DD208698A5 - Elektrooptische anordnung - Google Patents
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Abstract
Aufgabe der Erfindung ist es, die elektrooptische Anordnung so auszubilden, dass ein geringeres Uebersprechen zwischen benachbarten Aufzeichnungsspuren durch Schieflage der Platte erzielt werden kann. Eine elektrooptische Anordnung mit einem Objektiv tastet eine optische Platte mit einer transparenten Deckschicht mit Hilfe eines Strahlungsbuendels ab, das durch die transparente Deckschicht hindurch auf eine reflektierende Aufzeichnungsschicht fokussiert wird, wobei das Objektiv Bewegungen entsprechend der optischen Achse zum Fokussieren des Strahlungsbuendels auf die Aufzeichnungsschicht und ausserdem beschraenkte Kippbewegungen macht. Die Lage der optischen Achse des Objektivs wird durch die Schieflage der Oberflaeche der optischen Platte korrigiert, wobei Korrekturmittel vorhanden sind, um das Objektiv ueber einen Korrekturwinkel zu kippen, wodurch der Winkel zwischen der optischen Achse und der Normale auf der Plattenoberflaeche verringert wird.
Description
Elektrooptische Anordnung Anwendungsgebiet der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrooptische Anordnung mit einem Strahlungsbündel zum Einschreiben und/oder Auslesen von Aufzeichnungsspuren in einer reflektierenden Aufzeichnungsfläche einer optischen Platte, die mit einer transparenten Deckschicht mit einer ebenen Oberfläche über die Aufzeichnungsfläche versehen ist, wobei das Strahlungsbündel die Oberfläche der Platte trifft, sich durch die transparente Schicht fortpflanzt und von der Aufzeichnungsfläche reflektiert wird, wonach das reflektierte Strahlungsbündel sich durch die transparente Schicht fortpflanzt und daraufhin die Platte an der Oberfläche wieder verläßt. Dabei umfaßt die elektrooptische Anordnung folgende Teile: ein Gestell; ein Objektiv mit einer optischen Achse und einem Linsensystem zum Konzentrieren des Strahlungsbündels zu einem Strahlungsflecken; sowie eine Objektivlagerung, die beschränkte Kippungen der optischen Achse des Objektivs gegenüber einer neutralen Lage um mindestens eine Kippachse senkrecht zu der optischen Achse zuläßt.
Charakteristik der bekannten technischen Lösungen
Eloktrooptische Anordnungen dieser Art werden beispielsweise in optischen Video-Plattenspielern, optischen Audio-Plattenspielern und optischen Speicherscheibenanordnungen verwendet. Das Strahlungebündel rührt von einem Laser her, und das Laserbündel wird von dem Objektiv konzentriert zu
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einem Lichtflecken sehr geringer Abmessungene Die minimale Abmessung des Lichtfleckens wird durch die Wellenlänge der verwendeten Lichtquelle und die numerische Apertur der Objektivlinse bestimmt. Das Licht in dem Lichtflecken besteht aus einem hellen zentralen Teil, umgeben von konzentrischen Kreisen einer wesentlich niedrigeren Intensität« Die Intensität des ersten Kreises beträgt etwa 2 % der Intensität in der Mitte des Lichtfleckens. Wenn die Mitte des Lichtfleckens sich auf einer Aufzeichnungsspur befindet, fällt auch ein Teil des Lichtes auf die benachbarten Spuren» Das Licht, das reflektiert wird und letzten Endes die lichtempfindlichen elektronischen Mittel erreicht, enthält also nicht nur die Information der gewünschten Aufzeichnungsspur,, sondern auch einige Informationen in bezug auf die benachbarten Spuren. Für eine eingehende Beschreibung der in optischen Video-Plattenspielern verwendeten Optik und der damit zusammenhängenden Problematik sei auf den Artikel "Video disk player optics" von Ge Bouwhuis und 3. O6, M. Braat, Applied Optics,, Heft 17» Nr. 13/1, OuIi 1978, verwiesen.
Das Üb©rsprechens das dadurch zwischen den benachbarten Aufzeichnungsspuren entstehta hängt in wesentlichem Maße von der Lichtverteilung in dem Lichtflecken auf der Aufzeichnungsfläche ab* Nicht nur die optische Qualität des optischen Systems* das den Lichtflecken bildet und die Qualität der Lichtquelle selbst, sondern auch die Schieflage der Oberfläche der Platte hat auf die Lichtverteilung in dem Lichtflecken einen Einfluß. Diese Schieflage verursacht hauptsächlich Koma und erhöht die Lichtintensität auf nur einer Seite des zentralen Teils, und zwar in dem ersten Ring
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der Intensitätsverteilung des Lichtfleckens, und zwar in der Richtung, in der die Oberfläche der Platte schiefliegt. Eine gewisse Schieflage der Oberfläche der Platte in radialer Richtung verursacht also eine Zunahme des Obersprechens zwischen der von dem Lichtflecken abgetasteten Aufzeichnungsspur und der benachbarten Aufzeichnungsspur, in deren Richtung der Teil des ersten Ringes mit zugenommener Lichtintensität zeigt.
