DE69030608T2

DE69030608T2 - Gerät zur optischen Aufnahme und Wiedergabe und Adaptor zum Gebrauch mit diesem Gerät

Info

Publication number: DE69030608T2
Application number: DE69030608T
Authority: DE
Inventors: Nobuo Akahiro; Kenichi Nishiuchi
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1989-07-24
Filing date: 1990-07-23
Publication date: 1997-11-06
Anticipated expiration: 2010-07-24
Also published as: EP0414380B1; US5097464A; DE69030608D1; EP0414380A3; JPH0354740A; EP0414380A2

Description

1. Hintergrund der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein optisches Aufzeichnungs-/Wiedergabegerät und einen Adapter für dieses Gerät.

2. Beschreibung des Standes der Technik

Die Aufzeichnung und Wiedergabe von Daten mit Hilfe von Laserlicht erfolgte bislang durch optische Geräte. Hierbei gibt es drei verschiedene Funktionstypen von Speicherplattengeräten: ein schreibgeschütztes Gerät, z.B. ein weitverbreiteter CD-Player oder ein Laser-Disk-Player; ein einmal beschreibbares, mehrmals lesbares Gerät, das beispielsweise für Dokument- oder Datendateien genutzt wird, und ein überschreibbares optisches Speicherplattengerät.
Gemeinsam ist diesen Geräten, daß Licht auf das Substrat einer optischen Speicherplatte gelenkt wird und das von ihm reflektierte Licht zur Wiedergabe von Signalen erfaßt wird. Ungeachtet des Durchmessers der optischen Speicherplatte oder der Aufzeichnungssignale in den verschiedenen Geräten ist jedes Substrat gewöhnlich etwa 1,2 mm dick. Im optischen System jedes Abspielgerätes für optische Speicherplatten kommt eine Objektivlinse zum Einsatz, die eine große numerische Apertur zur Bündelung des Lichts nahe der Wellenlängen- Diffraktionsgrenze hat und hinter dem Speicherplattensubstrat ohne Aberration fokussieren kann. Zum Bündeln des Lichts nahe der optischen Diffraktionsgrenze weist das Substrat demnach vorzugsweise eine bestimmte Dicke auf.
Eine bekannte optische Speicherplatte hat einen Durchmesser von mindestens 3,5 Inch. Allerdings ist es sehr wünschenswert, nicht nur den Durchmesser, sondern auch die Dicke des Substrats mit dem Ziel zu verringern, die Tragbarkeit zu verbessern und die Installationsfläche eines Aufzeichnungs-/Wiedergabe gerätes für optische Speicherplatten zu minimieren. Damit eine Platte mit einem dünneren Substrat abgespielt werden kann, muß das Abspielgerät aus dem obigen Grund eine bestimmte Objektivlinse haben, die der Dicke des Substrats entspricht.
Dann tritt jedoch das Problem auf, daß eine herkömmliche optische Platte nicht mehr mit einem Gerät abgespielt werden kann, dessen optisches System derart modifiziert wurde.
Desweiteren wurden zwecks Erhöhung der Speicherkapazität mehrschichtige optische Speicherplatten mit einer Vielzahl von Datenschichten vorgeschlagen. Eine von solchen mehrschichtigen optischen Speicherplatten, die im USA-Patent 3,999,009 offenbart ist, ist in Fig. 8 abgebildet, wobei eine herausnehmbare transparente Platte 9 zwischen einem Aufzeichnungsmedium und der Objektivlinse 8 vorgesehen ist, damit zur Wiedergabe von Daten aus einer willkürlichen Datenschicht der Brennpunkt der Objektivlinse verschoben werden kann Konkret entsteht der Fokus auf der Objektivlinsenseite 2a der zwei Datenschichten 2a und 2b, die sich auf beiden Seiten eines Substrats 1 befinden, wenn die transparente Platte 9 (Fig. 8a) fehlt, und auf der anderen Datenschicht 2b, wenn die transparente Platte 9 eingeschoben ist (Fig. 8b). Allerdings wird die transparente Platte 9 lediglich zum Vergrößern der Brennweite der Objektivlinse 8 verwendet, wobei eine Aberration der Linse 8 nicht berücksichtigt wird. Aber selbst wenn die Lichtbündelung wie in Fig. 8a nahe der Diffraktionsgrenze gewährleistet wird, führt die transparente Platte 9 infolge der Differenz beim Lichtweg zwischen der Objektivlinse 8 und dem Substrat 1 zur Aberration, wodurch sich der Lichtpunkt vergrößert. Da die Lichtpunkte auf den Datenschichten eine unterschiedliche Aberration aufweisen, sollte zur Aufzeichnung von Daten auf den Datenschichten der optischen Speicherplatte die Aufzeichnungsdichte je nach der Größe jedes Lichtpunktes auf der jeweiligen Datenschicht verändert werden. Der Nachteil besteht darin, daß die Aufzeichnungsdichte bei steigender Anzahl von Datenschichten abnimmt.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Ein erstes Ziel der Erfindung besteht in der Schaffung eines Gerätes, mit dem Daten von verschiedenen Aufzeichnungsmedien für optische Daten wiedergegeben werden können, deren Substrate unterschiedlich dick sind.
