DE2700578A1

DE2700578A1 - Automatisches optisches fokussiersystem

Info

Publication number: DE2700578A1
Application number: DE19772700578
Authority: DE
Inventors: Gerard Eduard Van Rosmalen
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1976-01-19
Filing date: 1977-01-07
Publication date: 1977-07-21
Also published as: IT1076951B; BE850460A; ES455108A1; ZA767247B; FR2338614A1; FR2338614B3; NL7600479A; AR212868A1; DE2700578C2; CH612531A5; GB1567916A; JPS5290904A; SE7700343L; AU2137177A; JPS6012692B2; BR7700299A; AT351823B; ATA22577A; AU506049B2; US4074312A

Description

pun. 82 6ο.

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Automatisches optisches Fokussiersystem

Die Erfindung bezieht sich auf ein automatisches optisches Fokussiersystem für einen Apparat zum Auslesen einer auf einem Aufzeichnungsträger angebrachten Informationsspur, mit Hilfe eines in einer imaginären Fokussierebene fokussierten und von einem von einer Strahlungsquelle erzeugten Strahlenbündel hei'rührenden Auslesefleckens, insbesondere für einen mit optischer Auslesung funktionierenden Videoplattenspieler, welches Fokussiersystem zum automatischen fokussiert Halten des Auslesefleckens auf der.Ebene, in der sich die Information befindet (informationsebene), beim Abspielen eines Aufzeichnungsträgers mit:

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einer optischen Fo! ■•.•isiervorj'ich turig zum Fokussieren des Strahlenbündels in der imaginären Fokussierebene zu einem Ausleseflecken und mit einem Gestell, einem mit Linsen versehenen und in der Richtung der optischen Achse gegenüber dem Gestell zum Aendern der Lage der Fokussierebene elektrisch steuerbaren axial bewegbaren Objektiv, Lagerungsmitteln zum Lagern des Objektivs gegenüber dem Gestell sowie elektrodynamischen Antriebsmitteln, die mindestens eine Steuerspule umfassen zum Bewegen des Objektivs in axialer Richtung und folglich zum steuern der ungefähren Lage der Fokussierebene, einem mit dem Strahlenbündel zusammenarbeitenden schwingenden optischen Element, das Hochfrequenzschwingungen durchführen kann, wodurch eine Hochfrequenzschwingung mit kleiner Amplitude um die

•ungefähre Lage der Fokussierebene auftritt, einem elektrodynamischen Antriebssystem zum hochfrequenten Antreiben des schwingenden optischen Elementes mit mindestens einem Magneten und einer Antriebsspule, einem auf das von der Informationsspur modulierte Strahlenbündel reagierenden strahlungsempfindlichen Detektor zum Erzeugen eines Detektionssignals abhängig von der Lage der Fokussierebene gegenüber der Informationsebene und einer Regelschaltung zum Erzeugen eines vom Detektionssignal abhängigen Regelsignals, das der Steuerspule der optischen Fokussiervorrichtung zugeführt wird.

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Ein derartiges Fokussiersystem wurde bereits vorher zum Gebraut¹) J.n einem Videoplattenspieler vorgeschlagen. Das mit dem Strahlenbündel zusammenarbeitende hochfrequent schwingende optische Element wurde dabei durcli das Objektiv selbst gebildet. Dazu wurde den elektrodynamischen Antriebsmitteln zum Steuern der ungefähren Lage der Fokussierebeno eine hochfrequento Schwingung zugeführt, so dass das ganze Objektiv und damit auch die Fokussier- ebene eine hochfrequente Schwingung mit geringer Amplitude um die ungefähre Lage der Fokussierebene durchführen konnte. Das Fokussiersystem ist in ein Folgesystem aufgenommen, das dafür sorgt, dass die Fokussierebene ständig der Informationsebene des Aufzeichnungsträgers, beispielsweise einer Videoplatte, folgt. Videoplatten sind niemals völlig flach, so dass beim Abspielen einer Videoplatte ständig Aenderungen des Abstandes der Inforniationsebene von dem Objektiv auftreten werden, die mittels des automatischen Fokussiersystems durch Bewegungen des Objektivs ausge glichen werden müssen. Das automatische Fokussiersystem ist eines der Regelsysteme, die in einem otpisch arbeitenden Videoplattenspieler notwendig sind,vyobei also zwischen der sich drehenden Videoplatte und demjenigen Teil des Spielers, der die Information der Videoplatte abtastet, keinen Kontakt gibt· Ausser dem automatischen Fokussiersystem ist noch ein automatisches Spurfolgesystem notwendig

