DE60116208T2

DE60116208T2 - Optisches Abtastgerät

Info

Publication number: DE60116208T2
Application number: DE60116208T
Authority: DE
Inventors: Takehiro Tokorozawa-shi Motegi; Shinichi Tokorozawa-shi Takahashi; Mitsutoshi Tokorozawa-shi Sugano; Ko Tokorozawa-shi Ishii; Yoshihiro Tokorozawa-shi Seita; Makoto Tokorozawa-shi Kawamura
Original assignee: Pioneer Corp
Current assignee: Pioneer Corp
Priority date: 2000-09-22
Filing date: 2001-09-21
Publication date: 2006-07-13
Anticipated expiration: 2021-09-22
Also published as: DE60116208D1; JP3979562B2; CN1172301C; EP1191522B1; CN1347099A; EP1191522A3; US20020036971A1; EP1191522A2; US6781947B2; JP2002100059A

Description

Die Erfindung betrifft eine optische Abtastvorrichtung zur Durchführung einer Informationsaufzeichnung auf einem Informationsaufzeichnungsmedium vom optischen Typ oder einer Informationswiedergabe von dem Informationsaufzeichnungsmedium vom optischen Typ mittels einer Mehrzahl von Lichtstrahlen. Die Erfindung betrifft insbesondere eine optische Abtastvorrichtung mit einem Überwachungsmechanismus zur Steuerung der richtigen Strahlstärke jedes Lichtstrahls.
Informationsaufzeichnungsmedien vom optischen Typ, so beispielsweise CDs (Compact Disks) und DVDs (Digital Video Disks beziehungsweise Digital Versatile Disks) sind bekannt. Bekannt sind im Zusammenhang mit CDs und DVDs zudem einmal beschreibbare optische Disks zur einmaligen Informationsaufzeichnung und wiederbeschreibbare optische Disks zum Löschen und Neuaufzeichnen von Information.
Mit der Entwicklung verschiedener Informationsaufzeichnungsmedien stieg der Bedarf an Kompatibilitätseigenschaften aufweisenden optischen Abtastvorrichtungen, die die Durchführung einer Informationsaufzeichnung oder Informationswiedergabe ermöglichen, ohne dass bei den Informationsaufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtungen eine Unterscheidung hinsichtlich der vorgenannten Informationsaufzeichnungsmedien zu treffen wäre.
Bei der Verwirklichung einer Kompatibilitätseigenschaften aufweisenden optischen Abtastvorrichtung sind mehrere Lichtstrahlen von Nöten, die für jede der optischen Eigenschaften der Informationsaufzeichnungsmedien geeignet sind. Darüber hinaus ist eine Steuerung jedes Lichtstrahls notwendig, um die richtige Strahlstärke zu erhalten, und um die Lichtstrahlen auf jedes Informationsaufzeichnungsmedium zu leiten.
Wird zur Lösung dieses Problems ein optisches System entwickelt, das einen inhärenten Überwachungsmechanismus für jeden Lichtstrahl aus der Mehrzahl von Lichtstrahlen umfasst, so treten Probleme dahingehend auf, dass die optische Abtastvorrichtung format- oder gewichtsmäßig zu groß wird.
Die Druckschrift EP-A-1 047 051, die den Stand der Technik im Sinne von Artikel 54(3) und (4) EPÜ darstellt, offenbart eine optische Abtastvorrichtung mit mehreren Lichtemissionsquellen und zugehörigen optischen Elementen. Die Druckschrift JP-A-10312574 offenbart eine optische Abtastvorrichtung mit mehreren Lichtemissionsquellen und zugehörigen optischen Elementen.
Die Erfindung wurde eingedenk der vorstehend aufgeführten Probleme gemacht. Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Bereitstellung einer Kompatibilitätseigenschaften aufweisenden optischen Abtastvorrichtung, bei der unter anderem eine Miniaturisierung und Gewichtsverringerung verwirklicht werden kann.
Zur Lösung der Aufgabe ist eine optische Abtastvorrichtung vorgesehen, die umfasst: eine Mehrzahl von Lichtemissionsquellen, die dafür ausgelegt sind, jeweils Lichtstrahlen mit verschiedenen Wellenlängen zu emittieren; eine optische Wegzusammenführungseinheit, die dafür ausgelegt ist, die optischen Wege der Lichtstrahlen derart zusammenzuführen, dass diese einen gemeinsamen optischen Weg bilden; und eine Fotoerfassungseinheit, die in dem gemeinsamen optischen Weg vorgesehen und dafür ausgelegt ist, die Lichtstrahlen zu erfassen, wobei die Lichtemissionsstärke aller Lichtemissionsquellen auf Basis eines von der Fotoerfassungseinheit erfassten Erfassungsergebnisses gesteuert wird. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die optische Wegzusammenführungseinheit umfasst: ein Transparentmedium mit einer ersten Oberfläche und einer zweiten Oberfläche, die einander gegenüberliegen; und einen halbdurchlässigen Film (HM), der an der zweiten Oberfläche vorgesehen ist, wobei einer der Lichtstrahlen auf der ersten Oberfläche einfällt, während der andere Lichtstrahl auf der zweiten Oberfläche einfällt.
Bei der optischen Abtastvorrichtung mit diesem erfindungsgemäßen Aufbau leitet die optische Wegzusammenführungseinheit die von den Lichtemissionsquellen emittierten Lichtstrahlen verschiedener Wellenlängen auf einen gemeinsamen optischen Weg. Anschließend werden die Lichtstrahlen von der in dem gemeinsamen optischen Weg vorgesehenen Fotoerfassungseinheit erfasst, wobei die Lichtemissionsstärken der Lichtemissionsquellen auf Basis der Erfassungsergebnisse gesteuert werden. Daher kann die Mehrzahl von Lichtstrahlen mittels einer Fotoerfassungseinheit erfasst werden, wodurch eine Kompatibilitätseigenschaften aufweisende optische Abtastvorrichtung verwirklicht ist, die eine Miniaturisierung und eine Gewichtsverringerung ermöglicht.
Zur Lösung der Aufgabe ist zudem eine optische Abtastvorrichtung entsprechend vorstehender Beschreibung vorgesehen, bei der die Zahl der Lichtemissionsquellen gleich zwei ist.
Bei der optischen Abtastvorrichtung mit dem erfindungsgemäßen Aufbau gemäß vorstehender Beschreibung wird, wenn einer der beiden Lichtstrahlen aus der Richtung der ersten Oberfläche auf dem Transparentmedium einfällt, der eine der beiden Lichtstrahlen durch den halbdurchlässigen Film in einen ersten transmittierten beziehungsweise durchgelassenen Strahl und einen reflektierten Strahl geteilt, wobei der erste transmittierte Strahl zu einem Informationsaufzeichnungsmedium emittiert wird, und der erste reflektierte Strahl durch das Transparentmedium zu der Fotoerfassungseinheit emittiert wird. Fällt der andere der beiden Lichtstrahlen aus der Richtung der zweiten Oberfläche ein, so wird der andere der beiden Lichtstrahlen durch den halbdurchlässigen Film in einen zweiten reflektierten Strahl und einen zweiten transmittierten Strahl geteilt, wobei der zweite reflektierte Strahl zu dem Informationsaufzeichnungsmedium emittiert wird, während der zweite transmittierte Strahl durch das Transparentmedium zu der Fotoerfassungseinheit emittiert wird. Dies bedeutet, dass ein Teil des einen der beiden Lichtstrahlen zu dem ersten reflektierten Strahl wird, während ein Teil des anderen der beiden Lichtstrahlen zu dem zweiten transmittierten Strahl wird, der in die Richtung des gemeinsamen optischen Weges geleitet wird, wobei die Lichtstrahlen (der erste reflektierte Strahl und der zweite reflektierte Strahl) von der in dem gemeinsamen optischen Weg vorgesehenen Fotoerfassungseinheit erfasst werden. Anschließend werden die Lichtemissionsstärken der Lichtemissionsquellen jeweils auf Basis der Erfassungsergebnisse gesteuert. Daher kann jeder der Lichtstrahlen zum Zwecke der Steuerung der Lichtemissionsstärken der Lichtemissionsquellen auf Basis jedes Erfassungsergebnisses mittels einer Fotoerfassungseinheit erfasst werden, wodurch eine Kompatibilitätseigenschaften aufweisende optische Abtastvorrichtung verwirklicht ist, die unter anderem eine Miniaturisierung und Gewichtsverringerung ermöglicht.