Die vorliegende Erfindung schafft ein Aufzeichnungs-/Wiedergabegerät für optische Daten zur Aufzeichnung und Wiedergabe von Daten auf bzw. von einem Aufzeichnungsmedium für optische Daten, welches eine Datenaufzeichnungsschicht auf seinem transparenten Substrat aufweist, wobei das Gerät umfaßt:
eine Lichtquelle zum Aussenden eines Lichtstrahls,
eine Objektivlinse zum Bündeln des Lichtstrahls von der Lichtquelle und
eine Positioniereinrichtung für das Aufzeichnungsmedium für optische Daten, so daß dessen Datenaufzeichnungsschicht in eine vorgegebene Position gebracht wird,
wobei die Objektivlinse so angeordnet ist, daß sie während des Betriebs den Lichtstrahl durch das transparente Substrat eines Aufzeichnungsmediums für optische Daten, welches von der Positioniereinrichtung eingesetzt wurde, bündelt und somit einen Brennpunkt auf der Datenaufzeichnungsschicht bildet, wenn das transparente Substrat eine vorgegebene optische Länge hat;
und das Gerät weiterhin umfaßt: einen Fotodetektor zum Erfassen des Lichts, das während des Betriebs durch das Aufzeichnungsmedium durchgelassen oder von ihm reflektiert wurde, und
eine Korrektureinrichtung für die optische Länge während des Betriebs, die zwischen der Objektivlinse und der vorgegebenen Position angebracht ist,
wobei die Korrektureinrichtung für die optische Länge eine optische Länge aufweist, die der Differenz zwischen der vorgegebenen optischen Länge und einer anderen optischen Länge entspricht, damit die optische Länge zwischen der Linse und der vorgegebenen Position auch dann aufrechterhalten wird, wenn von der Positioniereinrichtung ein optisches Aufzeichnungsmedium mit einem transparenten Substrat eingelegt wurde, dessen optische Länge mit der anderen optischen Länge identisch ist.
Mit dieser Anordnung bleibt die optische Entfernung zwischen der Objektivlinse und der Aufzeichnungsfläche des Mediums mit der Datenaufzeichnungsschicht konstant und wird zugleich ermöglicht, daß ein Lichtpunkt auf einer Datenaufzeichnungsschicht des optischen Aufzeichnungsmediums mit geringerer Aberration entsteht. Dadurch ist die Datenwiedergabe von verschiedenen optischen Speicherplatten möglich, deren Substrate unterschiedlich dick sind. Das Gerät kann so abgewandelt werden, daß Datensignale auf einem Aufzeichnungsmedium mit mindestens zwei Datenaufzeichnungsschichten mit geringerer optischer Aberration aufgezeichnet und von selbigem wiedergegeben werden können.
Eine solche Anordnung umfaßt: eine Lichtquelle, eine Objektivlinse, die hinter einer planaren Platte mit einer spezifischen optischen Länge einen Brennpunkt bilden und einen Lichtstrahl von einer Lichtquelle auf jeder beliebigen Aufzeichnungsschicht eines optischen Aufzeichnungsmediums bündeln kann, eine Korrektureinrichtung für die optischen Länge, die zwischen der Objektivlinse und dem optischen Aufzeichnungsmedium vorgesehen ist und mindestens zwei verschiedene optische Längen hat, sowie einen Fotodetektor zum Erfassen des Lichts, das vom Aufzeichnungsmedium reflektiert oder durchgelassen wurde, so daß eine gewünschte optische Länge der Korrektureinrichtung für die optische Länge festgelegt werden kann, die der Position der Datenschicht entspricht. Dadurch entsteht auf einer willkürlichen Datenschicht des optischen Aufzeichnungsmediums ein Lichtpunkt mit geringerer Aberration.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine schematische Darstellung des gesamten Systems eines erfindungsgemäßen Aufzeichnungs-/Wiedergabegerätes;
Fig. 2 ist eine Außenansicht einer transparenten Platte, die eine erste Ausführungsform der Erfindung verdeutlicht;
Fig. 3 ist eine schematische Darstellung eines Adapters für optische Speicherplatten nach einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 4 ist eine schematische Darstellung des Konversionsadapters der zweiten Ausführungsform;
Fig. 5 zeigt im Schnitt die Verwendung des Konversionsadapters der zweiten Ausführungsform;
Fig. 6 ist eine schematische Ansicht des optischen Systems mit einer optischen Speicherplatte in einer dritten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 7 zeigt Kennlinien eines Servosignals und die Abhängigkeit der Amplitude des wiedergegebenen Signals von der Entfernung gemäß der dritten Ausführungsform und
Fig. 8 ist eine schematische Darstellung des Standes der Technik.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Ausführungsform 1