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und zwar wegen der Schwingungen der Informatioiisspur beim Abspielen einer Videopia t (.e. Das bereits früher vorgeschlagene automatische optische Fokussiersystem zeigt weitgehende Uebereinstinimung mit einem aus dem Artikel "Ein Bildplattensystem mit Laseraufzeichnung", Funkschau Heft 25, 30*11-30^4 bekannten Spurfolgesystem. Mit Hilfe einer Folgespiegelvorrichtung und einer Anzahl optischer Elemente wird dabei das Strahlenbündel auf die Informations spur einer Videoplatte konzentriert. Das von der auf der Platte vorhandenen Information irtodiilierte Strahlenbündel wird danach mit Hilfe einer Photodiode ausgelesen, d.h. dass durch die Photodiode die Modulation in der Lichtintensüät des Strahlenbündel in eine Spannungsmodulation umgewandelt wird, die geeigneten elektronischen Mitteln zum Erhalten eines geeigneten Video- und Tonsignals zugeführt wird. Das Ausgangssignal der Photodiode wird auch zur Spurfolgeregelung benutzt, die, wie bereits erwähnt, dazu dient, den Ausleseflecken des Strahlenbündels ständig auf die Informationsspur gerichtet zu halten. Durch einen hochfrequent schwingenden*Schwingspiegel, der das aus der Lichtquelle herrührende Strahlenbündel reflektiert bevor es die Videoplatte erreicht, werden dem Ausleseflecken kleine periodische Ausweichungen in einer Richtung quer zur Informationsspur erteilt. Durch diese hochfrequente Bewegungen des Auslesefleckens entstehen hochfrequente

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Aenderungen geringer Amplitude in der Lichtintensität des von der Photodiode aufgefangene]! modulierten Strahlenbündels. Die Amplitude dieser hochfrequenten Lichtänderungen sowie die Phasenbeziehung derselben gegenüber den Schwingbewegungen des Schwingspiegels schaffen Information in bezug auf das Ausmass und der Richtung der Abweichung der gewünschten ungefähren Lage des Auslesefleckens. Diese Information wird mittels einer sogenannten synchronen Detektionsanordnung, d.h. mittels eines phasenempfindlichen Gleichrichters, elektronisch erhalten, welche Anordnung ein Signal erzeugt, das zum Nachregeln des Folgespiegels dem Folgespiegel zugeführt wird, damit die ungefähre Lage des Auslesefleckens des Strahlenbündels gegenüber der Informationsspur korrigiert wird.

Bei dieser bekannten Folgespiegelvorrichtung ist der Schwingspiegel auf einem piezokerairflschen Schwingungserzeuger angeordnet, der mittels eines Oszillators mit einer fest eingestellten Frequenz gespeist wird. Das~ Oszillatorsignal mit einer Frequenz von etwa 20 kHz wird zugleich zur Detektion der Phasenbeziehung des Oszillator-Signals und des aus der Photodiode herrührenden hochfrequenten Signals der synchronen Detektionsanordnung zugeführt.

Die Erfindung bezweckt nun, ein automatisches optisches Fokussiersystem der eingangs erwähnten Art

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zu schaffen, wobei abweichend von dein bereits beschriebenen und bereits früher vorgeschlagenen Foltussicrsystem nicht das Objektiv selbst in axialer Richtung hochfrequent bewegt zu -werden braucht, was relativ viel Leistung erfordert und in konstruktiver Hinsicht relativ aufwendig ist und ausserdem die Einzelteile des Objektivs einer Hochfrequenz— schwingung aussetzt, was oft als unerwünscht betrachtet wird. Die Erfindung weist das Kennzeichen auf, dass das schwingende optische Element der Fokussiervorrichtung aus einem das Strahlenbündel reflektierenden Schwingspiegel besteht, der aus einer Basis mit einer reflektierenden Oberfläche besteht und zum Durchführen von hochfrequenten Biegeschwingungen eingerichtet ist, wobei wenigstens ein Anteil der durchgeführten Biegeschwingung die Richtung des reflektierenden Teils des Strahlenbündels hat.

