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Die
Erfindung betrifft ein Gerät
zum Lesen und/oder Beschreiben optischer Aufzeichnungsträger mit
einer Lichtquelle zum Erzeugen eines Abtaststrahls, der zum Abtasten
des optischen Aufzeichnungsträgers
dient, Detektionsmittel zum Detektieren des vom optischen Aufzeichnungsträger beeinflußten Strahls
und einem im optischen Strahlengang mittels eines Halters angeordneten
optischen Elements.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, ein derartiges Gerät weiterzuentwickeln.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen,
daß das optische
Element in einer Ebene senkrecht zur Achse des Strahlengangs derart
zueinander geneigte äußere Begrenzungslinien
aufweist, daß eine
eindeutige Orientierung ermöglicht
ist, und daß der
Halter eine Ausnehmung mit entsprechend geneigten inneren Begrenzungslinien
aufweist. Dies hat den Vorteil, daß keine Verwechselung der Orientierung
des optischen Elements im Halter mehr möglich ist. Dies vereinfacht
den Zusammenbau von Halter und optischem Element, eine anschließende Kontrolle
kann entfallen, und dennoch wird eine geringe Fehlerrate, nahezu "Null-Fehler" erreicht, da mögliche Fehler durch
die Geometrie der Bauelemente ausgeschlossen ist.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen,
daß die äußeren Begrenzungslinien
des optischen Elements ein Rhomboid bilden. Dies hat den Vorteil,
daß ein Rhombus
eine einfach aus einem größeren Rohling ableitbare
geometrische Form ist. Aufgrund paralleler Schnittkanten treten
keine beziehungsweise nur geringe Verluste auf, selbst wenn eine
größere Anzahl Gleichteile
aus einem Rohling geschnitten werden. Die Rotationssymmetrie eines
Rhomboids bei Drehung um eine Achse senkrecht zur Ebene der Begrenzungslinien
ist ohne Auswirkung auf die Orientierung, wenn die relevante optische
Beeinflussung durch das optische Element entsprechende Symmetrieeigenschaften
aufweist. Dies ist beispielsweise bei den Gitterlinien eines optischen
Gitters gegeben, insbesondere wenn diese senkrecht oder parallel
zu einem der Begrenzungslinienpaare angeordnet sind, oder bei einer
Zylinderlinse. Ein weiterer Vorteil ist in diesem Fall, daß die Drehung
des optischen Elements um 180° bezüglich einer
Achse in der Ebene der Begrenzungslinien dazu führt, daß es nicht mehr in die entsprechende
Ausnehmung des Halters paßt, was
insbesondere dann vorteilhaft ist, wenn eine derartige Operation
nicht erwünscht
ist. Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn Gitterlinien einseitig auf
einer Fläche
des optischen Elements angeordnet sind, und daher die Oben-Unten-Orientierung wesentlich
ist.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen,
daß der Halter
mehrere Ausnehmungen mit unterschiedlich geneigten Begrenzungslinien
aufweist. Dies hat den Vorteil, daß der gleiche Halter für unterschiedliche optische
Elemente nutzbar ist, die sich ebenfalls in der Neigung der Begrenzungslinien
unterscheiden. Es ist dabei darauf zu achten, daß eine weiter innerhalb liegende
Ausnehmung nicht von einer kleineren Geometrie einer weiter außen liegenden
Ausnehmung blockiert wird. Hierbei ist es sowohl möglich, jeweils
nur ein einziges optisches Element pro Halter vorzusehen, aber die
gleiche Sorte Halter für
unterschiedliche optische Elemente auszubilden. Dies vereinfacht
die Herstellung, da es nicht erforderlich ist, unterschiedliche
Sorten von Haltern zu unterscheiden, bevor die Halter mit dem optischen
Element kombiniert werden. Herstellung und Logistik, wie beispielsweise
Lagerung, Transport, werden durch geringere Anzahl unterschiedlicher
Elemente vereinfacht. Es ist aber ebenfalls erfindungsgemäß möglich, mehrere
optische Elemente gleichzeitig im Halter unterzubringen. Die unterschiedlichen
Geometrien der Ausnehmungen und der entsprechenden optischen Elemente
verhindern dabei eine Verwechselung beim Zusammenbau und sorgen
dafür,
daß ohne
großen
Aufwand eine richtige Orientierung der optischen Elemente zueinander
gewährleistet
ist.
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Vorzugsweise
weist der Halter zumindest eine bis an den Bereich der Ausnehmung
heranreichende Öffnung
auf, durch die ein am Gerät
angeordnetes Sicherungselement hineinreichen kann, welches im korrekten
Einbauzustand des Halters bis in den Bereich der Ausnehmung reicht.
