten.

Wenn jedoch das Objektivlinsenpositionssignal größer als der Referenzwert ist, wird entschieden, daß die Platte dick ist, und die Fokussierung und die Spurverfolgung werden kontinuierlich durchgeführt, um ein Wiedergabesignal zu erhalten. Das Wiedergabesignal geht durch eine Wellenformausgleichsvorrichtung für eine dicke Platte (Kompaktdisk), um ein ausgeglichenes Wellenformsignal zu erhalten.

Entsprechend dem Verfahren und der Vorrichtung nach der vorliegenden Erfin­ dung wird das Signal, das der Position einer Objektivlinse entspricht, direkt von einem Stellglied detektiert und wird mit einem Referenzwert verglichen, um den Plattentyp festzustellen. Daher wird eine schnelle Feststellung des Plattentyps ermöglicht, und die Erzeugung eines stabilen Wiedergabesignals ist möglich. Insbesondere ist das Platten­ unterscheidungsverfahren nach der vorliegenden Erfindung geeignet für ein Verfahren und eine Vorrichtung, die eine Objektivlinse und einen entsprechenden, 8-fach segmen­ tierten Photodetektor verwendet, der Merkmale nach der vorliegenden Erfindung auf­ weist.

Claims (7)

1. Verfahren zum Unterscheiden von Platten (30) unterschiedlicher Dicke, welches fol­ gende Schritte umfaßt:
Erhöhen bzw. Erniedrigen eines an einem Stellglied (20) einer Objektivlinse (21), die einer Platte (30) mit einer Fläche, auf der Information aufgezeichnet ist, gegenüberliegt, anliegenden Fokussteuersignals, um die in einem Bereitschaftsmodus befindliche Ob­ jektivlinse (21) aus einer neutralen Position in eine der Platte (30) entsprechenden Fo­ kusposition zu bewegen;
Feststellen des Bewegungsabstandes der Objektivlinse (21) aus einem an dem Stell­ glied (20) anliegenden Fokusabstandssignal (FC), wenn sich die Objektivlinse (21) in die Fo­ kusposition bewegt;
Vergleich des Bewegungsabstandes mit einem Referenzwert und Entscheiden, daß die Platte (30) eine dicke Platte ist, wenn der Bewegungsabstand größer als der Referenz­ wert ist; und
Entscheiden, daß die Platte (30) eine dünne Platte ist, wenn der Bewegungsabstand kleiner als der Referenzwert ist.

2. Optischer Aufnehmer zur Aufnahme von Signalen von Platten verschiedener Dicke, mit

• - einer Objektivlinse (21), die entlang eines Lichtpfades, der von einer Lichtquelle aus­ geht, gegenüber einer Platte (30) angeordnet ist und einen vorgegebenen effektiven Durchmesser besitzt;
• - einen Fotodetektor (90, 90a) zur Erzeugung eines elektrischen Signales aus dem von der Platte reflektierten Licht;
• - einem Fokusfehlersignalgenerator (S1, S2, S4, S11, S12, S21, S22, S31, S32, S40) zur Erzeugung eines Fokusfehlersignals (FES) aus dem elektrischen Fotodetektorsi­ gnal;
• - einem Stellglied (21) mit einem beweglichen Körper (22), in dem sich die Objektivlin­ se (21) befindet, ein Hauptkörper (23) zum beweglichen Haltern des beweglichen Körpers (22) und eine Fokuseinstellvorrichtung zum Einstellen des Fokus der Objek­ tivlinse (21) bezüglich der Platte (30) durch Einstellen des Abstandes zwischen dem beweglichen Körper (22) und dem Hauptkörper (23);
• - einem Fokuskontroller (71) zum Anlegen eines Fokussteuerungssignales an das Stellglied (20) zum Bewegen der Objektivlinse in eine Fokusposition;
• - einem Fokusabstandssignaldetektor (72) zum Detektieren eines Fokusabstandssignales, das dem Abstand der Fo­ kusposition der Objektivlinse (21) von einer neutralen Position in Bereitschaftsstellung entspricht; und
• - einer Vergleichsvorrichtung (S5) zum Vergleichen des Fokusabstandssignales mit einem Re­ ferenzsignal, um den Plattentyp festzustellen.

3. Optischer Aufnehmer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptkörper (23) einen Magneten (25) umfaßt, der mit einer Antriebsspule (24) kor­ respondiert, die an dem beweglichen Körper (22) befestigt ist.

4. Optischer Aufnehmer nach einem der Ansprüche 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Fokussteuerungssignal dem Fokusfehlersignal (FES) entspricht.

5. Optischer Aufnehmer nach einem der Ansprüche 2 bis 4, gekennzeichnet durch
eine Lichtsteuerungsvorrichtung (201), die entlang des Lichtpfades gegenüber der Ob­ jektivlinse (21) angeordnet ist, zum Steuern des Lichtes zwischen Bereichen (901e, 902e) nahe der Achse und fern der Achse des einfallenden Lichtes;
eine Strahlteilervorrichtung (60), die zwischen der Lichtsteuerungsvorrichtung (201) und der Lichtquelle (80) angeordnet ist;
einen Wiedergabesignalprozessor mit ersten und zweiten Signalprozessoren (100, 102) zum Erhalten von Wiedergabesignalen aus dem Signal des Fotodetektors und zum Verarbeiten derselben; und
eine Schaltvorrichtung (S6) zum Anlegen des Signales des Fotodetektors (90, 90a) in Abhängigkeit des Vergleichsergebnisses an den ersten (100) oder den zweiten (102) Signalprozessor.

6. Optischer Aufnehmer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtsteuerungsvorrichtung (201) in der Objektivlinse (21) geformt ist.

7. Optischer Aufnehmer nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Fotodetektor (90, 90a) ein 8-fach segmentierter Fotodetektor ist.