Zur Lösung der Aufgabe zeichnet sich die erfindungsgemäße Abtastvorrichtung zudem dadurch aus, dass die erste Oberfläche und die zweite Oberfläche des Transparentmediums nicht parallel sind.
Bei der optischen Abtastvorrichtung mit dem erfindungsgemäßen Aufbau gemäß vorstehender Beschreibung werden die erste Oberfläche und die zweite Oberfläche bezüglich der Laserstrahlen jeweils derart unter Winkeln angeordnet, dass der mehrfach reflektier te Lichtstrahl – das heißt derjenige Lichtstrahl, der zwischen der ersten und der zweiten Oberfläche wiederholt reflektiert wird – die Fotoerfassungseinheit nicht erreicht, das heißt, der mehrfach reflektierte Lichtstrahl wird in einer Richtung emittiert, die von dem gemeinsamen optischen Weg abweicht. Infolgedessen kann die Einflussnahme des mehrfach reflektierten Lichtstrahles verringert werden, wodurch eine Fotoerfassung erfolgen kann, die für die Steuerung der Lichtemissionsstärken der Lichtemissionsquellen notwendig ist, wobei die Lichtemissionsstärken der Lichtemissionsquellen hochgenau gesteuert werden.
Die Zeichnung setzt sich folgendermaßen zusammen.
1 ist eine ebene Ansicht, die den Aufbau einer optischen Abtastvorrichtung eines Ausführungsbeispieles zeigt.
2 ist eine Seitenansicht, die einen Teil des Aufbaus der optischen Abtastvorrichtung des Ausführungsbeispieles zeigt.
3 zeigt den Betrieb für den Fall der Durchführung einer Informationsaufzeichnung oder Informationswiedergabe bei einer CD.
4 zeigt den Vorgang der Fotoerfassung für den Fall der Durchführung einer Informationsaufzeichnung oder Informationswiedergabe bei einer CD.
5 zeigt den Betrieb für den Fall der Durchführung einer Informationsaufzeichnung oder Informationswiedergabe bei einer DVD.
6 zeigt den Vorgang der Fotoerfassung für den Fall der Durchführung einer Informationsaufzeichnung oder Informationswiedergabe bei einer DVD.
7 zeigt ein abgewandeltes Beispiel eines optischen Wegzusammenführungsprismas sowie den Vorgang der Fotoerfassung für den Fall der Durchführung einer Informationsaufzeichnung oder Informationswiedergabe bei einer CD.
8 zeigt den Vorgang der Fotoerfassung für den Fall der Durchführung einer Informationsaufzeichnung oder Informationswiedergabe bei einer DVD mittels des optischen Wegzusammenführungsprismas von 7.
9 zeigt ein weiteres abgewandeltes Beispiel des optischen Wegzusammenführungsprismas.
Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen optischen Abtastvorrichtung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. Zunächst wird ein Ausführungsbeispiel einer optischen Abtastvorrichtung beschrieben, die in einer Informationsaufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung vorgesehen ist, die eine Informationsaufzeichnung und Informationswiedergabe bei einer einmal beschreibbaren DVD und einer wiederbeschreibbaren DVD sowie bei einer einmal beschreibbaren CD und einer wiederbeschreibbaren CD ermöglicht.
1 und 2 zeigen den Aufbau einer erfindungsgemäßen optischen Abtastvorrichtung. 1 ist eine ebene Ansicht für den Fall, dass die optische Abtastvorrichtung aus der Richtung der z-Achse eines dreidimensionalen rechtwinkligen Koordinatensystems xyz betrachtet wird. 2 ist eine Seitenansicht für den Fall, dass ein Teil der optischen Abtastvorrichtung aus der Richtung der y-Achse betrachtet wird.
Gemäß 1 umfasst eine erfindungsgemäße Abtastvorrichtung 1 eine Hologrammeinheit 2, einen ersten Halbleiterlaser 2a zum Emittieren eines Laserstrahles h₁ mit vorbestimmter Wellenlänge λ₁ (780 nm) für den Fall der Durchführung einer Informationsaufzeichnung oder Informationswiedergabe bei einer CD und einen zweiten Halbleiterlaser 3 zum Emittieren eines Laserstrahles h₂ mit vorbestimmter Wellenlänge λ₂ (650 nm) für den Fall der Durchführung einer Informationsaufzeichnung oder Informationswiedergabe bei einer DVD.
Die Hologrammeinheit 2 enthält ein fotoelektrisches Umwandlungselement 2b zur Aufnahme eines Laserstrahles h₄, der den von der CD reflektierten und zurückgeworfenen Strahl (nachstehend „zurückgeworfener Strahl" genannt) mit der Wellelänge λ₁ darstellt, und ein Strahlteilerhologramm 2c zum Teilen des optischen Weges des Laserstrahles h₄ und des optischen Weges des Laserstrahles h₁ zusammen mit dem ersten Halbleiterlaser 2a.
Während eine Kollimatorlinse 4, die den Laserstrahl h₁ zu einem parallelen Strahl macht, ein λ/4-Plättchen 5 und ein Totalreflexionsspiegel 6 in Ausrichtung der optischen Achse bezüglich des Emissionsendes des ersten Halbleiterlasers 2a angeordnet sind, sind eine Kollimatorlinse 7, die den Laserstrahl h₂ zu einem parallelen Strahl macht, ein Beu gungsgitter 8 und ein Formungsprisma 9 in Ausrichtung der optischen Achse bezüglich des Emissionsendes des zweiten Halbleiterlasers 3 angeordnet.
Darüber hinaus ist das Formungsprisma 9 ein Ablenkwinkelprisma, bei dem ein erstes Prisma 9a und ein zweites Prisma 9b miteinander verbunden sind. Während die Richtung des Laserstrahles h₂, der aus der Richtung des Beugungsgitters 8 einfällt, derart geändert wird, dass eine Emission des Strahles in der Richtung des optischen Wegzusammenführungsprismas 13, was nachstehend noch beschrieben wird, erfolgt, wird der Strahl (nachstehend „zurückgeworfener Strahl" genannt), bei dem der von der DVD reflektierte Laserstrahl mit der Wellenlänge λ₂ aus der Richtung des optischen Wegzusammenführungsprismas 13 zurückgeworfen wird, an einer verbundenen Oberfläche 9c des ersten Prismas 9a und des zweiten Prismas 9b reflektiert, wodurch der Strahl in eine vorbestimmte Richtung emittiert wird.