In Fig. list ein erfindungsgemäßes Aufzeichnungs-/Wiedergabegerät für optische Daten dargestellt. Als Datenaufzeichnungsmedium ist eine optische Speicherplatte 100 mit einer Datenschicht 2 auf einem transparenten Substrat 1 vorgesehen. Auf der Datenschicht 2 befinden sich Pits, die entwickelten Datensignalen oder -mustern unterschiedlicher optischer Dichte oder Magnetisierung entsprechen.
Zur Wiedergabe der auf der optischen Speicherplatte aufgezeichneten Daten wird eine Lichtquelle oder Laserdiode 3 verwendet, die Licht mit einer Wellenlänge von 830 nm aussendet. Das von der Laserdiode 3 emittierte Licht wird nach der Modulation mit einem Lasertreiber 4 mit Hilfe einer Kollimatorlinse 5 in einen parallelen Strahl umgewandelt, der anschließend von einem Polarisationsstrahlenteiler 6 reflektiert wird und durch eine 1/4-Wellen-Platte 7 hindurch zu einer Objektivlinse 8 und einer transparenten Korrekturplatte 9 für die optische Länge gelangt, bevor er auf der Datenschicht 2 der optischen Speicherplatte gebündelt wird. Die Objektivlinse 8 ist so angeordnet, daß sie den Lichtstrahl auf der Datenschicht 2 ohne die transparente Platte 9 fokussiert, wenn die optische Länge des transparenten Substrats 1 der optischen Speicherplatte 100 mit einer vorgegebenen optischen Länge übereinstimmt. Wenn die optische Länge des transparenten Substrats 1 kleiner als dieser vorgegebene Wert ist, dann wird die transparente Platte 9 quer zum Lichtweg zwischen die Objektivlinse 8 und die optische Speicherplatte 100 geschoben. Die optische Länge der transparenten Platte 9 ist identisch mit der Differenz zwischen der optischen Länge des transparenten Substrats 1 und der vorgegebenen optischen Länge. Betätigt wird die transparente Platte mit einem Platten-Aktuator 11, der die Platte je nach der Information über die Substratdicke, die von einem Speicherplattenform-Detektor 10 erfaßt wird, in den Lichtweg hineinschiebt und aus ihm herauszieht.
Anschließend durchquert das auf der Datenschicht 2 reflektierte Licht nacheinander die transparente Platte 9, die Objektivlinse 8, die 1/4-Wellen-Platte 7, den Polarisationsstrahlenteiler 6 und eine Linse 12 bis hin zu einem Spiegel 13. Danach tritt ein Teil des vom Spiegel 13 reflektierten Lichts in einen Fotodetektor zur Brennpunktsteuerung 14 mit zwei separaten Sensorbereichen zur Brennpunktsteuerung ein, während das übrige Licht direkt zu einem Fotodetektor 15 mit zwei Sensoren zur Folgesteuerung und Datenwiedergabe gelangt. Die jeweiligen Signale von den beiden Fotodetektoren 14 und 15 werden zu einer Signalwiedergabesteuerung 16 übertragen, wo sie in ein wiedergegebenes Datensignal und in ein Steuersignal umgewandelt werden: letzteres betätigt eine Schwingspule 17 zur Fokussierung und Folgesteuerung, so daß der Brennpunkt der Objektivlinse 8 zu einem Zieldatenmuster auf der Datenschicht 2 wandert. Das optische System kann mit Hilfe eines magneto-optischen Effekts auch zur Erfassung von Magnetisierungsschwankungen abgewandelt werden, wobei der Polarisationsstrahlenteiler 6 bzw. der Spiegel 13 durch einen Halbspiegel bzw. einen großen polansierten Strahlenteiler ausgetauscht werden.
Das Substrat der optischen Speicherplatte kann aus einem Harzwerkstoff, z.B. Polycarbonat und Polymethylmethacrylat (PMMA), oder Glas bestehen.
Vorzugsweise sind bei der transparenten Platte 9 die Fläche, auf die das Licht auftrifft, und die Fläche, aus der das Licht austritt, annähernd parallel zueinander, wobei bei der Wellenlänge des einfallenden Lichts die Durchlässigkeit hoch und der Brechungsindex mit dem des Substrats der optischen Speicherplatte identisch ist. Sie können auch aus Glas oder Kunstharz hergestellt sein. Auf einer oder auf beiden Oberflächen der transparenten Platte kann zur Erhöhung der Durchlässigkeit zusätzlich eine reflexionsverhindernde Schicht vorgesehen werden, womit eine effiziente Ausnutzung des von der Laserdiode emittierten Lichts gewährleistet wird.