Dies hat den Vorteil, daß ein
Fehleinbau bei Haltern mit mehreren Ausnehmungen für potentiell
mehrere optische Elemente verhindert wird, bei dem aber in der vorgesehenen
Einbauposition nicht alle Ausnehmungen mit optischen Elementen versehen
sein sollen. Das Sicherungselement ragt dabei in den Bereich hinein,
in dem sich korrekterweise kein optisches Element befinden soll.
Wenn dort dennoch ein optisches Element vorhanden ist, wird der
korrekte Einbau des Halters durch das Sicherungselement verhindert,
wodurch ein Fehleinbau vermieden wird. Dies ist insbesondere dann
vorteilhaft, wenn zwei oder mehrere unterschiedliche optische Elemente
mittels gleicher Halter in dem Gerät gehalten sind. In diesem
Fall erübrigt
sich beispielsweise eine Unterscheidung der Halter, da ein Fehleinbau
ausgeschlossen ist.
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Vorteilhafterweise
weist ein Gerät
mehrere Halter an unterschiedlichen Stellen des Strahlengangs auf.
Dies hat den Vorteil, daß identische
Halter, die mit unterschiedlichen optischen Elementen versehen sind,
die Montage vereinfachen, da jeweils nur ein Werkzeug zur Montage
beziehungsweise Justierung beider beziehungsweise aller optischen Elemente
erforderlich ist, da die Halter gleiche Außenabmessungen und Angriffselemente
aufweisen.
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Erfindungsgemäß ist als
optisches Element ein Beugungsgitter vorgesehen. Beugungsgitter
werden oftmals in Geräten
zum Lesen und/oder Beschreiben optischer Aufzeichnungsträger verwendet, beispielsweise
zum Generieren von Nebenstrahlen ± 1. Ordnung für die sogenannte
Dreihstrahlspurführmethode
oder zur Generierung von Nebenstrahlen für die sogenannte Differential
Push-Pull Spurführungsmethode.
Die Anforderungen an die Orientierung eines derartigen Beugungsgitters
sind derart, daß mit
der erfindungsgemäßen Merkmalskombination
eine ausreichende, aber nicht zu aufwendige Ausrichtung erzielt
wird.
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Die
Erfindung bezieht sich auch auf einen Halter für ein erfindungsgemäßes Gerät.
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Weitere
Vorteile der Erfindung sind auch der nachfolgenden Beschreibung
eines Ausführungsbeispiels
zu entnehmen. Es versteht sich, daß auch andere als die explizit
angegebenen Kombinationen und im Rahmen des fachmännischen
Handelns liegende Abwandlungen ebenfalls im Rahmen der Erfindung
liegen.
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Es
zeigen
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1 Halter
und optisches Element eines erfindungsgemäßen Geräts in Vorderansicht,
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2 Halter
und optisches Element eines erfindungsgemäßen Geräts in Rückansicht,
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3 Halter
und optisches Element eines erfindungsgemäßen Geräts in räumlicher Darstellung,
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4 zwei
Halter mit unterschiedlichen optischen Elementen gemäß der Erfindung,
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5 Einbauzustand
der Halter gemäß 4,
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6 Einbauzustand
eines Halters mit Sicherungselement, und
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7 Strahlengang
in einem erfindungsgemäßen Gerät.
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1 zeigt
einen Halter 1 und ein optisches Element 2 eines
erfindungsgemäßen Geräts in Vorderansicht.
Weitere Elemente des erfindungsgemäßen Geräts sind unten zu 7 näher erläutert. Das optische
Element 2 ist als Rhomboid ausgelegt, und weist in der
Zeichnungsebene einen rhombischen Querschnitt auf. Der Halter 1 wird
so im hier nicht dargestellten Strahlengang angeordnet, daß die Achse des
Strahlengangs senkrecht zur Zeichnungsebene steht. Die äußeren Begrenzungslinien 3, 4 des
optischen Elements 2 bilden Paare 3, 4 paralleler
Linien. Die Begrenzungslinien 3, 4 stehen in einem
Winkel α zueinander,
der kleiner als 90° ist.
Das optische Element 2 ist im Ausführungsbeispiel ein optisches
Gitter, dessen Gitterlinien 5, wie hier schematisch angedeutet,
parallel zu den äußeren Begrenzungslinien 3 liegen.
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Der
Halter 1 weist eine Ausnehmung 6 auf, deren innere
Begrenzungslinien 7, 8 parallel zu den äußeren Begrenzungslinien 3, 4 des
optischen Elements 2 angeordnet sind, sodaß das optische
Element 2 paßgenau
in die Ausnehmung 6 des Halters 1 einfügbar ist.