In den derzeitig fur den Heimgebrauch verwendeten optischen Video-Plattenspielern werden HeNe-Laser verwendet. Die Industrie verwendet viel Aufwand zur Beschaffung von Halbleiterlasern vom AlGaAs-Typ, da derartige Laser viel kleiner sind und potentiell auch preisgünstiger sein können. Ein Vergleich von optischen Video-Plattenspielern mit HeNe-= Lasern gegenüber AlGaAs-Lasehn zeigt, bei derselben optischen Bandbreite, daß die numerische Apertur des Objektivs bei Verwendung eines HeNe-Lasers mit einer Wellenlänge von 633 nm 044 beträgt und daß bei Verwendung eines AlGaAs-Lasers mit einer Wellenlänge von 790 nm die numerische Apertur 0,5 beträgt« Da die Koma infolge der Schieaflage der Oberfläche der Platte der dritten Potenz der numerischen Apertur proportional ist, tritt bei Verwendung von AlGaAs-Lasern eine wesentliche Zunahme des Übersprechens zwischen den 'Aufzeichnungsspuren bei Schieflage der Platte auf. Eine vergleichende Untersuchung zeigt, daß bei Verwendung eines HeNe-Lasers die Schieflage der Platte weniger sein soll als 1°. Bei Verwendung eines AlGaAs-Lasers soll die Schieflage weniger als 0,5° betragen.
Die Schieflage einer optischen Platte wird durch eine Anzahl
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Faktoren beeinflußt. Insbesondere ist die Schieflage in radialer Richtung von Bedeutung für das Übersprechen zwischen den Aufzeichnungsspuren. Als wichtigste Faktoren lassen sich nennen: mehrere Toleranzen bei der Herstellung und der Montage des Plattenspielers und box der Herstellung der Platte, eine nicht-einwandfreie Lage der Platte auf der Spindel des Plattenspielers und weiterhin Abweichungen in der Ebenheit der Oberfläche der Platte durch ihr Eigengewicht. Bei optischen Platten aus zwei einzelnen, rückseitig zusammengeklebten Platten ist die Verformung durch Spannungen in der Klebeschicht manchmal nicht vernachlässigbar,,
ZJeI1 der, Erfindung,
Das Ziel der Erfindung ist es, die Qualität beim Einschreiben und/oder Auslesen von Aufzeichnungsspuren zu erhöhen.
Darlegung des, ..Wesens., de JP1 Erfin dun .q
Die Erfindung hat nun zur Aufgabe, eins elektrooptisch© Anordnung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, wobei ©in geringes Übersprechen zwischen benachbarten Aufzeichnungsspuren durch Schieflage der Platte auftritt und wird dadurch gekennzeichnet, daß automatische Korrekturmittel vorhanden sind zum beim Einschreiben und/oder Auslesen von Aufzeichnungsspuren ständigen automatischen Korrigieren der neutralen Lage der optischen Achse durch Kippung des Objektivs um mindestens eine der genannten Kippachsen über einen Korrektunvinkel, der zu der Richtung der Normalen auf der Oberfläche der optischen Platte an der Stelle dos Schnitt-
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punktes der Oberfläche der optischen Platte und der optischen Achse des Objektivs in Beziehung steht, damit beim Vorhandensein einer Schieflage der Oberfläche der Winkel zwischen der optischen Achse und der Normole verkleinert wird, welche Korrekturmittel erste Korrekturmittel umfassen^, die einen gewünschten Korrekturwinkel bestimmen» sowie zweite Korrekturmittel zum Kippen des Objektiv© üh&r den gewünschten Korrekturwinkel» Bei der erfindungsgemäßen elektrooptischen Anordnung wird also die Schieflage der optischen Platte an ©ich nicht geändert, sondern wird der Effekt davon auf das Obersprechen zwischen den benachbarten Aufzeichnungsspuren dadurch verringert, daß die Lage des Objektivs gegenüber der Oberfläche der optischen Platte korrigiert wird«
Im Rahmen der Erfindung sind mehrere Ausführungsformen möglich«, Eine erste Reihe von AusfDhrungsformen der Erfindung bezieht sich auf elektrooptisch^ Anordnungen, wobei die Anordnung eine elektrische Fokussierbedienungsvorrichtung umfaßt zum entsprechend der optischen Achse Verschieben des Objektivs aus einer gegenüber dem Gestell neutralen Objektivlage zum Fokussieren des Strahlungsfleckens auf die Aufzeichnungsfläche» Dife Verwendung einer elektrischen Fokussierbedienungs-Vorrichtuhg ist bei optischen Plattenspielern sehr üblichf und zwar wegen der äußerst geringen Schärfen«- tiefe der verwendeten Objektive«, Die Schärfentiefe liegt in der Größenordnung einiger /Jm5 so daß die unvermeidlichen kleinen Schwankungen in der Lage der Aufzeichnungsfläche mit einem automatischen Fokussiersystem befolgt werden sollen» Die gemeinte erste Reihe elektrooptischen Anordnungen nach
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der Erfindung weist das Kennzeichen auf, daß die genannten ersten Korrekturmittel einen Korrekturwinkel bestimmen, der ausschließlich eine Funktion der Lagenabweichung des Objektivs gegenüber der genannten neutralen Objektivlage ist β Bei Ausfuhrungsformen, die zu dieser Reihe gehören, wird die Größe des Korrekturwinkels und folglich das Ausmaß an Kippung des Objektivs unmittelbar auf die Ausweichung, die das Objektiv aus einer neutralen Lage gegenüber dem Gestell, zwecks der Fokussierung, erfährt, bezogen. Optische Platten werden innerhalb gewisser Toleranzen hergestellt, so daß nicht jede Platte dieselben Verformungen aufweist. Durch Messungen an einer Vielzahl für die normale Herstellung repräsentativer optischer Platten kann eine derartige Beziehung zwischen Objektivlage und dem gewünschten Korrekturwinkel ermittelt werden, daß, statistisch gesehen, im Schnitt ein© Verbesserung dos Ob&rsprechens auftritt.