Durch die Biegeschwingungen des Schwingspiegels wird die Form der reflektierenden Oberfläche während der Biegeschwingungen sich ändern, wodurch das reflektierte Lichtbündel vom Schwingspiegel in ständig sich änderndem Masse zwischen einem Maximum und einem Minimum konvergiert bzw. divergiert wird. Dadurch entsteht die gewünschte hochfrequente Schwingung der Fokussierebene um die ungefähre Lage.

Vorzugsweise weist der Schwingspiegel eine im wesentlichen kreisrunde Basis auf, die hochfrequente

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Biegeschwingungen zwischen einer konvexen und einer konkaven Form durchrührt. Ein Schwingspiegel dieser Form ist der kreisrunden Form der Eingangspupille der im Objektiv verwendeten Linsen am besten angepasst.

Eine Ausfiihrungsfortn, die den Vorteil aufweist, dass zum Antreiben des Schwingspiegels eine minimale Energiemenge erforderlich ist, weist das Kennzeichen auf, dass der Schwingspiegel von Unterstützungsmitteln unter stützt wird, die den Schwingspiegel im wesentlichen an der Stelle einer neutralen Zone des Schwingspiegels berühren und zwar an einer Zone, wo die Amplitude der auftretenden hochfrequenten Biegeschwingung örtlich im wesentlichen gleich Null ist. Durch die Unterstützungsmittel werden bei einer derartigen Ausführungsform möglichst wenig

dämpfende und entgegenwirkende Einflüsse auf den Schwingspiegel ausgeübt.

Bei einer folgenden Ausführungsform besteht der Vorteil, dass der Schwingspiegel nicht von einem auf eine feste Frequenz abgestimmten Oszillator angetrieben zu werden braucht. Diese Ausführungsform weist das Kennzeichen auf, dass auf dem Schwingspiegel ausserhalb der neutralen Zone ein elektrischer Beschleunigungsaufnehmer angeordnet ist, der mit dem Eingang eines Verstärkers elektrisch verbunden ist, dessen Ausgang \vieder mit der Antriebsspule des Schvjingspiegels elektrisch verbunden ist.' Durch, eine

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richtige Wahl der maximalen Amplitude der der Antriebs— spule zugeführten Spannung und durch etwaige Verwendung phasendrehonder Netzwerke kann auf diese Weise eine Schleife geschaffen werden, in der soviel Phasendrehung auftritt, dass diese unstabil wird und mit der Eigenfrequenz schwingt.

Mit Vorteil kann eine Ausführungsform verwendet werden, die das Kennzeichen aufweist, dass der Beschleunigungsaufnehnier einen piezoelektrischen Kristall enthält, der auf dem Schwingspiegel angeordnet ist, sowie eine auf dem Kristall befestigte Hilfsmassc. Ein derartiger Beschleunigungsaufnehmer lässt sich äusserst klein gestalten .und eignet sich zu dem betreffenden Zweck. Vorzugsweise wird dabei der Beschleunigungsaufnehmer an einer Stelle mit dem Schwingspiegel verbunden, wo'die Biegeschwingung im wesentlichen die grösste Amplitude aufweist. Bei dem bereits beschriebenen kreisrunden Schwingspiegel wird der Beschleunigungsaufnehmer vorzugsweise an der der reflektierenden Oberfläche gegenüberliegenden Seite in der Nähe der Mitte angeordnet. Dieser Punkt wird zwar vielleicht nicht die grösste Amplitude aufweisen, aber bei einer derartigen Ausführungsform wird der llinzutretende Vorteil eines symmetrischen Aufbaues erhalten. Die Erfindung bietet die Möglichkeit einer sehr vorteilhaften Ausführungsform, die das Kennzeichen aufweist, dass der Schwingspiegel zugleich als Schwenkspiegel in einer kombinierten

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elektrodynamisch steuerbaren Schwenkspiegelvorrichtung mit einer an sich bekannten Schwerikspiegolvorrich Lung zum unter dem Einfluss elektrischer Steuersignale Schwenken lassen einer reflektierenden Oberfläche um mindestens eine Achse parallel zur reflektierenden Oberfläche zum mit einem Ausleseflecken Folgen in radialem und/oder tangentiellem Sinne einer auf einem sich drehenden Aufzeichnungsträger vorgesehenen kreisförmigen oder spiralförmigen Informations- spur. Dadurch, dass bei dieser Ausführungsform der Spiegel für verschiedene Zwecke verwendet wird und zwar einmal als Schwenkspiegel zum radialen und/oder tangentiellen Folgen und andererseits als Schwingspiegel zum automatischen Fokussieren, wird eine gedrängte und relativ einfache Lösung erzielt. Nach einer Ausführungsform kann ein derartiger kombinierter Schwingschwenkspiegel von Unterstützungsmitteln unterstützt werden, die in einem geringen Abstand von dem Spiegel mit einem Tragelement verbunden sind, das zwecks der Schwenkbewegungen schwenkbar gelagert ist. Dadurch wird ein« relativ einfacher Aufbau des Schwingschwenkspiegels erhalten, wojjjei vermieden wird, dass die Lagerung die hochfrequente Schwingung beeinflusst oder umgekehrt.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