Wie bereits angeführt, ist die Objektivlinse in dem optischen Speicherplattengerät so ausgelegt, daß sie der Wellenlänge des verwendeten Laserlichts entspricht und der Lichtstrahl durch das Substrat mit einer bestimmten optischen Länge, z.B. 1,2 mm (mit einer geringeren Aberration) fokussiert werden kann. Bekanntlich weist die allgemein erhältliche optische Standard-Speicherplatte ein transparentes Substrat mit einer solchen optischen Länge auf. Wenn die Wiedergabe von einer optischen Speicherplatte mit einem Substrat von weniger als 1,2 mm Dicke mit Hilfe der Objektivlinse erfolgt, dann wird eine spezielle transparente Platte eingesetzt, so daß die Gesamtdicke von Substrat und transparenter Platte 1,2 mm beträgt. Wenn das Substrat 1 der optischen Speicherplatte beispielsweise 0,8 mm dick ist, dann wird eine transparente Platte 9 mit 0,4 mm Dicke verwendet. Damit wird die optische Länge von der Objektivlinse 8 zur Datenschicht 2 wieder auf die ursprüngliche Länge der optischen Standard-Speicherplatte gebracht und die Lichtbündelung mit geringerem optischen Fehler, wie z.B. geringerer sphärischer Aberration, gewährleistet. Die optische Länge wird durch n x d ausgedrückt, wobei n der Brechungsindex eines Mediums ist, durch das Licht dringt, und d die Dicke des Mediums bzw. die Länge des Lichtweges im Medium ist. Wenn das Substrat zum Beispiel eine 1,2 mm dicke Polymethylmethacrylat-Platte 9 mit n=1,4 ist, dann beträgt die optische Länge 1,79 mm (1,49 x 1,2).
Die transparente Platte kann installiert werden, nachdem mit dem Speicherplattenform-Detektor 10 die Dicke einer optischen Speicherplatte erfaßt wurde, die in das Aufzeichnungs-/Wiedergabegerät eingelegt wurde. Ebenso kann die Dicke einer optischen Speicherplatte identifiziert werden, indem eine Dicken-Markierung auf der Speicherplatte oder einer -kassette abgelesen wird. Entsprechend der Information, die sich aus der Berechnung der Differenz zwischen der Dicke der optischen Speicherplatte und eines Vergleichssubstrats, das je nach der Konstruktion der Objektivlinse vorgegeben ist, ergibt, betätigt die Steuerung 16 den Platten-Aktuator 11 zum Einsetzen der transparenten Platte 9 mit einer gewünschten Dicke in den Lichtweg.
Wenn die Substrate der einzulegenden optischen Speicherplatten unterschiedlich dick sind, kann die transparente Platte 9 wie in Fig. 2 eine spezielle Form erhalten, mit der die optische Länge der Speicherplatte kontinuierlich (Fig. 2a und 2b) oder stufenförmig (Fig. 2c) variiert werden kann. Die Platten können drehbar (Fig. 2a) oder linear beweglich sein (Fig. 2b und 2c). Es können aber auch wie in Fig. 2d mehrere transparente Platten kombiniert werden. Die dünnen Pfeile in Fig. 2 stellen die Bewegungsrichtung der transparenten Platte dar. Zum Einstellen der optischen Länge mit Hilfe der transparenten Platte(n) wird zuerst die Brennpunktsteuerung ausgeführt, wobei sich die transparente Platte an der richtigen Stelle befindet und ein wiedergegebenes Signal von einer optischen Speicherplatte erfaßt wird. Während die transparente Platte gedreht oder linear verschoben wird, wird die Signalamplitude überprüft. Wenn sie einen Höchstwert erreicht, wird die transparente Platte an dieser Stelle fixiert.
Damit die transparente Platte konstant positioniert werden kann, ist es günstig, wenn auf der optischen Speicherplatte an einer bestimmten Stelle ein Signal aufgezeichnet ist, mit dessen Hilfe die Dicke der transparenten Platte gesteuert werden kann. Bei einer optischen Speicherplatte mit gewöhnlichem Datenformat kann dazu der Adressen- oder Taktsignalbereich zur Steuerung der Datensignale, in dem ein Muster des Steuersignais vorschriftsmäßig identifiziert ist, genutzt werden. Auf diese Weise werden die Datensignale auf der optischen Speicherplatte für die Wiedergabe mit der optimalen Fokussierung eingelesen.
Dieses Verfahren kann ebenso auf ein Gerät für optische Speicherplatten angewandt werden, bei dem die Dicke jeder Speicherplatte von deren Kassette oder dergleichen aus identifiziert wird und verschiedene optische Speicherplatten abgespielt werden können. Zur Wiedergabe von einer bekannten optischen Standard-Speicherplatte wird die transparente Platte 9 mittels Plattenaktuator 11 aus dem optischen Weg zwischen der Speicherplatte und der Objektivlinse 8 genommen. Erfolgt die Wiedergabe hingegen von einer optischen Speicherplatte mit dünnerern Substrat, dann wird die transparente Platte 9 mit dem Plattenaktuator 11 zwischen die Speicherplatte und die Objektivlinse 8 eingefügt. Die Dicke der transparenten Platte 9 sollte der einer anderen einzulesenden optischen Speicherplatte entsprechen.
Bislang erfolgte die Beschreibung anhand einer Datenschicht, die aufgezeichnete Daten trägt. Wenn allerdings die Datenschicht beschreibbar Und ablesbar ist, werden die Daten aufgezeichnet, indem die Datensignale, die aufgezeichnet werden sollen, von außen eingegeben werden und entsprechend der Eingabesignale die Ausgabesignale der Laserdiode mit der Lasertreiberschaltung 4 moduliert werden.
Gemäß der vorgenannten Anordnung kann die Aufzeichnung oder Wiedergabe von verschiedenen optischen Speicherplatten unterschiedlicher Dicke erfolgen und ein Gerät zur Aufzeichnung und Wiedergabe hergestellt werden.