Zudem sind eine Kollimatorlinse 10 zum Sammeln des von der verbundenen Oberfläche 9c des Formungsprismas 9 reflektierten zurückgeworfenen Strahles und eine asphärische Linse 11 zur Korrektur einer Abberation vorgesehen. Darüber hinaus ist ein fotoelektrisches Umwandlungselement 12 zur Aufnahme des gesammelten zurückgeworfenen Strahles h₃ und zur Umwandlung des Strahles in ein elektrisches Signal zum Zwecke der Ausgabe des elektrischen Signals vorgesehen. Die Ausgabesignale des fotoelektrischen Umwandlungselementes 12 und des fotoelektrischen Umwandlungselementes 2b werden einem (nicht gezeigten) RF-Verstärker zugeleitet, wodurch eine Steuerung der verschiedenen Servomechanismen, so beispielsweise eines Fokusservomechanismus, und eine Verarbeitung der auf der CD oder DVD aufgezeichneten Wiedergabeinformation ermöglicht werden.
Ein optisches Wegzusammenführungsprisma 13 ist in einer Position angeordnet, in der sich die Mitten Q der optischen Achsen sowohl des Totalreflexionsspiegels 6 wie auch des Formungsprismas 9 schneiden, mit anderen Worten, in einer Position, in der sich die optischen Wege der Laserstrahlen h₁ und h₂ schneiden. Zudem ist ein Reflexionsspiegel 14 an der gegenüberliegenden Seite des Totalreflexionsspiegels 6 über das optische Wegzusammenführungsprisma 13 in Ausrichtung einer optischen Achse vorgesehen, während ein fotoelektrisches Umwandlungselement 15, das als überwachende Fotoerfassungseinheit der Erfassung der Stärken der Laserstrahlen h₁ und h₂ dient, an der gegenüberliegenden Seite des Formungsprismas 9 über das optische Wegzusammenführungsprisma 13 in Ausrichtung einer optischen Achse vorgesehen ist.
Darüber hinaus wird, wie nachstehend noch detailliert beschrieben wird, das optische Wegzusammenführungsprisma 13 auch als Überwachungsstrahlaufnahmeeinheit zur Aufnahme eines Strahles zur getrennten Überwachung für den Fall verwendet, dass die Laserstrahlen h₁ und h₂ zu dem Reflexionsspiegel 14 weiterlaufen.
Darüber hinaus ist, wie in 2 gezeigt ist, eine Objektlinse 16, die gegenüber einer Aufzeichnungsfläche der CD oder DVD befindlich und in einer sogenannten Klemmposition angebracht ist, unterhalb des Reflexionsspiegels 14 angeordnet.
Eine Reflexionsoberfläche des Reflexionsspiegels 14 ist zudem derart geneigt, dass der Einfallswinkel und der Reflexionswinkel der Laserstrahlen h₁ und h₂, die aus der Richtung des optischen Wegzusammenführungsprismas 13 zu dem Reflexionsspiegel 14 einfallen, sowie der Einfallswinkel und der Reflexionswinkel des zurückgeworfenen Strahles, der von der Aufzeichnungsfläche der CD oder DVD reflektiert wird und zu dem Reflexionsspiegel 14 über die Objektlinse 16 einfällt, beide 45° betragen.
Hierbei wird in dem optischen Wegzusammenführungsprisma 13 ein Medium in Form einer parallelen Platte, die für die Laserstrahlen h₁ und h₂ transparent ist, als Substrat verwendet, wobei eine Dünnfilmbeschichtung eines Antireflexionsbeschichtungsfilmes AR aus dielektrischem Material auf der einen Oberfläche (diejenige Oberfläche, die in die Richtung des Totalreflexionsspiegels 6 und des fotoelektrischen Umwandlungselementes 15 weist) des Substrates aufgebracht ist, während eine Dünnfilmbeschichtung eines halbdurchlässigen Filmes HM mit vorbestimmter Reflektanz (Reflexionsvermögen) und Transmittanz (Transmissionsvermögen) aus dielektrischem Material auf der anderen Oberfläche (diejenige Oberfläche, die in die Richtung des Formungsprismas 9 und des Reflexionsspiegels 14 weist) des Substrates aufgebracht ist.
Zudem ist das optische Wegzusammenführungsprisma 13 derart geneigt und angeordnet, dass der Einfallswinkel des Laserstrahles h₁, der von dem Totalreflexionsspiegel 6 reflektiert worden ist und in der Richtung des Antireflexionsbeschichtungsfilmes AR einfällt, und der Einfallswinkel des Laserstrahles h₂, der aus der Richtung des Reflexionsprismas 9 zu dem halbdurchlässigen Film HM einfällt, beide 45° betragen. Bei dem Ausführungsbeispiel ist das Reflexionsvermögen des Antireflexionsbeschichtungsfilmes AR bezüglich der Strahlen mit den Wellenlängen λ₁ und λ₂ derart gewählt, dass es kleiner als 1% ist (was bedeutet, dass das Transmissionsvermögen größer oder gleich 99% ist).
Bei dem halbdurchlässigen Film HM sind das Transmissionsvermögen und das Reflexionsvermögen in Abhängigkeit von den Wellenlängen festgelegt, wobei für die Wellenlänge λ₁ (780 nm) der Strahl zu etwa 90% transmittiert und zu etwa 10% reflektiert wird, während für die Wellenlänge λ₂ (650 nm) der Strahl zu etwa 90% reflektiert und zu etwa 10% transmittiert wird.
Nachstehend wird der Betrieb einer Abtastvorrichtung mit einem derartigen Aufbau anhand 3 bis 6 beschrieben. 3 und 4 zeigen den Betrieb für den Fall der Durchführung einer Informationsaufzeichnung oder Informationswiedergabe bei einer CD, wohingegen 5 und 6 den Betrieb für den Fall der Durchführung einer Informationsaufzeichnung oder Informationswiedergabe bei einer DVD zeigen.
Für den Fall der Durchführung einer Informationsaufzeichnung auf einer CD oder einer Informationswiedergabe von der CD wird, wie in 3 gezeigt ist, ein Laserstrahl h₁ mit einer Wellenlänge λ₁ von dem ersten Halbleiterlasern 2a emittiert, während der zweite Halbleiterlaser 3 in einem Wartezustand befindlich ist.
Dies bedeutet im Detail, dass für den Fall der Durchführung einer Informationsaufzeichnung auf der CD unter Verwendung des sogenannten Energiestrategieverfahrens (power strategy method), der auf Basis der Aufzeichnungsdaten modulierte Laserstrahl h₁ von dem ersten Halbleiterlaser 2a emittiert wird, während der zweite Halbleiterlaser 3 in einem Wartezustand befindlich ist.
Für den Fall der Durchführung einer Informationswiedergabe von der CD wird der Laserstrahl h₁ mit konstanter Stärke von dem ersten Halbleiterlaser 2a emittiert, während der zweite Halbleiterlaser 3 in einem Wartezustand befindlich ist.
Für den Fall der Informationsaufzeichnung und der Informationswiedergabe mittels einer APC-Schaltung (automatic power control APC, automatische Energiesteuerung), die nachstehend noch beschrieben wird, wird die elektrische Antriebsenergie für die Emission des ersten Halbleiterlasers 2a gesteuert, wobei eine Rückkopplungssteuerung derart gegeben ist, dass die Stärke des Laserstrahles h₁ einen vorbestimmten Zielwert erreicht.
Zunächst wird der Betrieb für den Fall der Durchführung einer Informationsaufzeichnung auf einer CD beschrieben. Wird ein Laserstrahl h₁ zur Informationsaufzeichnung von dem ersten Halbleiterlaser 2a emittiert, so durchläuft der Laserstrahl h₁ die Kollimatorlin se 4 und das λ/4-Plättchen 5 und wird von dem Totalreflexionsspiegel 6 reflektiert, woraufhin er in der Richtung des Antireflexionsbeschichtungsfilmes AR des optischen Wegzusammenführungsprismas 13 einfällt. Der im Wesentlichen gesamte Laserstrahl h₁ läuft durch den Antireflexionsbeschichtungsfilm AR und erreicht den halbdurchlässigen Film HM.