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Fig. 1 ν . ·-» schematicche Darstellung des automatischen optischen Fokussiersystems nach der Erfindung, wie dies in einem Videoplattenspieler verwendet wird,

Fig. 2 eine schaubildliclie Seitenansicht zum Teil im Schnitt einer Ausführungsform einer kombinierten Schwenkschwirigspiegelvorrichtung mit einem kreisrunden Schwenkschwingspiegel,

Fig. 3 eine schematische Darstellung in übertriebenen vergrössertem Masstab der Formänderung, die der kreisrunde SchwenkschwinfTspiegel nach Fig. 2 während der hochfrequenten Schwingungen erfährt,

Fig. h eine Draufsicht der Schwenkschwingspiegelvorrichtung nach Fig. 2, wobei deutlichkeitshalber eine Abdeckhaube auf der Oberseite der Vorrichtung entfernt worden ist.

Die scjiematische Darstellung nach Fig. 1 zeigt eine Strahlungsquelle 1, beispielsweise einen Laser. Diese Strahlungsquelle erzeugt ein Strahlenbündel 2, das durch eine Linse 3 ι einen halbdurchlässigen Spiegel k und die reflektierende Oberfläche 5 des Schwingechwenkspiegeis 6 und ein Fokussierungsobjektiv 7 auf die Inforraationsebene 8 eines sich drehenden Aufzeichnungsträgers, d.h. einer Videoplatte 9» zu einem Ausleseflecken konzentriert wird. Mit Hilfe einer Antriebsspindel 11 kann die Videoplatte mit einer Geschwindigkeit von

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1^00 bzw. 18ΟΟ Umdrehungen/Minute abhtlngig von der Netzfrequenz von 50 bzw. 60 Hz. gedreht werden. Für weitere allgemeine Information in bezug auf einen Videoplattenspieler sowie Videoplatten der Art, die auch in Fig. 1 gemeint wird, wobei die Inforniationsebene sich in der Platte befindet und das Strahlenbündel durch einen transparenten Teil 12 hindui-chtreten muss, bevor die Informationsebene erreicht wird, wird auf den Artikel "Das Philips-^MVLP"-System", Philips Technische Rundschau 33, Seiten 190-193 verwiesen.

Von der optischen Fokussiervorrichtung, die einen Teil des automatischen optischen Fokussiersystem bildet, ist ausschliesslich das Objektiv 7 sowie eine Steuerspulc auf schematische Weise angegeben. Für mehr Information in bezug auf eine geeignete Ausführungsform einer optischen Fokussiervorrichtung wird ebenfalls auf den obengenannten Artikel verwiesen sowie auf die DT-OS 26 08 035,-

Der Ausleseflecken 10 wird durch Fokussierung in einer imaginären Fokussierebene des Strahlenbündels 2 durch die Fokussiervorrichtung 7 erhalten. In der in Fig. 1 dargestellten schematischen Darstellung fällt die Fokussierebene snit der Informationsebene 8 der Videoplatte zusammen. Das mit dem Strahlenbündel 2 zusammenarbeitende hochfrequent

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schwingende optisc-. Element, das eine hochfrequente Schwingung mit geringer Amplitude der Fokussierebene um die ungefähre Lage verursacht, wird in der schemata sehen Darstellung durch den Schwenkschwingspiegel 6 gebildet. Dieser wird mittels eines elektrodynamischen Antriebssysteins mit einem ringförmigen Magneten lh und einer Antriebsspule 13 hochfrequent angetrieben. Diese und ähnliche konstruktiven Einzelheiten der Schwenkschwingspiegelvorrichtung werden untenstehend bei der Beschreibung der Fig. 2 und h näher erläutert.