Eine Töilreihe der genannten ersten Reihe Von Aliöführungsformen weist das Kennzeichen auf, daß die ersten Korrekturmittel zu der Objektivlagerung gehören und mechanische Führungsmittel umfassen zum entsprechend einer gekrümmten Bahn Führen des Objektivs bei Fokussierverschiebungen und daß die zweiten Korrekturmittel die Fokussierbedienungsvorrichtung umfassen» Bei dieser Art von Ausführungsformen ist die Beziehung zwischen der Objektivlage und dem Korrekturwinkel mechanisch festgelegt in der Lagerung des Objektivs. Die Fokussierbedienungsvorrichtung bewegt das Objektiv auf und ab entsprechend seiner optischen Achse, die Lagerung des Objektivs sorgt dafür, daß gleichzeitig abhängig von der Objektivlage eine gewisse Kippung des Objektivs verursacht wird.Eine interessante Ausführungsform kann beispielsweise
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dadurch gekennzeichnet sein, daß die Objektivlagerung das Objektiv mit dem Gestell mittels einer Scharniervorrichtung verbindet; daß die Scharniervorrichtung, das Objektiv und das Gestell zusammen ein System bilden mit dem Charakter eines viergliedrigen kinematischen Systems, wobei das Objektiv und das Gestell einander gegenüberliegende Seiten des kinematischen Systems bilden und die übrigen zwei Sei«» ten zu der Scharniervorrichtung gehören; und daß die genannten zwei übrigen Seiten einen scha rfon Winkel miteinander einschließen. Vorzugsweise wird eine Ausführungsform benutzt, die das Kennzeichen aufweist, daß die genannten übrigen zwei Seiten des kinematischen Systems durch zwei in einem Abstand voneinander liegende und mit dem Gestell ortsfest verbundene Blattfedern gebildet werdene Es sind elektrooptische Anordnungen bekannt, wobei eine Parallelführung für das Objektiv benutzt wird mit zwei parallelen Blattfedern» Gegenüber derartigen bekannten elektrooptischen Anordnungen bietet die letztgenannte Ausführungsform eine Verbesserung, die mit äußerst geringem Aufwand erhalten werden kann» Das einzige was ja notwendig ist, ist eine geringe Schieflage der Blattfedern, Aus Berechnungen geht hervor, daß der Winkel, den die beiden Blattfedern miteinander einschließen sollen, beispielsweise in der Größenordnung von 6 liegen kann.
Eine andere Ausführungsform der Erfindung, wobei die ersten Korrekturmittel zu der Objektivlagerung gehören, weist das Kennzeichen auf, daß die mechanischen Führungsmittel durch eine erste Lagerung und eine zweite Lagerung für das Objektiv gebildet werden, daß die erste und die zweite Lagerung das
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Objektiv an Stellen führen, die entsprechend der optischen Achse des Objektivs gesehen, axial in einem Abstand voneinander liegen; und daß die erste und die zweite Lagerung das Objektiv in einer ersten bzw. zweiten Richtung führen, welche Richtungen einen Winkel miteinander einschließen. Diese Ausführungsform der Erfindung kann verschiedenartig verwirklicht werden; in der noch folgenden Figurbeschreibung werden zwei Möglichkeiten beschrieben.