Ausführungsform 2

Wenngleich die transparente Platte als eine Hauptkomponente in dem optischen Abspielgerät aus Ausführungsform 1 vorgesehen ist, beruht die vorliegende Erfindung auf einem beliebigen Medium, mit dem die Dicke eines Substrats einer optischen Speicherplatte zwischen der Objektivlinse und der optischen Speicherplatte vervollständigt werden kann. Anhand der Fig. 3, 4 und 5 wird jetzt die Verwendung einer solchen transparenten Platte mit einer optischen Speicherplatte in einem optischen Abspielgerät nach dem Stand der Technik beschrieben.
Wie in Fig. 3 dargestellt, wird eine Kassette 19 mit einer darin befindlichen optischen Speicherplatte in ein herkömmliches Wiedergabegerät 18 eingelegt, damit der Speicherplattenmotor eingestellt wird, bevor die Daten von der optischen Speicherplatte wiedergegeben werden. Erfindungsgemäß wird eine kleine Kassette 20 für eine optische Speicherplatte mit einem dünneren Substrat in einem Konversionsadapter 21 untergebracht, der die gleiche Größe wie die bekannte optische Speicherplattenkassette 19 hat, um die Wiedergabe mit einem herkömmlichen Abspielgerät 18 zu gewährleisten.
In Fig. 4 ist der Konversionsadapter 21 genauer dargestellt. Er weist eine transparente Platte 22, mit der die Dicke der optischen Speicherplatte vervollständigt wird, und in der Mitte einen Abstandsring 23 auf, mit dem die Dicke des Substrats der optischen Speicherplatte erhöht werden kann. In den Fig. 5a und 5b sind eine in ein Abspielgerät eingelegte 1,2 mm dicke optische Speicherplatte und eine mit Hilfe des Abstandsrings 23 eingelegte dünnere Speicherplatte im Schnitt dargestellt, wobei die anderen Bauteile, einschließlich des Kassettengehäuses, nicht dargestellt sind. Mit dem Abstandsring 23, der an einer Speicherplattenmotorwelle 24 befestigt ist, wird die dünnere Speicherplatte 25 wie in der Zeichnung angehoben, wodurch zwischen der Datenschicht 2 und der Objektivlinse 8 der gleiche Abstand wie bei einer herkömmlichen optischen Speicherplatte hergestellt wird.
Dementsprechend kann jede beliebige optische Speicherplatte unter Verwendung eines Konversionsadapters mit einem konventionellen Abspielgerät abgespielt werden.