Die Informationsfläche 8 der Videoplatte 9 ist reflektierend ausgebildet. Das reflektierte Strahlenbündel wird durch das Objektiv 7 zum Schwingschwenkspiegel 6 zurückgeworfen und erreicht durch die Oberfläche des halbclurchlässigen Spiegels k einen auf das von der Informationsspur modulierte Strahlenbündel reagierenden strahlungsempfindlichem Detektor 16. Dieser dient zum Erzeugen eines Detektionssignals, das von der Lage der Fokussierebene gegenüber der Informationsfläche 8 abhängig ist. Dieses Detektionssignal ist in der Figur auf symbolische Weise mittels des Pfeiles 17 angegeben. Der Detektor 16 liefert ausser dem Detektionssignal 17 noch ein Ausgangssignal 18, das die Information der Videoplatte enthält und elektronischen Mitteln zugeführt wird, die die Videoinformation und auch die Audioinformation weiter auf geeignete Weise verarbeiten.

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Die als P'-loktor wirksame Photodiode i6 bildet einen Teil eines liocclkrcisos, der aussei" der Photodiode eine Anzahl anderer Schaltungselemente aufweist und zwar: eine phaseneinpfj ndliche Gleichrichterschaltung SD (nachstehend als Synchrondetektor bezeichnet), einen elektronischen Regler 19> einen Verstärker 20, die Steuerspule 1 .'3 und das Objektiv 7· Die selbstschwingende Schleife zum Erzeugen der hochfrequenten Biegeschwingungen des Schwenkschwingspiegels 6 weist die folgenden Elemente auf: den Schwenkschwingspiegel 6 selbst, einen piezokeramischen Beschleunigungsaufnehmer 21, einen Verstärker 22, ein amplitudonbegrenzendes Netzwerk 23, ein phasendrohendes Netzwerk 2k, eir.en Verstärker 25, und die hochfrequente Antriebsspule 15· Die jeweiligen Elemente dieser selbstschwingenden Schleife sind derart auf die für den Fachmann auf der Hand liegende Weise aufeinander abgestimmt, dass die Biegeschwingung des Schwenkschwingspiegels 6 mittels der hochfrequenten Antriebsspule 15 beibehalten wird. Das Ausgangssignal 26 des Verstärkers 25 wird ausser der hochfrequenten Antriebsspule 15 auch einem zweiten phasendrehenden Netzwerk 27 zugeführt, dessen Ausgangssignal Öl§ zweites Eingangssignal für den Synchrondetektor SD dient

Das Ausgangssignal 29 des Synchrondetektors ist, was die Grosse anbelangt, von der Grosse des hochfrequenten Teils des vom Detektor 16 gelieferten Signals und, was die Polarität anbelangt, die positiv oder negativ sein kann,

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von tier Pliascnbeziolmng zwischen den mis dor· schwingenden Schleife, d.h. νοι· \ ·ιιι Ausgangssigiml 26 des Verstärkers und dem hochfrequenten Teil des Ausgangssignals 17 des Detektors 16 abhängig. Dieses Ausgang.ssignal wird über den elektronischen Regler 19 und den Verstärker 20 der Stouerspule 13 zum Korrigieren der ungefähren Lage des Objektivs 7 zugeführt.

Die Fig. 2 und h zeige]) eine mögliche Ausführungsform einer Schwingschwonkspiegelvorrichtung, wie diese in einem automatischen optischen Fokussiorsystein nach Fig. verwendet werden könnte. Das schwingende optische Element besteht, wie bereits erwähnt, aus dem Schwingschwenkspiogel Dieser umfasst eine aus Quarz bestehende Basis 30, auf der eine reflektierende Schicht angebracht ist, die äusserst dünn und in der Figur nicht dargestellt worden ist. Dieser Schwingschwonkspiegcl ist im wesentlichen kreisrund und zum Durchführen von hochfrequenten Bdogeschwingungen zwischen einer konvexen und einer konkaven Form eingerichtet, siehe insbesondere Fig. 3-

In dieser letzteren Figur ist der kreisrunde Schwingschwenkspiegel 6 auf übertriebene Weise in zwei äussersten Biegestellungen dargestellt, und zwar in der konkavsten Form mit gezogenen Linien und in der konvexesten Form mit gestrichelten Linien. Jeder Punkt der reflektierenden Oberfläche 5 macht hin- und hergehende Bewegungen in der