Interessant scheint eine Ausführungsform, die das Kennzeichen aufweist, das die ersten und die zweiten Lagerungen je die folgenden Elemente umfassen: mindestens eine mit dem Gestell ortsfest verbundene gerade Führungsstange und ein mit dem Objektiv verbundenes und längs der zugeordneten Führungsstange gleitendes Gleitlager*
Einige bekannte elektrooptische Anordnungen zur Verwendung in optischen Plattenspielern sind mit einem Objektiv versehen, das außer Translationsfokussierbswogungen auch Kippbewegungen durchführen kann, damit mit dem Ausleseflecken Schwingungen der Aufzeichnungsspur befolgt werden können. Elektrooptische Anordnungen dieser Art sind beispielsweise aus der US-Pa t en tschrift 4.135.038 (PHN.8390) bekannt. Diese bekarrten elektrooptischen Anordnungen sind mit einer elektrischen Objektivkippvorrichtung versehen zum unter dom Einfluß eines Kippsignals Kippen des Objektivs. Zu der genannten ersten Reihe von Ausführungsformen der Erfindung gehören auch elektrooptische Anordnungen dieser Art, die das Kennzeichen aufweisen, daß die Anordnung elektrische Objektivlagendetektionsmittel umfaßt, die ein elektrisches Lagen-
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signal abgeben, das von der genannten Objektivlagec abhängig ist; daß die ersten Korrekturmittel eine elektrische Korrekturschaltung umfassen, der das Lagensignal zugeführt wird und die als Ausgangssignal ein Korrektursignal liefert, das ausschließlich eine Funktion der Differenz des genannten Lagensignals und des konstanten Signals ist und das den zweiten Korrekturmitteln zugeführt wird; und daß die zweiten Korrekturmittel die Objektivkippvorrichtung umfassen. Auch bei dieser Ausführungsform wird zwischen die Lagenabweichung des Objektivs infolge von Fokussierbewegungen und den erforderlichen Korrekturwinkel eine Beziehung gelegt. Dieser Zusammenhang ist jedoch nicht auf mechanische Weise in der Lagerung des Objektivs verwirklicht, sondern auf elektrische Weise in einer elektrischen Korrekturschaltungβ
Die beschri&enen elektrooptischen Anordnungen, die mit einer elektrischen Objektivkippanordnung versehen sind, können zu einer zweiten Reihe von Ausführungsformen der Erfindung gehören, die das Kennzeichen aufweisen, daß die ersten Korrekturmittel einen Winkeldetektor umfassen, der ein Fehlerwinkelsignal liefert, das von dem vorhandenen Winkel zwischen der optischen Achse und der genannten Normale auf der Oberfläche der Platte abhängig ist, und daß die zweiten Korrekturmittel die Objektivkippanordnung umfassen. Bei Ausführungsformen, die zu dieser zweiten Reihe gehören, findet also nicht eine Kippung des Objektivs über einen Korrekturwinkel statt, der zu der Objektivlage infolge der FokuadLerung in direkter Beziehung steht, sondern wird eine automatische Regelung angewandt, die jede Abweichung der Lage der optischen Achse des Objektivs gegenüber der Nomale auf der Oberfläche der Platte unmittelbar automatisch korrigiert.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
Fig, 1 und 2: eine Draufsicht bzw. einen Schnitt durch eine elektrooptische Anordnung mit einem in einer Gleitlagerung gelagerten Objektiv etwa in doppelter Größe;
Fig, 3: einen Schnitt in dreifacher Vergrößerung durch eine elektrooptische Anordnung mit einem Objektiv, das in Blattfedern aufgehängt ist;
Fig, 4 und.5: eine Draufsicht bzw. einen detaillierten
Schnitt in zweifacher Vergrößerung eines Teils der elektrooptischen Anordnung nach Fig. 3;
Fige 6i eine Darstellung des Prinzips eines Objektivs, das auf einen Winkel einschließenden Führungsstangen angeordnet ist j
Fig. 7t einer) Schaltplan einer elektrooptischen Anordnung, wobei die beim Fokussieren auftretende Objektivlage gegenüber dem Gestell gemessen wird und wobei ein elektrisches Netzwerk vorhanden ist zum Bestimmen eines Korrekturwinkels abhängig von der Objektivlage;
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Fig. 8ϊ den Schaltplan einer elektrooptischen Anordnung, wobei ein Winkeldetektor vorhanden ist zum Messen der Schieflage der optischen Platte sowie eine automatische Regelung zum Korrigieren der Winkellage des Objektivs.
Die elektrooptisch^ Anordnung der Fig. 1 und 2 ist eine Abänderung einer Anordnung, wie diese aus der DE-OS 26 08 035 (PHN.7938) bekannt ist und dazu geeignet ist, mit Hilfe eines Strahlungsbündels 1, das von einem HeNe-Laser herrührt, Aufzeichnungsspuren in der reflektierenden Aufzeichnungsfläche 2 einer Videoplatte 3 abzutasten. Auf der Aufzeichnungsschicht ist eine reflektierende Metallschicht 4 vorgesehen, so daß die Aufzeichnungsfläche 2 reflektierend ist. Diese wird mit einer transparenten Deckschicht 5 abgedeckt, durch die das Strahlungsbündel 1 zu einem Lichtflecken 6 fokussiert wird. Dazu ist ein Objektiv 7 vorhanden mit einem Linsensystem, das u. a. die in Fig. 1 sichtbare Linse 8 umfaßt. Die transparente Deckschicht 5 hat eine Oberfläche 9v Das Strahlungsbündel 1 wird durch das Objektiv 7 zu einem Strahlungskegel 10 konzentriert, der die Oberfläche der Platte trifft, sich daraufhin durch die transparente Schicht fortpflanzt, durch die Aufzeichnungsfläche 2 reflektiert wird und daraufhin wieder denselben Weg zurückgeht durch die transparente Deckschicht 5 und das Objektiv 7.