Hierbei durchlaufen, wie in 4A gezeigt ist, etwa 90% des Laserstrahles h₁ den halbdurchlässigen Film HM, erreichen die Seite des Reflexionsspiegels 14, werden mittels der Objektlinse 16 zu einem feinen Lichtstrahl gebündelt und treffen so auf der Aufzeichnungsfläche der CD auf, wo die Informationsaufzeichnung oder die Informationswiedergabe erfolgen.
Darüber hinaus wird der Laserstrahl h₁ zu etwa 10% von dem halbdurchlässigen Film HM reflektiert, läuft durch das Innere des Substrates des optischen Wegzusammenführungsprismas 13 und wird von dem fotoelektrischen Umwandlungselement 15 aufgenommen. Anschließend wird der Erfassungsausgang des fotoelektrischen Umwandlungselementes 15 einer (nicht gezeigten) APC-Schaltung zugeleitet, wobei die APC-Schaltung eine Rückkopplungssteuerung der elektrischen Antriebsenergie des Halbleiterlasers 2a derart vornimmt, dass die Stärke des Lichtstrahles h₁ einen vorbestimmten Zielwert erreicht, wodurch der Lichtstrahl, der auf der Aufzeichnungsoberfläche der CD auftrifft, automatisch auf die richtige Stärke eingestellt wird.
Zudem läuft der zurückgeworfene Strahl, der durch Reflexion des Lichtstrahles an der Aufzeichnungsoberfläche der CD erzeugt worden ist, durch die Objektlinse 16 und den Reflexionsspiegel 14, woraufhin er, wie in 4B gezeigt ist, nacheinander durch den halbdurchlässigen Film HM und den Antireflexionsbeschichtungsfilm AR des optischen Wegzusammenführungsprismas 13 läuft und so zu dem Totalreflexionsspiegel 6 gelangt. Anschließend läuft der zurückgeworfene Strahl, der von dem Totalreflexionsspiegel 6 reflektiert worden ist, durch das λ/4-Plättchen 5 und die Kollimatorlinse 4 und wird zu dem Laserstrahl h₄ in Richtung des fotoelektrischen Umwandlungselementes 2b mittels des Strahlteilerhologramms 2c der Hologrammeinheit 2. Der Laserstrahl h₄ wird von dem fotoelektrischen Umwandlungselement 2b aufgenommen. Anschließend wird eine Servosteuerung, so beispielsweise eine Autofokussteuerung, auf Basis eines Ausgabesignals des fotoelektrischen Umwandlungselementes 2b vorgenommen.
Nachstehend wird der Betrieb für den Fall der Durchführung einer Informationswiedergabe von der CD beschrieben. Wie in 3 gezeigt ist, läuft der Laserstrahl h₁, wenn er zur Informationswiedergabe von dem ersten Halbleiterlaser 2a emittiert worden ist, durch die Kollimatorlinse 4 und das λ/4-Plättchen 5 und wird von dem Totalreflexionsspiegel 6 reflektiert, woraufhin er in der Richtung des Antireflexionsbeschichtungsfilmes AR des optischen Wegzusammenführungsprismas 13 einfällt, wobei der im Wesentlichen gesamte Laserstrahl h₁ durch den Antireflexionsbeschichtungsfilm AR läuft und den halbdurchlässigen Film HM erreicht.
Auf ähnliche Weise, wie dies im Zusammenhang mit 4A der Fall ist, läuft der Laserstrahl h₁ zu etwa 90% durch den halbdurchlässigen Film HM, wird von dem Reflexionsspiegel 14 reflektiert und mittels der Objektlinse 16 zu einem feinen Lichtstrahl gebündelt, woraufhin er auf der Aufzeichnungsfläche der CD auftrifft.
Auf ähnliche Weise, wie dies im Zusammenhang mit 4B der Fall ist, wird der den halbdurchlässigen Film HM erreichende Laserstrahl h₁ zu etwa 10% von dem halbdurchlässigen Film HM reflektiert und läuft erneut durch das Innere des Substrates des optischen Wegzusammenführungsprismas 13, woraufhin er von dem fotoelektrischen Umwandlungselement 15 aufgenommen wird. Sodann wird der Erfassungsausgang des fotoelektrischen Umwandlungselementes 15 der APC-Schaltung zugeführt, woraufhin die APC-Schaltung eine Rückkopplungssteuerung der elektrischen Antriebsleistung des ersten Halbleiterlasers 2a derart vornimmt, dass die Stärke des Laserstrahles h₁ einen vorbestimmten Zielwert erreicht, wodurch der auf der Aufzeichnungsfläche der CD auftreffende Lichtstrahl automatisch auf die richtige Stärke eingestellt wird.
Daraufhin läuft ein Wiedergabeinformation enthaltender zurückgeworfener Strahl, der durch das Reflektieren des Lichtstrahles der richtigen Stärke an der Aufzeichnungsoberfläche der CD erzeugt worden ist, durch die Objektlinse 16 und den Reflexionsspiegel 14, woraufhin er durch das optische Wegzusammenführungsprisma 13 zu dem Totalreflexionsspiegel 6 läuft, und zwar auf eine Weise, die derjenigen von 4B ähnlich ist. Zudem läuft der zurückgeworfene Strahl, der von dem Totalreflexionsspiegel 6 reflektiert worden ist, nacheinander durch das λ/4-Plättchen 5, die Kollimatorlinse 4 und das Strahlteilerhologramm 2 und wird von dem fotoelektrischen Umwandlungselement 2b aufgenommen, wo eine Informationswiedergabe auf Basis eines Ausgabesignals des fotoelektrischen Umwandlungselementes 2 stattfindet.
Nachstehend wird der Betrieb für den Fall der Durchführung einer Informationsaufzeichnung auf einer DVD oder der Durchführung einer Informationswiedergabe von der DVD beschrieben.
Für den Fall der Durchführung einer Informationsaufzeichnung oder einer Informationswiedergabe bei einer DVD wird, wie in 5 gezeigt ist, ein Laserstrahl h₂ mit einer Wellenlänge λ₂ von dem zweiten Halbleiterlaser 3 emittiert, während der erste Halbleiterlaser 2a in einem Wartezustand befindlich ist.
Zudem wird auf eine Weise, die derjenigen bei der CD ähnlich ist, für den Fall der Durchführung einer Informationsaufzeichnung auf der DVD unter Verwendung eines sogenannten Energiestrategieverfahrens (energy strategy method) der Laserstrahl h₂, der auf Basis der Aufzeichnungsdaten moduliert worden ist, von dem zweiten Halbleiterlaser 3 emittiert, während der erste Halbleiterlaser 2a in einem Wartezustand befindlich ist. Zudem wird auf eine Weise, die derjenigen bei der CD ähnelt, für den Fall der Durchführung einer Informationswiedergabe von der DVD der Laserstrahl h₂ mit konstanter Stärke von dem zweiten Halbleiterlaser 3 emittiert, während der erste Halbleiterlaser 2a in einem Wartezustand befindlich ist.
Für den Fall der Informationsaufzeichnung und der Informationswiedergabe wird die elektrische Antriebsleistung zum Emittieren des zweiten Halbleiterlasers 3 von der APC-Schaltung gesteuert, wobei eine Rückkopplungssteuerung derart gegeben ist, dass die Stärke des Laserstrahles h₂ einen vorbestimmten Zielwert erreicht.