Ausführungsform 3

In Fig. 6 wird ein Ablauf beschrieben, mit dem eine optische Speicherplatte mit mehreren Datenaufzeichnungsschichten abgespielt werden kann, wobei eine transparente Platte zwischen der Objektivlinse und der optischen Speicherplatte verwendet wird, um die Fokalposition eines Lichtpunktes zu verschieben. Eine solche optische Mehrschicht-Speicherplatte 26 hat drei Datenschichten 28, 29 und 30, die auf einem Substrat 27 vorgesehen sind und jeweils durch transparente Trennschichten 31 und 32 voneinander isoliert sind. Am günstigsten bestehen die Schichten 31 und 32 aus einem Harzwerkstoff, z.B. Polycarbonat oder Polymethylmethacrylat (PMMA), oder aus Glas, der/das eine hohe Durchlässigkeit bei der Wellenlänge des verwendeten Lichts hat.
Jede beliebige Datenschicht kann ausgewählt werden, indem eine dazugehörige transparente Platte zwischen die Objektivlinse und die optische Speicherplatte geschoben wird: wenn keine transparente Platte benutzt wird, werden die Daten auf der dritten Datenschicht 30 unter Scharfeinstellung der Objektivlinse (Fig. 6a) wiedergegeben; die Daten auf der zweiten Datenschicht 29 werden wiedergegeben, indem eine transparente Platte 33 zwischen die Objektivlinse und die optische Speicherplatte geschoben wird, damit das Licht so abgelenkt wird, daß es auf der Datenoberfläche der Schicht 29 fokussiert wird (Fig. 6b); und die Daten auf der ersten Schicht 28 werden mit Hilfe einer dickeren transparenten Platte 34 wiedergegeben, wodurch der Brennpunkt in die Nähe der Substratoberfläche verlagert werden kann.
Im folgenden wird das Verhältnis zwischen der Dicke einer Datenschicht der optischen Speicherplatte und der Dicke einer transparenten Platte anhand von Beispielen erläutert.
Es wird angenommen, daß die Objektivlinse 8 zum Fokussieren durch ein 1,2 mm dickes Substrat (Brechungsindex = 1,5) geeignet ist und eine numerische Apertur (n.A.) von 0,5 aufweist, während der Brechungsindex der transparenten Platten 33 und 34 auch jeweils 1,5 beträgt.
Die Dicke jeder Datenschicht wird so festgelegt, daß die Gesamtdicke aus der transparenten Platte, dem Speicherplattensubstrat und deriden transparenten Trennschicht(en) zwischen der Objektivlinse und der Zieldatenschicht 1,2 mm beträgt. Gegenüber den anderen Schichten beträgt die Dicke der Datenschichten 28, 29 oder 30 beispielsweise weniger als 1 µm. Wenn die Dicke von jeder der beiden transparenten Trennschichten 31 und 32 100 µm beträgt, dann sind die beiden transparenten Platten 100 µm bzw. 200 µm dick, und das Substrat der optischen Speicherplatte hat eine Dicke von 1 mm. Vorzugsweise haben das Speicherplattensubstrat, die transparenten Trennschichten und die transparenten Platten den gleichen Brechungsindex, so daß eine optimale Lichtbündelung gewährleistet werden kann. Ebenso beträgt die Lichtabsorption jeder Datenschicht 20%.
Nun wird die Datenfokussierung und -wiedergabe von einer Zieldatenschicht beschrieben. Man geht davon aus, daß jede Datenschicht in einem Bereich von etwa 200 µm von der Objektivlinse entfernt mit Hilfe eines herkömmlichen Servosystems des optischen Speicherplattengerätes fokussiert werden kann.
In Fig. 7 ist ein Brennpunktfehlersignal (Fig. 7a) und die Amplitude eines wiedergegebenen Signals (Fig. 7b) dargestellt, wobei die Objektivlinse zu dem Substrat der optischen Speicherplatte hin- und dann von ihm wegbewegt wurde. Die drei 5-förmigen Fehlersignale, die deren drei dazugehörigen Datenschichten entsprechen, sind in Fig. 7a abgebildet. Somit erscheinen die entsprechenden Amplitudenfehler der 5-förmigen Fehler im Brennpunktfehlersignal in dem wiedergegebenen Signal wie in Fig. 7b.