Die elektrooptisch^ Anordnung umfaßt ein Gestell 11, das im wesentlichen aus einem axial magnetisieren Douorringmagneton 12, ferromagnetischen Schließplatten 13 und 14 und einer ferromagnetischen zentralen Hülse 15 besteht. Diese ist mit
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der Schließplatte 14 fest verbunden und ragt durch eine Öffnung in der Schließplatte 13 einer derartigen Größe, daß zwischen der Hülse 15 und der Schließplatte 13 ein Luftspalt 16 vorhanden ist. Das Objektiv 7 liegt in einer Fassungsbuchse 17 und trägt auf der Oberseite eine ringförmige Fokussierspule 18, die in den Luftspalt 16 ragt. Die Fassungsbuchse 17 ist mit dem Objektiv 7 entsprechend der optischen Achse 19 des Objektivs 7 beweglich. Auf der Oberseite ist die Anordnung durch eine Kappe 20 abgedeckt, die mit einer biegsamen Manschette 21 versehen ist, die die Fokussierbewegungen des Objektivs 7 nicht beeinträchtigt· Die Fassungsbuchse 17 ist gleitend beweglich in zwei mit dem Gestell 11 verbundenen Lagerringen 22A und 22B, Diese weisen Bohrungen 23A bzw. 23B mit zentralen Achsen 24A bzw, 24B, die entgegengesetzte Winkel ψ mit der optischen Achse 19 des Objektivs 7 einschließen» Die Fassungsbuchse 17 ist auf zwei Pegeln mit VorsprOngen 25A bzwe 25 B versehen, die mit der Wand der Bohrungen 23A und 23B zusammenarbeiten.
Es gibt also zwei axial in einem Abstand liegende Lagerungen für das Objektiv 7, und zwar der Lagerring 22A zusammen mit den Vorsprüngen 25A bzw. Lagerring 22B zusammen mit dem Vorsprung 25Be Diese Lagerungen führen das Objektiv entsprechend zwei Achsen 24A-B, dio einen Winkel 180°-2 < £ einschließen* Dadurch ist das Objektiv 7 um die Kippachse senkrecht zu der Zeichenebene links von der und außerhalb der Zeichnung beschränkt kippbar.
Es gibt erst® und zweite Korrekturmittel zum beim Auslesen der Aufzeichnungsspuren in der Aufzeichnungsfläche 2 beim
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Abspielen der Videoplatte ständigen automatischen Korrigieren der neutralen Lage der optischen Achse 19 durch Kippung des Objektivs um die genannte Kippachse außerhalb der Zeichnung, Die Kippung erfolgt über einen Korrekturwinkelf der zu der Richtung der Normale aus der Oberfläche 9 der Videoplatte an der Stelle, wo die optische Achse 19 des Objektivs die Oberfläche 9 der Videoplatte schneidet, in Beziehung steht. Die ersten Korrekturmittel bestimmen einen gewünschten Korrekturwinkel, der ausschließlich eine Funktion der Lagenabweichung des Objektivs ist beim Fokussieren gegenüber der gezeichneten neutralen Objektivlage. Die Fassungsbuchse 17und die Lagerringe 22A und 22B führen das Objektiv derart, daß es bei Fokusierbewegungen entsprechend der optischen Achse 19 einer einigermaßen gekrümmten Bahn folgt. Das Ausmaß an Krümmung der Bahn ist durch die Wahl des Winkels f zwischen den zentralen Achsen 24A und 24B der Lageringe 22A und 22B und der optischen Achse 19 bestimmt. Die ersten Korrekturmittel umfassen diese mechanischen Führungsmittel und die zweiten Korrekturmittel, die das Objektiv über den gewünschten Korrekturwinkel kippen lassen, umfassen die bereitsöenannte Fakussierbedienungsvorrichtung, die aus der elektrischen Fokussierspule Ie and dem Magnetsystem besteht« Das Auf- und Abbewegen des Objektivs mit Hilfe der Fokussierspule 18 führt auf diese Weis© automatisch zu einem Kippen des Objektivs über einen durch die Lagermittel bestimmten Winkel.
Die Ausführungsform nach der Erfindung nach Fig. 3 beruht auf demselben Prinzip· Die elektrooptische Anordnung hat eine Hülse 26, einen Halbleiterdiodenlaser 27, zwei fest angeordnete Linsen 28 und 29, ein bewegliches Objektiv 30,
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ein Doppelprisma 31 und eine strahlungsempfindliche elektrische Auskoppeleinheit 32, Es handelt sich hier um eine H ,Abwandlung einer elektrooptischen Anordnung, wie diese bereite in der Patentanmeldung Nr. 8104589 (PHN.10.145) (deren Inhalt als hierin einbegriffen betrachtet wird) beschrieben wurde.