Der Halter 1 weist weiterhin Fixierungstaschen 9 auf,
die in die Ausnehmung 6 übergehen. In eine oder mehrere
der Fixierungstaschen 9 wird ein Fixierungselement eingebracht,
nachdem das optische Element 2 in die korrekte Position
im Halter 1 angeordnet worden ist. Als Fixierungselement
dient beispielsweise ein Klebstoff oder ein mechanisches Klemmelement,
beide hier nicht dargestellt.
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2 zeigt
den Halter 1 aus 1 in Rückansicht.
Man erkennt ein weiteres optisches Element 12, dessen Querschnitt
in der Zeichenebene ein Rhombus ist, der äußere Begrenzungslinienpaare 13, 14 aufweist.
Diese schließen
einen spitzen Winkel β ein,
der ebenfalls kleiner als 90° ist
aber auch ungleich dem Winkel α.
Das weitere optische Element 12 ist ebenfalls ein optisches
Gitter. Die Gitterlinien 15 sind beispielhaft als senkrecht
zu den äußeren Begrenzungslinien 13 angeordnet
dargestellt. Der Halter 1 weist eine Ausnehmung 16 auf,
deren innere Begrenzungslinien 17, 18 parallel
zu den äußeren Begrenzungslinien 13, 14 angeordnet
sind und somit eine paßgenaue
Einbringung des optischen Elements 12 in die Ausnehmung 16 ermöglichen. Auch
hier sind wieder Fixierungstaschen 19 vorgesehen. Man erkennt,
daß der
Halter 1 zueinander parallele innere Begrenzungslinien 7, 17 der
unterschiedlichen Ausnehmungen 6, 16 aufweist.
Im dargestellten Beispiel gewährleistet
dies, daß die Gitterlinien 5, 15 zueinander
senkrecht angeordnet sind. Im allgemeinen werden die Gitterlinien 5, 15 der
beiden optischen Elemente 2, 12 aber nahezu parallel
zueinander angeordnet. Andere relative Ausrichtungen der optischen
Elemente 2, 12 zueinander liegen ebenfalls im
Rahmen der Erfindung.
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3 zeigt
einen Halter 1 gemäß der Erfindung
in räumlicher
Darstellung. Man erkennt das optische Elemente 2 in der
Ausnehmung 6 und sieht einen kleinen Teil des weiteren
optischen Elements 12, welches in der rückseitigen, hier nicht sichtbaren Ausnehmung 16 angeordnet
ist. In der hier dargestellten Konfiguration weist der Halter 1 mehrere
unterschiedliche optische Elemente 2, 12 gleichzeitig auf.
Der Halter 1 weist seitlich angeordnete Halteelemente 10 auf,
sowie im Bild unten dargestellte Justierelemente 11. Oben
dargestellt ist ein Fuß 20,
der eine abgerundete Aufstellfläche 21 aufweist.
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4 zeigt
zwei hintereinander angeordnete Halter 1, 1', die identisch
sind, aber unterschiedliche optische Elemente 2, 12 in
der jeweiligen Ausnehmung 6, 16 aufweisen, während die
jeweils andere Ausnehmung 16, 6 leer ist.
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5 zeigt
die Halter 1, 1' der 4 im
Einbauzustand. Der Fuß 20,
hier nicht sichtbar, befindet sich in einer hier ebenfalls nicht
sichtbaren Aufnahme mit entsprechend abgerundeter Form, so daß ein leichtes
Verkippen des Halters 1, 1' entsprechend der abgerundeten
Aufstellfläche 21 möglich ist.
Dazu wird mit einem geeigneten Werkzeug an den Justierelementen 11 angegriffen.
Die Halteelemente 10 liegen federnd an Abstützungen 22 an
und halten somit das Halteelement 1, 1' in Position.
Nach Feinjustage des Halteelements 1, 1' mittels der
Justierelemente 11 wird dessen Position gegebenenfalls
durch Kleben oder ähnliche
Maßnahmen
fixiert.
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6 zeigt
den Einbauzustand von Haltern 1, 1', die dafür vorgesehen sind, mit Sicherungselementen 23 zusammenzuwirken.
Die hier abgebildeten Halter 1, 1' sind im wesentlichen identisch
zu den zuvor beschriebenen, unterscheiden sich aber darin, daß zwei der
Fixierungstaschen 9' etwas
größer dimensioniert
sind, so daß Sicherungselement 23,
die am Gerät
angebracht sind, in diese Fixierungstaschen 9' hineinragen
können.
Sie tun dies im Einbauzustand des entsprechenden Halters 1.