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Richtung des durch '\λ bo/nidinp,t(u) doppelten Pi'oiles. Ein einziger Licht. 'rahl 32 dos Lasorbündols 2 trifft den Spiegel in einem Winkel von etwa k5° mit der neutralen optischen Achse 33· Dies ist die Normale auf der reflektierenden Oberfläche 5 und durch die Mitte des Schwingschvenkspiegels gehend beim Fehlen von Diegeschwingungen. Der bei der maximal konvexen Form des Schwingschwonkspiegels auftretende zurückgeworfene Strahl ist durch eine ausgezogene Linie dargestellt und mit dem Bezugszeichen 3'· angegeben, der bei dem maximal konkav gekrümmten Schwingspiegel", zurückgeworfene Stralil ist mit einer gestrichelten Linie dargestellt und mit dem Bezugszeichen 33 angegeben. Aus der Zeichnung dürfte es einleuchten, dass wenigstens ein Anteil der durchgeführten Biegeschwingung, die die Richtung 31 aufweist, die Richtung der reflektierten Strahlen Jk und 35 hat.

Der Schwingschwenkspiegel 6 wird von Unterstützungsmitteln 36' und 36" unterstützt, Wenn untenstehend von diesen identischen Unterstützungsmitteln im allgemeinen die Rede ist, wird dabei der Akzent fortgelassen. Dasselbe gilt in bezug auf andere einander identische Einzelteile, wie die vier Spulen 15> die in Fig. k mit Hilfe von Akzenten voneinander unterschieden werden können.

Die Unterstützungsmittel 36 bestehen aus einem Gummimaterial, das sich an die Basis 30 sowie an eine

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Trägerx>.l atte 37 heftet. Siö berühren den Schwingschwenkspiegel 6 im wesentlichen an der Stelle einer kreisförmigen neutralen Zone, die in Fig. k mit dem Bezugszeichen 38 angegeben ist. An der Stelle dieser kreisförmigen Zone ist die Amplitude der auftretenden hochfrequenten Biegeschwingung im wesentlichen gleich Null, so dass die Unterstützungsmittel 36 den Schwingschwenkspiegel möglichst wenig bei der schwingenden Bewegung beeinflussen und möglichst wenig Dämpfung verursachen.

Auf der Unterseite der Basis 30 ι d.h. auf der Seite gegenüber der reflektierenden Oberfläche 5> kann in der Nähe der Mitte des Schwingschwenkspiegels ein piezokeramischer Beschleunigungsaufnehmer angeordnet werden. Dies ist in den Figuren nicht dargestellt, kann jedoch auf eine für den Fachmann auf der Hand liegende Weise, beispielsweise durch Verkleben erfolgen. Wie in Fig. 1 angegeben ist, kann der piezoelektrische Beschleunigungsaufnehmer aus einem piezoelektrischen Kristall 39 bestehen, der mit Hilfe eines Klebestoffes auf dem Spiegel 6 angeordnet ist und auf dem ebenfalls durch Verkleben eine Hilfsmasse kO befestigt sein kan^i. Durch die Druck- und Zugspannungen, die im Kristall 39 während der Schwingung auftreten, werden elektrische "Signale erzeugt, die der Beschleunigung der Hilfsmasse hO und folglich der Beschleunigung des Schwingschwenkspiegels 6 proportinal sind.

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Wie bereits vorher erwähnt, bildet die Vorrichtung nach Fig. 2 und 4 eine kombinierte Schwingschwenkspiegelvorrichtung. Ausser dem Schwingschwenkspiegel 6, den Unterstützungen 36 und der Tragplatte 37 umfasst diese Vorrichtung noch ein im wesentlichen zylinderförmiges Gehäuse 41, eine Schraubkappe 42 und eine Lagerung 43 für den Schwingschwenkspiegel. Das Gehäuse 41 besteht aus Aluminium und trägt an der Innenseite die in viertel-· zylindrischer Form gebogenen Steuerspulen 15· Diese Steilerspulen arbeiten mit dem ringförmigen diametral magnetisiert en dauermagnetischen Ring 14 zusammen, der am Umfang der Basis 30 des Schwingschwenkspiegels 6 durch Verkleben befestigt.ist. Mittels der vier Steuerspulen I5 kann der Schwingschwenkspiegel 6 um Jede Achse senkrecht zur neutralen optischen Achse 33 und durch einen fiktiven Lagerpunkt A gehend, geschwenkt werden. Diese Schwenkbewegungen kSnnen immer als aus Schwenkbewegungen um zwei senkrecht aufeinander stehende Schwenkachsen betrachtet werden, wobei Schwenkungen um die eine Schwenkachse durch die zwei Steuerspulen 15* und 15" ' und um die andere Schwenkachse durch die zwei tSfc euer spul en 15" und 15^ntt erzeugt werden. Für die hochfrequente Biegeschwingung des Sdtwingschwenkspiegels muss_> den vier Spulen' .15 gleichzeitig dasselbe hochfrequente Signal zugeführt werden. In Fig. 1 werden die vier Spulen 15* bis 15"" zusammen durch eine