Das Objektiv 30 ist auf einem Gestell 33 angeordnet, das mit einer Buchse 34 über die Hülse 26 geschoben ist. Es ist mit diesem Gestell 33 durch eine Scharniervorrichtung verbunden. Die Scharniervorrichtung, das Objektiv 30 und das Gestell 33 bilden zusammen ein System mit dem Charakter eines kinematischen Systems« Das Objektiv 30 und der Teil des Gestells bilden einander gegenüberliegende Seiten des kinematischen Systems,» Zwei Blattfedern 36A und 36B bilden die zwei übrigen Seiten des kinematischen Systems. Diese letzten Seiten schließen miteinander einen Winkel von etwa 6° ein. Das Objektiv 30 ist mit Hilfe einer Mutter 37 unter Zwischenklemmung eines zylinderförmigen Dauermagnetsystems 38 und eines Zwischenringes 39 mit den Blattfedern 36A und 36B verbunden» Um das Magnetsystem 38 ist eine Fokussierspule 40 in konzentrischer Beziehung angeordnet und bildet damit eine Fokussierbedienungsvorriohtüng. Bei diesen Fokussierbewegungen wird dem Objektiv zugleich eine gewisse Kippung erteilt um eine Kippachse senkrecht zur Zeichenebene an der Stelle der Schnittlinie der Verlängerungen der Blattfedern 36A und 36B«
Fig. 6 erläutert auf schematische IVeise eine Ausführungsform der Erfindung» wobei ebenfalls mechanische Führungs-
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mittel benutzt werden, die aus einer ersten Lagerung und einer zweiten Lagerung für ein Objektiv 42 mit einer optischen Achse 43 bestehen. Diese zwei Lagerungen sind entsprechend der optischen Achse des Objektivs axial in einem Abstand ^voneinander angeordnet. Die erste Lagerung besteht aus zwei in einer Richtung senkrecht zu der Zeichenebene hintereinanderliegenden Führungsstangen 44 sowie längs derselben gleitenden Gleitlagern 45. Die zweite Lagerung umfaßt eine Führungsstange 46 und ein Gleitlager 47, Die Gleitlager 45 und 47 können beispielsweise aus Edelstein bestehen, und die Führungsstangen können aus gezogenen Stäben aus Silberstahl bestehen.
Auch Fig. 7 bezieht sich auf eine Ausführungsform der Erfindung, wobei die Kippung des Objektivs unmittelbar auf die Objektivlage bezogen ist, die die Folge der Fokussierung des Objektivs ist. Dies© elektrooptisch^ Anordnung kann als eine spezielle Verwendung der Vorrichtung aus der DE-OS 28 11 111 (PHN.8739) betrachtet werden. Das Objektiv 48 ist für die Fokussierbewegungen entsprechend der optischen Achse 49 beweglich, was durch einen Doppelpfeil 50 auf symbolische Weise angegeben ist. Das Objektiv ist in dem Gestell 51 auf der Unterseite mit Hilfe einer gewellten Membran 52 aufgehängt, die außer den erstgenannten Fokussierbewegungen auch Kippbewegungen des Objektivs zuläßt. Dies wird auf symbolische Weise durch den gekrümmten Pfeil 53 angegeben. Die Kippungen des Objektivs erfolgen mit Hilfe einer elektrischen Objektiv-Kippanordnung, die zwei stab·» förmige Magnetsysteme 54L und 54R auf der linken bzw. rechten Seite des Objektivs umfaßt, sowie zwei mit diesen
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Magnetsystemen zusammenarbeitenden Kippbedienungsspulen 55L bzw, 55R„ Diese Kippbedienungsspulen 55L bzw. 55R erhalten Signale von einer Kippservoschaltung 56» so daß das " Objektiv elektrisch gekippt werden kann. Das Objektiv 48 umfaßt außer einem Linsensystem auch eine Halbleiterlichtquelle sowie alle optischen und optoelektronischen Mittel, die zum Abtasten der Aufzeichnungsspuren in der Aufzeichnungsfläche 57 einer sich um eine Drehungsachse 58 drehenden optischen Platte 59 weiterhin notwendig sind«, Die Platte 59 hat eine transparente Deckschicht 60, durch die das Lichtbundel 61 der optoelektronischen Anordnung zu einem Lichtflecken 62 fokussiert wird«,
Die Anordnung umfaßt elektrische Objektivlagendetektionsmittel 63β die ein elektrisches Lagensignal abgebsn, das von der Objektivlage des Objektivs 48 abhängig iste Im Grunde kann dazu jeder bekannte optische, kapazitive, induktive oder andersartige Lagendetektor benutzt werden, wobei selbstverständlich es erwünscftt ist, daß dieser kontaktlos mit dem Objektiv 48 zusammenarbeitet, damit dieses in seiner Bewegung nicht gehindert wird. Weiterhin"' sind, wie bei optischen Plattenspielern üblich» ein Foküssierdetektor 64 sowie ein SpurfolgeH^tektor'65 vorhanden. Diese sind ausschließlich zur Erläuterung des Prinzips der Erfindung außerhalb des Objektivs 48 dargestellt, können aber bekanntlich auch in dem Objektiv 48 angeordnet sein, weil ein Fokussiersighal sowie ein Spurfolgesignal aus der Information in dem von aer reflektierenden Aufzeichnungsfläche 57 reflektierten Lichtbündel erhalten werden kann.