Zunächst wird der Betrieb für den Fall der Durchführung einer Informationsaufzeichnung auf der DVD beschrieben. Wird der Laserstrahl h₂ zur Informationsaufzeichnung von dem zweiten Halbleiterlaser 3 emittiert, so läuft der Laserstrahl h₂ durch die Kollimatorlinse 7, das Beugungsgitter 8 und das Formungsprisma 9, woraufhin er in der Richtung des halbdurchlässigen Filmes HM des optischen Wegzusammenführungsprismas 13 einfällt.
Hierbei wird der Laserstrahl h₂, wie in 6A gezeigt ist, zu etwa 90% von dem halbdurchlässigen Film HM reflektiert und erreicht die Seite des Reflexionsspiegels 14, woraufhin er von dem Reflexionsspiegel 14 reflektiert und mittels der Objektlinse 16 zu einem feinen Lichtstrahl gebündelt wird, woraufhin er auf der Aufzeichnungsoberfläche der DVD auftrifft, wo die Informationsaufzeichnung erfolgt.
Zudem läuft der Laserstrahl h₂ zu etwa 10% durch den halbdurchlässigen Film HM und durchläuft das Innere des Substrates des optischen Wegzusammenführungsprismas 13, woraufhin er von dem fotoelektrischen Umwandlungselement 15 aufgenommen wird. Anschließend wird die Erfassungsausgabe des fotoelektrischen Umwandlungselementes 15 der APC-Schaltung zugeführt, wobei die APC-Schaltung eine Rückkopplungssteuerung der elektrischen Antriebsenergie des zweiten Halbleiterlasers 3 derart vornimmt, dass die Stärke des Laserstrahles h₂ einen vorbestimmten Zielwert erreicht, wodurch der auf der Aufzeichnungsoberfläche der DVD auftreffende Laserstrahl automatisch auf die richtige Stärke eingestellt wird.
Ferner läuft der zurückgeworfene Strahl, der durch Reflexion des Lichtstrahles an der Aufzeichnungsoberfläche der DVD erzeugt worden ist, durch die Objektlinse 16 und den Reflexionsspiegel 14, woraufhin er in der Richtung des halbdurchlässigen Filmes HM des optischen Wegzusammenführungsprismas 13 einfällt, und wird des Weiteren von dem halbdurchlässigen Film HM reflektiert, woraufhin er auf dem Formungsprisma 9, wie in 6B gezeigt ist einfällt. Sodann wird der zurückgeworfene Strahl, der auf dem Formungsprisma 9 einfällt, von der verbundenen Oberfläche 19 reflektiert und von der Kollimatorlinse 10 und der asphärischen Linse 11 gebündelt, woraufhin er von dem fotoelektrischen Umwandlungselement 12 aufgenommen wird. Anschließend erfolgt eine Servosteuerung, so beispielsweise eine Autofokussteuerung, auf Basis des Ausgabesignals des fotoelektrischen Umwandlungselementes 12.
Nachstehend wird der Betrieb für den Fall der Durchführung einer Informationswiedergabe von der DVD beschrieben. Wird der Laserstrahl h₂ zur Informationswiedergabe von dem zweiten Halbleiterlaser 3 emittiert, so durchläuft der Laserstrahl h₂ die Kollimatorlinse 7, das Beugungsgitter 8 und das Formungsprisma 9 und fällt in der Richtung des halbdurchlässigen Filmes HM des optischen Wegzusammenführungsprismas 13 ein.
Hierbei wird der Laserstrahl h₂ auf eine Weise, die derjenigen von 6A ähnlich ist, zu etwa 90% von dem halbdurchlässigen Film HM in die Richtung des Reflexionsspiegels 14 reflektiert und von der Objektlinse 16 zu einem feinen Lichtstrahl gebündelt, woraufhin er auf der Aufzeichnungsoberfläche der DVD auftrifft.
Zudem läuft der Laserstrahl h₂ zu etwa 10% durch den halbdurchlässigen Film HM, durchläuft das Innere des Substrates des optischen Wegzusammenführungsprismas 13 und wird von dem fotoelektrischen Umwandlungselement 15 aufgenommen. Anschlie ßend wird die Erfassungsausgabe des fotoelektrischen Umwandlungselementes 15 der APC-Schaltung zugeführt, wobei die APC-Schaltung eine Rückkopplungssteuerung der elektrischen Antriebsenergie des zweiten Halbleiterlasers 3 derart vornimmt, dass die Stärke des Laserstrahles h₂ einen vorbestimmten Zielwert erreicht, wodurch der auf der Aufzeichnungsoberfläche der DVD auftreffende Lichtstrahl automatisch auf die richtige Stärke eingestellt wird.
Darüber hinaus läuft ein Wiedergabeinformation enthaltender zurückgeworfener Strahl, der durch die Reflexion des Lichtstrahles an der Aufzeichnungsoberfläche der DVD erzeugt worden ist, durch die Objektlinse 16 und den Reflexionsspiegel 14. Auf eine Weise, die derjenigen von 6B ähnlich ist, fällt der zurückgeworfene Strahl in der Richtung des halbdurchlässigen Filmes HM des optischen Wegzusammenführungsprismas 13 ein und wird von dem halbdurchlässigen Film HM reflektiert, woraufhin er auf dem Formungsprisma 9 einfällt.
Anschließend wird der auf dem Formungsprisma 9 einfallende zurückgeworfene Strahl von der verbundenen Oberfläche 9c reflektiert, von der Kollimatorlinse 10 und der asphärischen Linse 11 gebündelt und von dem fotoelektrischen Umwandlungselement 12 aufgenommen, wobei die Informationswiedergabe auf Basis eines Ausgabesignals des fotoelektrischen Umwandlungselementes 12 erfolgt.
Bei der optischen Abtastvorrichtung 1 dieses Ausführungsbeispieles ist das optische Wegzusammenführungsprisma 13 in einer Position angeordnet, in der sich die optischen Wege der Laserstrahlen h₁ und h₂ mit verschiedenen Wellenlängen λ₁ und λ₂ schneiden, wodurch ein Aufbau vorliegt, der in der Lage ist, einen Teil der Laserstrahlen h₁ und h₂ durch ein fotoelektrtsches Umwandlungselement 15 über das optische Wegzusammenführungsprisma 13 für den Fall der Informationsaufzeichnung oder der Informationswiedergabe durch den Laserstrahl h₁ sowie der Informationsaufzeichnung oder der Informationswiedergabe durch den Laserstrahl h₂ zu erfassen.
Dies bedeutet, wie in 4A und 6A gezeigt ist, für den Fall, dass die Laserstrahlen h₁ und h₂ auf dem optische Wegzusammenführungsprisma 13 einfallen, dass das optische Wegzusammenführungsprisma 13 einen Teil des Laserstrahles h₁ reflektiert und einen Teil des Laserstrahles h₂ transmittiert, wobei sowohl der reflektierte Strahl wie auch der transmittierte Strahl in Richtung (Richtung des fotoelektrischen Umwandlungselementes 15) desselben optischen Weges emittiert werden. Daher kann sowohl die Stärke des Laserstrahles h₁ wie auch die Stärke des Laserstrahles h₂ durch nur ein fotoelektrisches Umwandlungselement 15 erfasst werden, das in der Richtung desselben optischen Weges angeordnet ist, wobei eine APC-Steuerung der Halbleiterlaser 2a und 3, die die Lichtemissionsquellen darstellen, auf Basis der Erfassungsausgaben vorgenommen werden kann.
Infolgedessen kann bei diesem Ausführungsbeispiel die Anzahl der Bauteile des optischen Systems zur Erfassung der Stärke der beiden Laserstrahlen h₁ und h₂ für eine CD und eine DVD merklich verringert werden, wodurch eine einfache, kleine und geringes Gewicht aufweisende optische Abtastvorrichtung verwirklicht ist.
