DE2710755A1

DE2710755A1 - Signalwiedergabevorrichtung

Info

Publication number: DE2710755A1
Application number: DE19772710755
Authority: DE
Inventors: Senri Miyaoka
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1976-03-11
Filing date: 1977-03-11
Publication date: 1977-09-22
Also published as: GB1563070A; CA1095618A; AT350121B; FR2344075B1; ATA167377A; AU502381B2; NL7702680A; DE2710755C2; AU2317377A; JPS5535776B2; FR2344075A1; JPS52109954A; US4115808A

Description

Dipl.-In₉. H. MITSCHERLICH Dipl.-In₉. K. GUNSCHMANN

Dr. rer. not. W. KÖRBER Dipl.-In₉. J. SCHMIDT-EVERS PATENTANWÄLTE

D-80C0 MÖNCHEN 22 Steinsdorfstraße 10

'S» (089) * 29 66 84

11. Harz 1977

SONY CORPORATION 7-35, Kitaehinagawa 6-chome Shinagawa-ku

Tokio, Japan

Patentanmeldang Signalwiedergabevorrichtung

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Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Signalwiedergabevorrichtung, bei der ein Lichtstrahl über einen Aufzeichnungsträger hinweggeftthrt wird, um aufgezeichnete Signale wiederzugeben, und sie betrifft insbesondere Verbesserungen bein optischen System einer solchen Vorrichtung, die es ermöglichen, eine vorbestimmte Fokussierung des Abtastlichtstrahls gegenüber einer Fläche des Aufzeichnungsträgers, auf dem die Signale aufgezeichnet sind, automatisch ohne Rücksicht darauf aufrechtzuerhalten, daß der Aufzeichnungsträger Schwingungen oder andere Bewegungen im rechten Winkel zu der genannten Fläche ausführt.

Es ist bereits vorgeschlagen worden, ein Signal, z.B. ein Videosignal, auf optischem Wege auf einem flachen Aufzeichnungsträger, z.B. einer Platte, aufzuzeichnen und das aufgezeichnete Signal auf optischem Wege mit Hilfe eines Lichtstrahls wiederzugeben, der eine Fläche des Aufzeichnungsträgers überstreicht, auf der die Signale aufgezeichnet sind. Bei einer solchen optischen Wiedergabe aufgezeichneter Signale muß der Lichtstrahl gegenüber der die aufgezeichneten Signale enthaltenden Fläche des Aufzeichnungsträgers genau in einer Fokussiersteilung gehalten werden. Wird als Aufzeichnungsträger eine drehbare Platte verwendet, wie es gewöhnlich geschieht, läßt es sich Jedoch praktisch nicht vermeiden, daß die Platte in einem gewissen Ausmaß Schwingungen oder andere Bewegungen im rechten Winkel zu ihren voneinander abgewandten Flächen ausführt. Solche Schwingungen oder andere Bewegungen führen zu Veränderungen des Abstandes zwischen der die aufgezeichneten Signale tragenden Fläche der Platte und einer Linse bzw. einem Objektiv, das dazu dient, den Abtastlichtstrahl gegenüber der Fläche zu fokussieren, so daß sich Fokussierungsfehler ergeben.

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Um die richtige Fokussierung des Lichtstrahls gegenüber der Fläche der Platte aufrechtzuerhalten, wurde bereits vorgeschlagen, die optische Signalwiedergabevorrichtung mit einer Servoeinrichtung zu versehen, die geeignet ist, jeweils die augenblickliche Lage der Oberfläche der umlaufenden Platte zu ermitteln und in Abhängigkeit vom !Nachweis einer etwaigen Bewegung dieser Fläche im rechten Winkel zu ihrer Ilauptebene eine Relativbewegung zwischen dem Fokussierobjektiv und der Drehebene der Platte derart herbeizuführen, daß der vorbestimmte richtige Abstand aufrechterhalten wird. Jedoch sind solche Servoeinrichtungen relativ kompliziert und teuer, und außerdem ist es schwierig, mit Hilfe einer Servoeinrichtung die schnellen Veränderungen des Abstandes zwischen dem Fokussierobjektiv und der Oberfläche des Aufzeichnungsträgers genau auszugleichen, da relativ große Massen bewegt werden müssen, um diesen Ausgleich herbeizuführen.