Das von dem Objektivlagsndetektor 63 herrührende Signal wird
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in einer Schaltungsanordnung .66 um ein konstantes Signal C verringert. Dieses Signal C ist in der Größe gleich dem Ausgangssignal des Objektivlagendetektors 63, wenn das Objektiv 48 sich in der neutralen Lage befindet. Das nach Subtraktion resultierende Differenzsignal wird einer elektrischen Korrekturschaltung 67 zugeführt, das als Ausgangssignal ein Korrektursignal liefert, das ausschließlich eine Funktion des genannten resultierenden Differenzsignals der Schaltungsanordnung 66 ist. Das Ausgangssignal der Korrekturschaltung wird in einer Addierschaltung 68 zu dem Signal des Spurfolgedetektors 65 addiert und nach Summierung der Kippservoschaltung 65 zugeführt» Entsprechend der Bewegungsrichtung des Objektivs 48, Pfeil 50, ist eine Fokussierservoschaltung 69 vorhanden, die ein Signal liefert zu einer Fokussierbetätigungsspule 70, die mit einem Magnetsystem 71 auf der Unterseite des Objektivs 48 zusammenarbeitet.
Die elektrooptische Anordnung nach Fig. 8 entspricht in großen Zügen der nach Fig. 7, weshalb entsprechende Teile mit denselben Bezugszeichen bezeichnet sind« Der Unterschied ist, daß außer dem Fokussierdetektor 64 und dem Spurfolgedetektor 65 nun ein dritter mit der Platte 59 zusammenarbeitender Detektor vorhanden ist, und zwar ein IVinkeldetektor 72, der ein Fehlerwinkelsignal liefert abhängig von dem vorhandenen Winkel zwischen der optischen Achse 49 des Objektivs 48 und der Normale auf der Oberfläche dor optischen Platte 59 an der Stelle, wo diese durch die optische Achse geschnitten wird. Das Ausgangssignal des Winkeldetektors 72 wird in einer Addierschaltung 73 zu dem Ausgangesignal dös Spurfolgedetektors 65 addiert; das resultierende Signal wird
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einer Kippservoschaltung 74 der Objektivkippvorrichtung zugeführt« Bei optoelektronischen Anordnungen dieser Art sind also insgesamt drei Servoregelungen vorhanden statt der üblichen zwei, und zwar eine Fokussierservoregelungf eine Spurfolgeservoregelung sowie eine Schieflagenservoregelung« Dabei ist die Schieflage des Objektivs 48 ausschließlich von der Schieflage der optischen Platte abhängig und ist nicht, wenigstens nicht in direkter Weise, auf die Fokussierlage des Objektivs 48 bezogen.
Der Winkeldetektor* 72 ist in der Zeichnung nur auf symbolische Weis© angegeben und kann, ebenso wie der Fokussierdetektor 64 und der Spurfolgedetektor 65 in dem Objektiv 48 angeordnet werden» Es kann beispielsweise ein IVinkeldetektor 72 benutzt werden, wie dieser in der nicht rechtzeitig veröffentlichten Patentanmeldung DE-OS 31 34 077 (PHN.9827) beschrieben ist» Die in dieser Anmeldung beschriebenen optoelektronischen Winkeldetektoren werden zur Verbesserung der Fokussierservoregeluhg benutzt. Sie können jedoch statt dessen oder gleichzeitig zur Schieflagenservoregelung benutzt werden*
Claims (6)
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Erf
indunqsanspruch
1, Elektrooptische Anordnung mit einem Strahlungsbündel zum Einschreiben und/oder Auslesen von Aufzeichnungsspuren in einer reflektierenden Aufzeichnungsfläche einer optischen Platte, die mit einer transparenten Deckschicht mit einer ebenen Oberfläche über die Aufzeichnungsfläche versehen ist, wobei das Strahlungsbündel die Oberfläche der Platte trifft, sich durch die transparente Schicht fortpflanzt und von der Aufzeichnungsfläche reflektiert wird, wonach das reflektierte Strahlungsbündel sich durch die transparente Schicht fortpflanzt und daraufhin die Platte an der Oberfläche wieder verläßt, welche elektrooptische Anordnung folgende Elemente umfaßt:
- ein Gestell,
- ein Objektiv mit einer optischen Achse und einem Linsensystem zum Konzentrieren des Strahlungsbündels zu einem Strahlungsflecken und
- eine Objektivlagerung, die beschränkte Kippungen der optischen Achse des Objektivs gegenüber einer neutralen Lage zuläßt um mindestens eine Kippachse senkrecht zu der optischen Achse,
gekennzeichnet dadurch, daß automatische Korrekturmittel vorhanden sind zum beim Einschreiben und/oder Auslesen von Aufzeichnungsspuren ständigen automatischen Korrigieren der neutralen Lage der optischen Achse durch Kippung des Objektivs um mindestens eine der genannten Kippachsen über einen Korrekturwinkel, der zu der Richtung der Normale auf der Oberfläche der optischen Platte an der Stelle des Schnittpunktes der Oberfläche der optischen Platte und der