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einzige Spule 15 symbolisiert. Die Schwenkbowegungen um die beiden genannten senkrecht aufeinander stehenden Schwenkachsen sind für ein radiales und tangentiellcs Folgen der Informationsspur auf der Videoplatte gemeint. Die Konstruktion der Lagerung 43 wird an dieser Stelle nicht näher beschrieben, siehe dazu die von der Anmelderin bereits eingereichte, noch nicht veröffentlichte Patentanmeldung PHN. 8191· Zum richtigen Verständnis der vorliegenden Schwingschwenkspiegelvorrichtung reicht es an dieser Stelle zu bemerken, dass diese Lagerung eine Silikonkautschukmasse hk umfasst, wodurch der Schwenkspiegel elastisch gelagert ist. Im wesentlichen wird durch die Lagerung die Tragplatte 37 gelagert, jedoch ist damit der Schwingschwenkspiegel mittels der Unterstützungen 36 verbunden, so dass die Schwenkbewegungen der Tragplatte 37 auf den Schwingschwenkspiegel 6 übertragen werden. Die hochfrequenten Schwingungen des Schwingschwenkspiegels werden jedoch nicht auf die Tragplatte 37 und die Lagerung h3 übertragen, weil, wie bereits obenstehend erwähnt, die Unterstützungen 36 sich an der Stelle der neutralen Zone des Schwingschwenkspiegels befinden. Auf _t diese Weise wird die Tragplatte 37 und die Lagerung kj sowie die übrigen Teile der Schwingsehwenkspiegelvorrichtung gegenüber den hochfrequenten Schwingungen des Schwingschwenkspiegels iiaöliert.

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Claims

ΡΊΝ. 8.7 00. 10. 1 I .?6.

PATKNTΛNSI 'IU!RCIW,:

ζλ Λ Aul oma I.L ν cl lc S op tj .-seh es Ftikii;;sicrsy;it(;iii für einen Apparat. zum Any Lt son einer aui" cvijieiii Au i.V. ο ichriun^;-.-trägei" (9) vorccKohcnen IiiforinatJ.uD.sspur, mit Hilfe eine.s in einer imaginären Fokussierebene i'okuss Lerton und von einem von einer Strahlungsquelle (i) orztiiiyteu S trahlenbiiiKlol (2) hcrrülirojidcu Auslesefleckens, insbesondere für einen mit optischor Auslesung funktionierenden Videopiatten- spieler und zum automatischen fokussiert Halten des Auslese- fleckens ( 1O) während des Abspiolens eines Auf zeiclinun{j.->trägers auf der Ebene in der sich die Information befindet (informationsebene)(8) mit:

- einer' optischen Fokussiervorrichtung zum Fokussieren des Strahlenbündels (2) zu einem Ausleseflecken (1O) in der imaginären Fokussierebene und mit einem Gestell, einem mit Linsen versehenen und in der Richtung der optischen Achse gegenüber dem Gestell zum Aendern der Lage der Fokussierebene elektrisch steuerbaren axial beweglichen Objektiv (7) sowie mit elektrodynamischen Antriebsmitteln^i die mindestens eine Steuerspule (13) zum in axialer Richtung Bewegen des Objektivs (7) und folglich Steuern der ungefähren Lage der Fokussierebene umfassen,

- einem mit dem Strahlenbündel (2) zusammenarbeitenden schwingenden optischen Element (6), das hochfrequente Schwingungen durchführen kann, wodurch eine hochfrequente

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ORIGINAL INSPECTED

P¹IN. ti I'(Λ). 18. 11 .'/Ο.