Jetzt wird die Brennpunktsteuerung erläutert, wobei die zweite Datenschicht als Zielschicht dient. Die Schritte sind:
1) Einsetzen einer 100 µm dicken transparenten Platte zwischen die Objektivlinse und die optische Speicherplatte;
2) Verschieben der Objektivlinse zu der optischen Speicherplatte hin;
3) anschließendes Verschieben der Objektivlinse von der optischen Speicherplatte weg;
4) unter Beobachtung des Brennpunktfehlersignals Ausführen der Brennpunktsteuerung, nachdem der erste 5-förmige Fehler erfaßt wurde; und
5) nach Erfassen des zweiten 5-förmigen Fehlers Einstellen des Brennpunktes auf der Zielschicht.
Somit wird eine Fokussierung auf der zweiten Datenschicht erreicht. Soll der Brennpunkt auf der ersten Schicht liegen, so erfolgt das Fokussieren nach dem Erfassen des dritten 5-förmigen Fehlers unter Verwendung einer 200 µm dicken transparenten Platte. Bei der ersten Schicht findet das Fokussieren nach der Erfassung des ersten 5-förmigen Fehlers statt, wobei die transparente Platte nicht verwendet wird.
Beim optischen System mit mehreren Datenschichten treten Interferenzen zwischen den Datenschichten auf, und wenn die zweite oder dritte Datenschicht als Zielschicht fungieren, wird der auftreffende Lichtstrahl normalerweise infolge der Aufzeichnungsunterschiede auf der/den Datenschicht(en), die auf der Seite des einfallenden Lichts vorhanden sind, gebrochen. Wenn allerdings die Datenschichten entsprechend der Ausführungsform zueinander beabstandet sind, wird der Teil des Lichtstrahls, der an der ersten Datenschicht gebrochen wird, zerstreut, bevor er die zweite Datenschicht erreicht, und nach dem Reflektieren wird er solange einen Mittelwert annehmen, bis er an einen Wiedergabedetektor gelangt, wodurch allgemein das Rauschen verstärkt, jedoch das wiedergegebene Signal nicht verzerrt wird. Es kann also die Datenwiedergabe von den verschiedenen Datenschichten erfolgen.
Wenngleich obiges in bezug auf drei Datenschichten dargelegt wurde, so ist es auch möglich, Daten von mehr als drei Datenschichten mit einer geringeren Brechung oder Absorption wiederzugeben. Die Datenschichten können die Form von Pit-Anordnungen, z.B. auf einer Compact Disk, perforierten dünnen Filmen, Abweichungen in der amorphen kristallinen Struktur oder von magneto-optischen Aufzeichnungsschichten zur Wiedergabe von Signalen von einem magnetischen Medium mittels magneto-optischer Effekte aufweisen oder eine Kombination von ihnen umfassen. Speziell wenn die Kombination aus einer magneto-optischen Aufzeichnungsschicht als erste Schicht und anderen, nichtmagnetischen optischen Datenschichten zum Einsatz kommt, kann die Brechung der einfallenden Lichtstrahlen vernachlässigt werden, da die erste Datenschicht dazu führt, daß die Lichtpolarisierung geringfügig abgelenkt wird. Somit wird die Interferenz mit den Signalen auf der zweiten und den folgenden Schichten minimiert. Dementsprechend kann eine Wiedergabe von Daten von der optischen Mehrschicht-Speicherplatte erreicht und die Kapazität für Aufzeichnungsdaten jeder optischen Speicherplatte erhöht werden.
Wenngleich die Ausführungsformen 1, 2 und 3 hinsichtlich der Wiedergabe von Signalen beschrieben werden, so zeitigt die vorliegende Erfindung die gleichen Erfolge beim Aufzeichnen, beim Löschen und Überschreiben von Signalen.