Durch das Bereitstellen des optischen Wegzusammenführungsprismas 13 ist bei diesem Ausführungsbeispiel zudem ein Überwachungsmechanismus eines vorderseitigen Überwachungsverfahrens (front monitor method) mit einem Aufbau zur Erfassung der Stärke beider Laserstrahlen h₁ und h₂, die von den Halbleiterlasern 2a und 3 in einer optischen Wegposition emittiert werden, vor dem Auftreffen der Lichtstrahlen h₁ und h₂ auf eine CD und eine DVD, die Informationsaufzeichnungsmedien darstellen, verwirklicht.
Als weiteres Verfahren zur Erfassung der Lichtemissionsstärke des Halbleiterlasers ist das sogenannte rückseitige Überwachungsverfahren (back monitor method) bekannt, bei dem der Halbleiterlaser zum Emittieren der Laserstrahlen in zwei Richtungen, nämlich rückwärts und vorwärts, verwendet wird, und wobei der von dem einen Ende des Halbleiterlasers emittierte Laserstrahl zur Informationsaufzeichnung und zur Informationswiedergabe verwendet wird, während der von dem anderen Ende des Halbleiterlasers emittierte Laserstrahl überwacht wird, wodurch die Stärke des Laserstrahles zur Informationsaufzeichnung oder Informationswiedergabe erfasst wird.
Gleichwohl unterliegt das rückseitige Überwachungsverfahren insbesondere dem Einfluss des zurückgeworfenen Strahles, sodass das Verfahren zur Verwendung bei der Informationsaufzeichnung ungeeignet ist.
Demgegenüber kommt bei der optischen Abtastvorrichtung dieses Ausführungsbeispieles das vorderseitige Überwachungsverahren zum Einsatz, wodurch der Einfluss des zurückgeworfenen Strahles der beiden Laserstrahlen h₁ und h₂ zur Informationsaufzeichnung verringert wird, und wodurch sich die Steuergenauigkeit der APC-Steuerung verbessert.
Darüber hinaus ist bei der optischen Abtastvorrichtung 1 dieses Ausführungsbeispieles nicht nur das vordere Überwachungsverfahren verwirklicht, sondern es werden auch hervorragende Wirkungen dahingehend erzielt, dass Einfachheit, Miniaturisierung und Gewichtsverringerung durch den Aufbau gemäß vorstehender Beschreibung erreicht werden.
Bei der optischen Abtastvorrichtung 1 kommt ein optisches Wegzusammenführungsprisma 13 zum Einsatz, bei dem der Antireflexionsbeschichtungsfilm AR und der halbdurchlässige Film HM an gegenüberliegenden Seiten der transparenten parallelen Platte (Substrat) angeordnet sind. Die Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt. Ein optisches Wegzusammenführungsprisma, bei dem der Antireflexionsbeschichtungsfilm und der durchlässige Film an Oberflächen des Substrates ausgebildet sind, die nicht parallel zueinander stehen, kann ebenfalls zum Einsatz kommen.
Bei einem abgewandelten Beispiel des Ausführungsbeispieles kommt daher, wie in 7 und 8 in Entsprechung zu 4 und 6 gezeigt ist, ein optisches Wegzusammenführungsprisma 13x zum Einsatz, bei dem der Antireflexionsbeschichtungsfilm AR und der halbdurchlässige Film HM an Oberflächen des Substrates ausgebildet sind, die nicht parallel zueinander stehen, anstatt dass ein Substrat in Form einer parallelen Platte Verwendung finden würde.
Der Querschnitt des Substrates des optischen Wegzusammenführungsprismas 13x ist keilförmig, wobei die Dicke bei einer Annäherung in die Richtung des fotoelektrischen Umwandlungselementes 15 zunimmt, wohingegen sie bei einer Entfernung von dem fotoelektrischen Umwandlungselement 15 abnimmt.
Beim Einsatz des optischen Wegzusammenführungsprismas 13x mit einem derartigen Aufbau kann die nachfolgende Wirkung erreicht werden. Für den Fall der Durchführung einer Informationsaufzeichnung oder einer Informationswiedergabe bei einer CD läuft, wie in 7 gezeigt ist, für den Fall, dass der einfallende Strahl (Laserstrahl) h₁ aus der Richtung des Totalreflexionsspiegels 6 zu dem Antireflexionsbeschichtungsfilm AR einfällt, der im Wesentlichen gesamte Laserstrahl h₁ durch den Antireflexionsbeschichtungsfilm und erreicht den halbdurchlässigen Film HM, wobei in dem halbdurchlässigen Film HM der Laserstrahl h₁ zu etwa 90% in einen transmittierten Strahl umgewandelt und in die Richtung des Reflexionsspiegels 14 emittiert wird, wohingegen der Laserstrahl h₁ zu etwa 10% reflektiert wird und auf dem fotoelektrischen Umwandlungselement 15 einfällt.
Wird der Laserstrahl h₁ in der Richtung des Substrates durch den halbdurchlässigen Film HM reflektiert, so tritt hierbei zusätzlich zu dem reflektierten Strahl im Allgemeinen auch ein mehrfach reflektierter Strahl auf, sodass dann, wenn der reflektierte Strahl sowie der mehrfach reflektierte Strahl durch das Innere des Substrates laufen und in der Richtung des fotoelektrischen Umwandlungselementes 15 emittiert werden, nicht nur der reflektierte Strahl sondern auch der mehrfach reflektierte Strahl von der APC-Steuerung erfasst werden, wodurch es schwierig wird, die Genauigkeit der APC-Steuerung zu verbessern.
Mit einem optischen Wegzusammenführungsprisma 13x, dessen Querschnitt keilförmig ist, kann dieses Problem merklich verringert werden. Gemäß 7 werden Linien, die parallel oder senkrecht zu dem einfallenden Lichtstrahl h₁ sind, als Bezugslinien genommen. Der von dem halbdurchlässigen Film HM des optischen Wegzusammenführungsprismas 13x reflektierte Strahl fällt auf der Lichtaufnahmeoberfläche des fotoelektrischen Umwandlungselementes 15 unter einem Winkel α bezüglich der Bezugslinien ein und wird für die APC-Steuerung erfasst. Da die Einfallsebene des Prismas (die Oberfläche des Antireflexionsbeschichtungsfilmes AR) unter einem Winkel von 45° bezüglich des einfallenden Lichtstrahles h₁ angeordnet ist, werden die zu dem einfallenden Lichtstrahl h₁ senkrechten Linien als Bezugslinien genommen. Ist die Einfallsebene des Prismas (die Oberfläche des Antireflexionsbeschichtungsfilmes AR) unter einem anderen Winkel als 45° bezüglich des einfallenden Lichtstrahles h₁ angeordnet, so wird anstelle der senkrechten Linien die Richtung, in der der einfallende Lichtstrahl h₁ von der Einfallsebene reflektiert wird, als Bezugslinie(n) verwendet.
Dm Gegensatz zu dem reflektierten Strahl wird der mehrfach reflektierte Strahl (in der Zeichnung durch gepunktete Linien mit Pfeilen gezeigt) allmählich abgeschwächt, während die Reflexion und Transmission zwischen dem Antireflexionsbeschichtungsfilm AR und dem halbdurchlässigen Film HM wiederholt erfolgen. Da der Querschnitt des Substrates, wie vorstehend beschrieben, keilförmig ist, wird der durch den Antireflexionsbeschichtungsfilm AR und den halbdurchlässigen Film HM laufende mehrfach reflektierte Strahl in Entsprechung zur Anzahl der Reflexionen unter einem größeren Winkel emittiert und läuft eben nicht parallel zu den Bezugslinien (das heißt α < β). Daher wird der mehrfach reflektierte Strahl, der auf der Lichtaufnahmeoberfläche des fotoelektrischen Um wandlungselementes 15 einfällt, merklich geschwächt, wobei der mehrfach reflektierte Strahl, der in dem transmittierten Stahl enthalten ist, merklich geschwächt wird. Es sei bemerkt, dass das fotoelektrische Umwandlungselement 15 derart angeordnet ist, dass es bezüglich der optischen Achse, die durch eine doppelt gestrichelte Kettenlinie dargestellt ist, in Achsensymmetrie angeordnet ist.