ScJiw lngiing mil- k I ο i no r Λπΐ]>Ι i LmIo um din lingo L'ähre Lage dor Fokiis.sl crobcito aiifl.i i LI ,

- cinoin elektrodynamischen An L r i .ebs sy .s tem zum ljoclifrequoüten Antreiben des schwingenden op 1 j schon E.I onion te:.s ( (> ) mit mindestens einem Magneton ( 1 *Ί ) und einer Au L ri cbsapulc ( 1 j ) ,

- einem eiuf das von der In Γυ rma Lions spur moduli ca" Le Strahlenbündel ( h^) reag i. er end en s ti· all I ungsenipfindli el) en Detektor (i6) zum Erzeugen eines DotektionssignaJs abhängig von der Lage der Fokiissierebene gegenüber der Informationsebene (8) und

- einer Regelschaltung (19) zum Erzeugen eines vom Detektionssignal abhängigen Regel signals, das der Steuerspule (13) der optischen Fokussiorvorrichtung zugeführt wird,

dadurch gekennzeichnet, dass das schwingende optische Element aus einem das Strahlenbündel (2) reflektierenden Schwingspiegel (6) besteht, der aus einer Basis (30) mit einer reflektierenden Oberfläche (5) besteht, welcher Schwingspiegel zum Durchführen von hochfrequenten Biegeschwingungen eingerichtet ist, von denen wenigstens ein Anteil die Richtung des reflektierenden Teils des Strahlenbündels hat.
2. Automatisches Fokussiersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwingspiegel (6) eine im wesentlichen kreisrunde Basis (30) aufweist, die hochfrequente Biegeschwingungon zwischen einer konkaven und einer konvexen Form durchführt.

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3. Automa tischcs FokiiHsiorHystein nach Anspruch 1, dadurch gekennuoichnoi, dass dor St hw i .ng.spiegel (6) von Unterstützungsmitteln (3^) ^un terr;) ützt wird, die den Schwingspiegel (6) iin wesuntl ichen an der Stelle einer neutralen Zone (38) des Srliwi n^spiegels beinihron und zyar an einer Zone, in der die Amplitude dor auftretenden hochfrequenten Biegüöcliwingungon örtlich im wesentlichen gleich Null i«t.
h. Aut omatisches Fokussicrsystcin nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf dorn Schwingspiegel (6) ausserhalb der neutralen Zone (38) ein elektrischer Beschleunigungsaufnehmer (21) angeordnet ist, der mit dem Eingang eines Verstärkers (22) elektrisch verbunden ist, dessen Ausgang mit der Antriebsspule (15) des Schwingspiegels (6) wieder elektrisch verbunden ist.
5. Automatisches Fokussiersystem nach Anspruch k, dadurch gekennzeichnet, dass der Beschleunigungsaufiiehmor (21) einen piezoelektrischen Kristall (39) umfasst, der auf dem Schwingspiegel (6) befestigt ist, sowie eine auf dem Kristall angeordnete Hilfsmasse {k6).
6. Automatisches Fokussiersystem nach Anspruch h, dadurch gekennzeichnet, dass der Beschleunigungsaufnehmer (21) an einer Stelle mit dem Schwingspiegel (6) verbunden ist, wo die Biegeschwingung im wesentlichen die grösste Amplitude aufweist.

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j'JIN. 8200, 18.11.76.
7. Au t oiiiat i .ache s Fokussiersystem nach Anspruch 2 und ^, dadui'cJ] gokonnnoicliiie t. , dass dc/- Besclilouniguiigsaufnehmer (21 ) aji der der reflektierenden Oberfläche (5) gegenüberliegenden Sei Le in der Nähe der Mitte mit dem Schwingspiegel (6) verbunden ist.
8. Automatisches Fokussiersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwingspiegel (6) zugleich als Schwenkspiegel in einer kombinierten elektrodynamisch steunrbaj-en Schwenkscliwingspiegelvorrichtung wirksam ist, die eine an sich bekannte Schwenkspiegelvorrichtung zum unter dem Einfluss elektrischer Steuersignale Schwenken lassen einer reflektierenden Oberfläche (5) um. mindestens eine Achse parallel zur reflektierenden Oberfläche zum mit dem Ausleseflecken (1O) Folgen in radialem und/oder tangontiellem Sinne einer auf einem sich drehenden Aufzeichnungsträger (9) angebrachten kreisförmigen oder spiralförmigen Informationsspur umfasst.
9. Automatisches Fokussiersystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwingschwenkspiegel (6)

von Unterstützungsmitteln (36) unterstützt wird, die in geringem Abstand mit einem Tragelement (37) verbunden sind, das für die Schwenkbewegungen schwenkbar gelagert ist.

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