1 R /!PD -IQ Λ 3* η u -j · ι
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optischen Achse des Objektivs in Beziehung steht, damit beim Vorhandensein einer Schieflage der Oberfläche der Winkel zwischen der optischen Achse und der Normale verringert wird, welche Korrekturmittel erste Korrekturmittel umfassen, die einen gewünschten Korrekturwinkel bestimmen, sowie zweite Korrekturmittel zum Kippen des Objektivs über den gewünschten Korrekturwinkel»
2. Elektrooptische Anordnung nach Punkt 1, wobei die Anordnung eine elektrische Fokussierbetätigungsvorrichtung umfaßt zum entsprechend der optischen Achse Verschieben des Objektivs aus einer gegenüber dem Gestell neutralen Objektivlage zum Fokussieren des Strahlungsfleckens auf die Aufzeichnungsfläche, gekennzeichnet dadurch, daß die genannten ersten Korrekturmittel einen Korrekturwinkel bestimmen, der ausschließlich eine Funktion der Lagenabweichung des Objektivs gegenüber der genannten neutralen Objektivlage ist«
3. Elektrooptische Anordnung nach Punkt 2, gekennzeichnet dadurch, '
- daß die ersten Korrekturmittel zu;dör Objektivlagerung gehören und mechanische Führungsmittel umfassen zum entsprechend einer gekrümmten Bahn Führen des Objektivs bei Fokussierverschiebungen und
- daß di© zweiten Korrekturmittel die Fokussierbetätigungsvorrichtung umfassen.
4» Elektrooptische Anordnung nach Punkt 3, gekennzeichnet dadurch,
- daß die Objektivlagerung das Objektiv mit dem Gestell verbindet, und zwar mit einer Scharniervorrichtung,
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- daß die Scharniervorrichtung, das Objektiv und das Gestell zusammen ein System bilden mit dem Charakter eines kinematischen Systems, wobei das Objektiv und das Gestell gegenüberliegende Seiten bilden des kinematischen Systems und die übrigen zwei Seiten zu der Scharniervorrichtung gehören und
- daß die genannten zwei übrigen Seiten einen scharfen Winkel miteinander einschließen.
5· Elektrooptisch^ Anordnung nach Punkt 4, gekennzeichnet dadurch, daß die genannten übrigen zwei Seiten des kinematischen Systems durch zwei in einem Abstand voneinander liegende und mit dem Objektiv sowie mit dem Gestell ortsfest verbundene Blattfedern gebildet werden·
6. Anordnung nach Punkt 3, gekennzeichnet dadurch,
- daß die mechanischen Führungsmittel durch eine erste Lagerung und eine zweite Lagerung für das Objektiv gebildet werden»
- daß die erste und die zweite Lagerung des Objektivs an Stellen führen, die entsprechend der optischen Achse des Objektivs axial in einem Abstand voneinander liegen und
- daß die erste und die zweite Lagerung das Objektiv in einer ersten bzw. zweiten Richtung führen, welche Richtungen einen Winkel miteinander einschließen.
7. Anordnung nach Punkt 6| gekennzeichnet dadurch»daß die ersten und zweiten Lagerungen je folgende Elemente UhI-fassen:
- mindestens eine mit dem Gestell ortsfest verbundene gerade Führungsstange und
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- ein mit dem Objektiv verbundenes und längs der zügehörenden Föhrungsstange gleitendes Gleitlager»
',ι 18» Elektrooptisch^ Anordnung nach Punkt 2 mit einer elektrischen Objektivkippanordnung zum unter dem Einfluß
eines Kippsignals Kippenlassen des Objektivs, gekennzeichnet dadurch,
- daß die Anordnung elektrische Objektivlagendetektionsmittel umfaßtj die ein elektrisches Lagensignal abgeben, das von der genannten Objektivlage abhängig ist,
- daß die ersten Korrekturmittel· eine elektrische Korrekturschaltung umfassen,, der das Lagensignal zugeführt wird und das als Ausgangssignal ein Korrektursignal liefert^ das ausschließlich eine Funktion der Differenz zwischen dem genannten Lagensignal und einem konstanten Signal ist, und das den zweiten Korrekturmitteln züge«· führt wird und
- daß di© zweiten Korrekturmittel die Objektivkippanordnung umfassen«,
9» Elektrooptische Anordnung nach Punkt 1 mit öiH^f elektrischen Objektivkippanordnurig feurt Unter dem Einfluß eines Kippsignale Kippenlassert des Objektivs, gekennzeichnet dadurch,
- daß die ersten Korrekturmittel ©inen Winkeldetektor umfassen» der ein Fehlerwinkelsignal liefert j das von dem vorhandenen Winkel zwischen der optischen Achse und der genannten Normale auf dar Oberfläche der Platte abhängig ist und
- daß die zweiten Korrekturmittel die Objekt ivkippan·» Ordnung umfassen*
Hierzu 3 Seiten Zeichnung
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