Auf diese Weise kann der Einfluss des mehrfach reflektierten Strahles für den Fall der Durchführung einer Informationsaufzeichnung oder einer Informationswiedergabe bei einer CD verringert werden, sodass die APC-Steuerung mit größerer Genauigkeit arbeiten kann, wobei die Stärke des Lichtstrahles mit Blick auf die CD automatisch besser eingestellt werden kann.
Für den Fall der Durchführung einer Informationsaufzeichnung oder Informationswiedergabe auf einer DVD wird, wie in 8 gezeigt ist, wenn der einfallende Strahl (Laserstrahl) h₂ aus der Richtung des Formungsprismas 9 auf dem halbdurchlässigen Film HM einfällt, der Laserstrahl h₂ zu etwa 90% zu einem reflektierten Strahl und in der Richtung des Reflexionsspiegels 14 reflektiert, wohingegen der Laserstrahl h₂ zu etwa 10% transmittiert wird und auf dem fotoelektrischen Umwandlungselement 15 einfällt.
Auch für den Fall, dass der Laserstrahl h₂ durch den halbdurchlässigen Film HM läuft, tritt, wie vorstehend beschrieben, im Allgemeinen ein mehrfach reflektierter Strahl zusätzlich zu dem transmittierten Strahl auf, sodass, wenn der transmittierte Strahl und der mehrfach reflektierte Strahlen durch das Innere des Substrates laufen und in der Richtung des fotoelektrischen Umwandlungselementes 15 emittiert werden, nicht nur der transmittierte Strahl, sondern auch der mehrfach reflektierte Strahl für die APC-Steuerung erfasst werden, wodurch es schwierig wird, die Genauigkeit der APC-Steuerung zu verbessern.
Durch den Einsatz des optischen Wegzusammenführungsprismas 13x mit keilförmigem Querschnitt fällt der durch den halbdurchlässigen Film HM laufende transmittierte Strahl auf der Lichtaufnahmeoberfläche des fotoelektrischen Umwandlungselementes 15 unter einem Winkel a bezüglich der Bezugslinien ein und wird für die APC-Steuerung erfasst (wie in 9 gezeigt ist, werden Linien, die parallel oder senkrecht zu dem einfallenden Lichtstrahl h₂ verlaufen, als Bezugslinien genommen. Ist die Einfallsebene des Prismas (die Oberfläche des halbdurchlässigen Beschichtungsfilmes HM) unter einem anderen Winkel als 45° bezüglich des einfallenden Lichtstrahles h₂ angeordnet, so wird anstelle der senkrechten Linien die Richtung, in die der einfallende Lichtstrahl h₂ von der Einfallsebene reflektiert wird, als Bezugslinie genommen). Im Gegensatz zu dem transmittierten Strahl wird der mehrfach reflektierte Strahl (in 8 durch gepunktete Linien mit Pfeilen gezeigt) allmählich geschwächt, während die Reflexionen und Transmissionen zwischen dem Antireflexionsbeschichtungsfilm AR und dem halbdurchlässigen Film AM wiederholt erfolgen. Da der Querschnitt des Substrates, wie bereits beschrieben, keilförmig ist, wird der mehrfach reflektierte Strahl, der durch den Antireflexionsbeschichtungsfilm AR und den halbdurchlässigen Film HM verläuft, in Entsprechung zu der Anzahl der Reflexionen unter einem größeren Winkel und nicht parallel zu den Bezugslinien (das heißt α < β) emittiert. Der mehrfach reflektierte Lichtstrahl, der auf der Lichtaufnahmefläche des fotoelektrischen Umwandlungselementes 15 auftrifft, wird daher merklich geschwächt. Zudem ist das fotoelektrische Umwandlungselement 15 in Achsensymmetrie bezüglich der optischen Achse angeordnet, was durch eine doppelt gestrichelte Kettenlinie dargestellt ist.
Auf diese Weise kann der Einfluss des mehrfach reflektierten Strahles für den Fall der Durchführung einer Informationsaufzeichnung oder Informationswiedergabe bei einer DVD geschwächt werden, sodass die APC-Steuerung mit größerer Genauigkeit vorgenommen werden kann, wodurch die Stärke eines Lichtstrahles bei einer DVD automatisch besser eingestellt werden kann.
Zudem kann, wie in 7 und 8 gezeigt ist, das optische Wegzusammenführungsprisma 13x derart geneigt und angeordnet sein, dass der Einfallswinkel des Laserstrahles h₂ bezüglich des halbdurchlässigen Filmes HM gleich 45° ist, und der Einfallswinkel des Laserstrahles h₁ bezüglich des Antireflexionsbeschichtungsfilmes AR gleich 45° oder mehr ist, wobei jedoch auch in diesem Fall der Einfluss des mehrfach reflektierten Strahles verringert werden kann. In Umkehrung hierzu kann das optische Wegzusammenführungsprisma 13x derart geneigt und angeordnet sein, dass der Einfallswinkel des Laserstrahles h₂ bezüglich des halbdurchlässigen Filmes HM gleich 45° oder mehr ist, und der Einfallswinkel des Laserstrahles h₁ bezüglich des Antireflexionsbeschichtungsfilmes AR gleich 45° ist.
Zudem kann das optische Wegzusammenführungsprisma 13x derart geneigt und angeordnet sein, dass der Einfallswinkel des Laserstrahles h₂ bezüglich des halbdurchlässigen Filmes HM und der Einfallswinkel des Laserstrahles h₁ bezüglich des Antireflexionsbeschichtungsfilmes AR beide gleich 45° oder mehr sind.
In einem weiteren abgewandelten Beispiel, das in 9 gezeigt ist, kann die Dicke des Substrates des optischen Wegzusammenführungsprismas 13x im Vergleich zum Fall von 8 umgedreht werden. Dies bedeutet, dass der Querschnitt des Substrates des optischen Wegzusammenführungsprismas 13x in Keilform ausgebildet sein kann, wobei die Dicke bei einer Annäherung in Richtung des fotoelektrischen Umwandlungselementes 15 abnimmt, wohingegen sie bei einer Entfernung von dem fotoelektrischen Umwandlungselement 15 zunimmt.
Darüber hinaus kann der Fall verwirklicht werden, dass der Einfallswinkel des Laserstrahles h₂ bezüglich des halbdurchlässigen Filmes HM des optischen Wegzusammenführungsprismas 13x, siehe 9, und der Einfallswinkel des Laserstrahles h₁ des optischen Wegzusammenführungsprismas 13x, siehe 9, bezüglich des Antireflexionsbeschichtungsfilmes AR gleich 45° sind, wobei eine Wahl auch derart erfolgen kann, dass der Winkel größer als 45° ist. In all diesen Fällen kann der Einfluss des mehrfach reflektierten Strahles verringert werden.