Dabei ragt das Sicherungselement 23 so weit in die Ausnehmung 6 hinein,
daß es
mit einem darin befindlichen optischen Element 2' kollidieren
würde,
wenn sich dieses darin befände.
Somit wird verhindert, daß ein Halter 1, 1', der mit einem
optischen Element 2, 2' versehen ist, welches an der entsprechenden
Einbauposition nicht vorgesehen ist, nicht komplett in die entsprechende
Einbauposition eingebracht werden kann. Fehlmontage ist somit verhindert.
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7 zeigt
in schematischer Darstellung den Strahlengang in einem erfindungsgemäßen Gerät. Eine
Lichtquelle, hier eine Twin-Laserdiode 24 erzeugt einen
linear polarisierten Abtaststrahl 25, der die entlang des
Strahlengangs angeordneten optischen Elemente 2, 12 passiert,
von einem Spiegel 26 abgelenkt wird, einen Kollimator 27 und
ein λ/4-Plättchen passiert
sowie von einer Objektivlinse 29 auf einen hier nicht dargestellten
optischen Aufzeichnungsträger
fokussiert wird. Von dort wird der Abtaststrahl 25 reflektiert
und von einem polarisierenden Strahlteiler 30 auf ein Detektorelement 31 geworfen. Die
als Beugungsgitter ausgebildeten optischen Elemente 2, 12 erzeugen
Nebenstrahlen ± 1.
Ordnung im Abtaststrahl 25, welche später zum Ermitteln eines Spurfehlersignals
gemäß der Dreistrahlspurführungsmethode
beziehungsweise gemäß einer
Differential-Push-Pull Spurführungsmethode
Verwendung finden. Die Twin-Laserdiode 24 ist in der Lage,
Abtaststrahlen unterschiedlicher Wellenlänge abzugeben, die zum Abtasten
unterschiedlicher optischer Aufzeichnungsträger, wie beispielsweise CD
und DVD, geeignet sind. Jeweils eines der optischen Elemente 2, 12 ist
auf jeweils eine dieser Wellenlängen angepaßt. Einflüsse auf
die jeweils andere Wellenlänge
werden konstruktionsbedingt soweit reduziert, daß ihr Störeinfluß akzeptabel ist.
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Die
Erfindung betrifft in anderen Worten einen Halter 1 für optische
Bauelemente 2, 12 vorzugsweise im Bereich von
DVD und CD-Pickups. Mit einem Halter 1 werden zwei oder
mehrere optische Bauelemente 2, 12 beispielsweise
Beugungsgitter, aufgenommen, ohne daß eine Verwechselung der Teile
innerhalb des Halters 1 vorkommen kann. Die Geometrien
der optischen Bauelemente 2, 12 und des Halters 1 sind
so gestaltet, daß die
Bauelemente 2, 12 nur in einer Position und Lage
miteinander verbunden werden können.
Die Geometrie der optischen Elemente 2, 12 und
des Halters 1 wird hierbei so gehalten, daß eine einfache,
kostengünstige
Herstellung möglich
ist. Die optischen Elemente 2, 12 werden vorzugsweise
als Rhomboid oder Parallelogramm mit unterschiedlichen Winkeln α, β ausgeführt. Die
Aufnahmen 6, 16 innerhalb des Halters 1 haben
die entsprechend komplementären
Winkel um eine falsche Positionierung beziehungsweise eine Verwechselung
zu vermeiden. Führt
man den Halter 1 mit mehreren rhomboidischen Aufnahmen 6, 16 mit unterschiedlichen
Winkeln α1≠α2≠... aus, kann
man mit diesem einen Halter 1 verschiedene Bauelemente 2, 12 gleichzeitig
fixieren. Es ist also nicht notwendig, für jede Sorte optisches Elemente 2, 12 ein
separates Halteteil zu generieren. Durch die unterschiedlichen Winkel
ist ein versehentliches Vertauschen der optischen Elemente 2, 12 innerhalb
des Halters 1 ausgeschlossen. Weiter bewirken die Winkel
der Rhomboiden, daß die
optischen Elemente 2, 12 in sich lagerichtig eingebaut
werden, da Ober- und Unterseite nicht vertauscht werden können. Diese
Art der Halter 1 ist überall
einsetzbar, wo optische Elemente 2, 12 mittels
eines separaten Halters 1 aufgenommen beziehungsweise fixiert
werden müssen.
Ist keine justierende Verdrehung der optischen Elemente 2, 12 gegeneinander
notwendig, so kann ein einziger Halter 1 auch mehrere optische
Elemente 2, 12 auf einmal aufnehmen.