Claims

1 Aufzeichnungs-/Wiedergabegerät für optische Daten zur Aufzeichnung und Wiedergabe von Daten auf bzw. von einem Aufzeichnungsmedium für optische Daten (100), welches eine Datenaufzeichnungsschicht (2) auf ihrem transparenten Substrat (1) aufweist, wobei das Gerät umfaßt:

eine Lichtquelle (3) zum Aussenden eines Lichtstrahls,

eine Objektivlinse (8) zum Bündeln des Lichtstrahls von der Lichtquelle und

eine Positioniereinrichtung für das Aufzeichnungsmedium für optische Daten, so daß dessen Datenaufzeichnungsschicht in eine vorgegebene Position gebracht wird,

wobei die Objektivlinse (8) so angeordnet ist, daß sie während des Betriebs den Lichtstrahl durch das transparente Substrat eines Aufzeichnungsmediums für optische Daten, welches von der Positioniereinrichtung eingesetzt wurde, bündelt und somit einen Brennpunkt auf der Datenaufzeichnungsschicht bildet, wenn das transparente Substrat eine vorgegebene optische Länge hat;

und das Gerät weiterhin umfaßt: einen Fotodetektor (14, 15) zum Erfassen des Lichts, das während des Betriebs durch das Aufzeichnungsmedium durchgelassen oder von ihm reflektiert wurde, und

eine Korrektureinrichtung (9) für die optische Länge während des Betriebs, die zwischen der Objektivlinse und der vorgegebenen Position angebracht ist,

wobei die Korrektureinrichtung für die optische Länge eine optische Länge aufweist, die der Differenz zwischen der vorgegebenen optischen Länge und einer anderen optischen Länge entspricht, damit die optische Länge zwischen der Linse (8) und der vorgegebenen Position auch dann aufrechterhalten wird, wenn von der Positioniereinrichtung ein optisches Aufzeichnungsmedium mit einem transparenten Substrat eingelegt wurde, dessen optische Länge mit der anderen optischen Länge identisch ist.

2. Gerät nach Anspruch 1, welches weiterhin umfaßt: eine Erfassungseinrichtung (10), die so angeordnet ist, daß sie während des Betriebs die optische Länge des transparenten Substrat eines Aufzeichungsmediums für optische Daten erfaßt, welches durch die Überwachungseinrichtung positioniert wurde um die erfaßte optische Länge zu erhalten, und

eine Bewegungseinrichtung (11), mit der die Korrektureinrichtung für die optische Länge derart bewegt wird, daß die optische Länge der Korrektureinrichtung für die optische Länge genauso groß ist wie die Differenz zwischen der vorgegebenen optischen Länge und der erfaßten optischen Länge.

3. Gerät nach Anspruch 1, wobei die Korrekturein richtung für die optische Länge eine transparente, planare Platte mit konstanter Dicke ist.

4. Gerät nach Anspruch 1, wobei die Korrektureinrichtung für die optische Länge kontinuierlich oder stufenweise verändert werden kann.

5. Gerät nach Anspruch 1 zum Aufzeichnen und Wiedergeben von Daten auf bzw. von einem Aufzeichnungsmedium für optische Daten mit mindestens zwei Datenaufzeichnungsschichten (28, 29, 30),

wobei das Gerät zudem eine Brennpunktsteuereinrichtung zum Einstellen des Abstandes zwischen der Objektivlinse und einer der Datenaufzeichnungsschichten auf einen kqnstanten Wert umfaßt und

die Korrektureinrichtung für die optische Länge (33, 34') mindestens zwei verschiedene optische Längen hat.

6. Gerät nach Anspruch 5, wobei die Differenz zwischen den verschiedenen optischen Längen der Korrektureinrichtung für die optische Länge genauso groß ist wie der Abstand zwischen den Datenaufzeichnungsschichten.

7. Gerät nach Anspruch 5, wobei mindestens eine der Datenaufzeichnungsschichten zur Aufzeichnung und Wiedergabe über den magneto-optischen Effekt vorgesehen ist.

8. Adapter (21) zur Verwendung mit einem Aufzeichnungs-/Wiedergabegerät der zum Aufzeichnen und Wiedergeben von Daten vorgesehen ist, indem ein Lichtstrahl auf eine erste optische Speicherplattenkassette (19) gerichtet wird, welche eine Datenaufzeichnungsschicht auf einem ersten transparenten Substrat mit einer ersten vorgegebenen optischen Länge hat, und einen Brennpunkt auf der Datenaufzeichnungsschicht erzeugt,

wobei der Adapter die Aufzeichnung und Wiedergabe von Daten auf einer zweiten optischen Speicherplattenkassette (20) ermöglicht, welche eine Datenaufzeichnungsschicht auf einem zweiten transparenten Substrat mit einer zweiten vorgegebenen optischen Länge hat, die kleiner als die erste vorgegebene optische Länge ist,

und der Adapter annähernd so groß ist wie die erste optische Speicherplattenkassette und einen Innenraum aufweist, in dem eine zweite optische Speicherplattenkassette aufgenommen werden kann, und

der Adapter eine Korrektureinrichtung (22) für die optische Länge umfaßt, deren optische Länge einer Differenz zwischen der ersten vorgegebenen optischen Länge und der zweiten vorgegebenen optischen Länge entspricht, wodurch während des Betriebs ein Brennpunkt des Lichtstrahls auf der Datenaufzeichnungsschicht der zweiten optischen Speicherplattenkassette entsteht, die im Adapter untergebracht ist.

9. Adapter nach Anspruch 8, welcher in einem Teil eine Substratdicken- Korrekturplatte trägt, deren Dicke identisch mit der der Korrektureinrichtung für die optische Länge ist und die für die synchrone Bewegung mit dem Datenaufzeichnungsmedium vorgesehen ist.