Darüber hinaus ist die optische Abtastvorrichtung gemäß 1 bis 9 derart ausgestaltet, dass der Laserstrahl h₁ zur Durchführung einer Informationsaufzeichnung oder einer Informationswiedergabe bei einer CD aus der Richtung des Antireflexionsbeschichtungsfilmes AR des optischen Wegzusammenführungsprismas 13 emittiert wird, wohingegen der Laserstrahl h₂ zur Durchführung einer Informationsaufzeichnung oder einer Informationswiedergabe bei einer DVD aus der Richtung des halbdurchlässigen Filmes HM des optischen Wegzusammenführungsprismas 13 emittiert wird, wobei in Umkehrung hierzu die Ausgestaltung auch derart vorliegen kann, dass der Laserstrahl h₂ zur Durchführung einer Informationsaufzeichnung oder einer Informationswiedergabe bei einer DVD aus der Richtung des Antireflexionsbeschichtungsfilmes AR des optischen Wegzusammenführungsprismas 13 emittiert wird, wohingegen der Laserstrahl h₁ zur Durchführung einer Informationsaufzeichnung oder einer Informationswiedergabe bei einer CD aus der Richtung des halbdurchlässigen Filmes HM des optischen Wegzusammenführungsprismas 13 emittiert wird.
Darüber hinaus können das Reflexionsvermögen und das Transmissionsvermögen des halbdurchlässigen Filmes HM gemäß vorstehender Beschreibung entsprechend den jeweiligen Anforderungen geeignet geändert werden. Dies bedeutet, dass das Reflexionsvermögen und das Transmissionsvermögen des halbdurchlässigen Filmes HM derart geeignet geändert werden können, dass die Stärke des Strahles, der in der Richtung des Reflexionsspiegels 14 einfällt, größer als die Stärke des Strahles ist, der auf dem fotoelektrischen Umwandlungselement 15 über das optische Wegzusammenführungsprisma 13 einfällt. Werden also das Reflexionsvermögen und das Transmissionsvermögen des halbdurchlässigen Filmes HM derart gewählt, dass die Stärke des Strahles, der in der Richtung des Reflexionsspiegels 14 einfällt, größer als die Stärke des Strahles ist, der auf dem fotoelektrischen Umwandlungselement 15 einfällt, so werden die Positionen des fotoelektrischen Umwandlungselementes 15 und des Reflexionsspiegels 14 vertauscht, wobei die Objektlinse entsprechend dem ersetzten Reflexionsspiegel 14 angeordnet werden kann.
Darüber hinaus kann der Antireflexionsbeschichtungsfilm AR entsprechend den Ausgestaltungsanforderungen weggelassen werden.
Es wird eine optische Abtastvorrichtung für CDs oder DVDs beschrieben, wobei die optische Abtastvorrichtung der Erfindung nicht auf CDs oder DVDs beschränkt ist, da die Informationsaufzeichnung und die Informationswiedergabe auch unter Verwendung von Strahlen anderer Wellenlängen (keine Beschränkung auf zwei Wellenlängen) bei anderen Informationsaufzeichnungsmedien erfolgen kann.
Wie vorstehend beschrieben worden ist, ist entsprechend der erfindungsgemäßen optischen Abtastvorrichtung eine optische Wegzusammenführungseinheit vorgesehen, die dafür ausgelegt ist, Lichtstrahlen mit verschiedenen Wellenlängen, die jeweils von Lichtemissionsquellen in der Richtung eines integrieren optischen Weges emittiert werden, zu leiten, wobei jeder Lichtstrahl von einer Fotoerfassungseinheit erfasst wird, die in dem integrierten optischen Weg vorgesehen ist, sodass jeder der Lichtstrahlen von einer Fotoerfassungseinheit erfasst werden kann. Infolgedessen kam eine Kompatibilitätseigenschaften aufweisende optische Abtastvorrichtung verwirklicht werden, die eine Miniaturisierung und Gewichtsverringerung ermöglicht.
Zudem umfasst die optische Wegzusammenführungseinheit ein Transparentmedium mit einer ersten Oberfläche und einer zweiten Oberfläche, die nicht parallel zueinander stehen, und einen halbdurchlässigen Film, der auf der zweiten Oberfläche vorgesehen ist, und der von einem optischen Element gebildet wird, bei dem ein Strahl aus der Richtung der ersten Oberfläche und auch der andere Strahl aus der Richtung der zweiten Oberfläche derart emittiert werden, dass eine Ausgestaltung dahingehend erfolgen kann, dass ein mehrfach reflektierter Strahl, der in demjenigen Fall auftritt, dass ein aus der Rich tung der zweiten Oberfläche einfallender Strahl, durch den halbdurchlässigen Film tritt, das Fotoerfassungselement nicht erreicht. Infolgedessen kann der Einfluss des mehrfach reflektierten Strahles verringert werden, sodass eine Fotoerfassung, die zur Steuerung der Lichtemissionsstärken der Lichtemissionsquellen notwendig ist, durchgeführt werden kann, wobei die Lichtemissionsstärken der Lichtemissionsquellen hochgenau gesteuert werden können.

Claims

Optische Abtastvorrichtung (1), umfassend: eine Mehrzahl von Lichtemissionsquellen (2a, 3), die dafür ausgelegt sind, jeweils Lichtstrahlen mit verschiedenen Wellenlängen zu emittieren; eine optische Wegzusammenführungseinheit (13), die dafür ausgelegt ist, die optischen Wege der Lichtstrahlen derart zusammenzuführen, dass diese einen gemeinsamen optischen Weg bilden; und eine Fotoerfassungseinheit (15), die in dem gemeinsamen optischen Weg vorgesehen und dafür ausgelegt ist, die Lichtstrahlen zu erfassen, wobei alle Lichtemissionsstärken der Lichtemissionsquellen auf Basis eines von der Fotoerfassungseinheit erfassten Erfassungsergebnisses gesteuert werden, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Wegzusammenführungseinheit (13) umfasst: ein Transparentmedium mit einer ersten Oberfläche und einer zweiten Oberfläche, die einander gegenüberliegen; und einen halbdurchlässigen Film (HM), der an der zweiten Oberfläche vorgesehen ist, wobei der eine der Lichtstrahlen auf der ersten Oberfläche einfällt, während der andere der Lichtstrahlen auf der zweiten Oberfläche einfällt.
Optische Abtastvorrichtung (1) nach Anspruch 1, bei der die Anzahl der Lichtemissionsquellen (2a, 3) aus der Mehrzahl der Lichtemissionsquellen gleich zwei ist.
Optische Abtastvorrichtung (1) nach Anspruch 2, bei der die optische Wegzusammenführungseinheit (13) den einen der Lichtstrahlen in einen ersten transmittierten Lichtstrahl, der zu einem Informationsaufzeichnungsmedium emittiert wird, und einen ersten reflektierten Lichtstrahl, der über das Transparentmedium durch den halbdurchlässigen Film (HM) zu der Fotoerfassungseinheit (15) emittiert wird, teilt; und die optische Wegzusammenführungseinheit den anderen der Lichtstrahlen in einen zweiten reflektierten Lichtstrahl, der zu einem Informationsaufzeichnungsmedium emittiert wird, und einen zweiten transmittierten Lichtstrahl, der über das Transpa rentmedium durch den halbdurchlässigen Film (HM) zu der Fotoerfassungseinheit emittiert wird, teilt.
Optische Abtastvorrichtung (1) nach Anspruch 2, bei der die erste Oberfläche und die zweite Oberfläche parallel sind.
Optische Abtastvorrichtung (1) nach Anspruch 2, bei der die erste Oberfläche und die zweite Oberfläche nicht parallel sind.
Optische Abtastvorrichtung (1) nach Anspruch 5, bei der das auf der ersten Oberfläche des Transparentmediums einfallende Licht einen Winkel von 45° oder mehr mit dem auf der zweiten Oberfläche des Transparentmediums einfallenden Licht einschließt.