Ferner wurde bereits vorgeschlagen, eine optische Signalwiedergabevorrichtung zu benutzen, bei der ein optisches System mit selbsttätiger Scharfeinstellung für den die Oberfläche des Aufzeichnungsträgers abtastenden Lichtstrahl vorhanden ist. Beispielsweise sind in den US-PSen 3 932 701 und 3 959 581 sowie in der Patentanmeldung P 26 07 275.3 vom 23. Februar 1976 der Anmelderin mit selbsttätiger Scharfeinstellung arbeitende optische Systeme beschrieben, die zur Verwendung in Verbindung mit einem Aufzeichnungsträger, z.B. einer Platte, geeignet sind, zu der voneinander abgewandte erste und zweite reflektierende Flächen gehören, wobei die Signale in Form von Veränderungen mindestens der zweiten Fläche aufgezeichnet sind. Das optische System zur selbsttätigen Scharfeinstellung kann eine erste Linse aufweisen, die einen Lichtstrahl einer Lichtquelle auf die erste Fläche des Aufzeichnungsträgers fallen läßt, so daß dieser Lichtstrahl durch die erste Fläche reflektiert wird, um die erste Linse in der Gegenrichtung erneut zu durchlaufen, so daß er durch die erste Linse in einem von der ersten Fläche des Aufzeichnungsträgers entfernten Punkt fokussiert wird, sowie eine zweite Linse, die dazu dient, diesen Bildpunkt des Licht-

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Strahls auf vorbestimmte Weise auf der zweiten Fläche des Aufzeichnungsträgers zu fokussieren und die Veränderungen der aufgezeichneten Signale abzutasten. Der durch die zweite Fläche des Aufzeichnungsträgers reflektierte Lichtstrahl, dessen Energie entsprechend den Änderungen des aufgezeichneten Signals variiert, wird erneut durch die zweite Linse einem Lichtdetektor zugeführt, der dazu dient, ein Ausgangssignal zu erzeugen, das den Änderungen der Energie des reflektierten Strahls entspricht. Außerdem weisen bei diesem bekannten optischen System mit selbsttätiger Scharfeinstellung die erste und die zweite Linse Vergrößerungsfaktoren auf, die so gewählt sind, daß ihr Produkt gleich 1/ 2 ist, so daß die vorbestimmte Fokussierung des Bildpunktes des Lichtstrahls gegenüber der zweiten Fläche des Aufzeichnungsträgers ohne Rücksicht auf Bewegungen des Aufzeichnungsträgers auf die zweite Linse zu und von ihr weg aufrechterhalten wird.

Zwar ist es mit Hilfe eines solchen optischen Systems mit selbsttätiger Scharfeinstellung, insbesondere desjenigen nach der Patentanmeldung P 26 07 275.3, möglich, die richtige Fokussierung des Lichtstrahls gegenüber der die Signale enthaltenden Fläche des Aufzeichnungsträgers aufrechtzuerhalten, doch werden bei dem optischen System mehrere voll- bzw. halbreflektierende Spiegel benötigt, die unter verschiedenen Winkeln angeordnet sind und dazu dienen, den Weg des Lichtstrahls zwischen der Lichtquelle und dem Lichtdetektor zu bestimmen. In der Praxis erweist es sich als schwierig und arbeitsaufwendig, das optische System so zu montieren, daß die verschiedenen Spiegel bei der optischen Signalwiedergabevorrichtung genau die richtige Lage einnehmen, um zu gewährleisten, daß die optische Achse des Lichtstrahls, der vor dem Abtasten der zweiten Fläche des Aufzeichnungsträgers durch die zweite Linse des optischen Systems für die selbsttätige Scharfeinstellung fällt, genau mit der optischen Achse der zweiten Linse übereinstimmt. Wenn die Achse des die zweite Linse durchlaufenden Lichtstrahls von der optischen Achse der zweiten Linse abweicht, erfährt die Richtung des Lichtstrahls beim

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erneuten Durchgang durch die zweite Linse in Richtung auf den Lichtdetektor eine erhebliche Veränderung in Abhängigkeit von Veränderungen des Abstandes zwischen der zweiten Linse und der zweiten Fläche des Aufzeichnungsträgers. Die vom Lichtdetektor empfangene Lichtmenge ändert sich in Abhängigkeit von diesen erheblichen Richtungsänderungen des auf den Detektor fallenden Lichtstrahls. Somit wird das Ausgangssignal des Lichtdetektors durch die Bewegungen des Aufzeichnungsträgers in Richtung auf die zweite Linse des optischen Systems und von ihr weg beeinflußt, so daß es nicht mehr genau den Veränderungen des aufgezeichneten Signals entspricht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine optische Signalwiedergabevorrichtung mit einem eine selbsttätige Scharfeinstellung bewirkenden optischen System zu schaffen, bei dem sich der Lichtstrahl ohne Rücksicht auf Bewegungen des Aufzeichnungsträgers im rechten Winkel zu seinen Hauptflächen unschwer kontinuierlich auf den Lichtdetektor richten läßt und bei dem der durch die zweite Fläche des Aufzeichnungsträgers reflektierte Lichtstrahl kontinuierlich dem Lichtdetektor zugeführt werden kann, wenn die zweite Fläche des Aufzeichnungsträgers Bewegungen in Richtung auf die zweite Linse des optischen Systems und von ihr weg ausführt, und zwar sogar dann, wenn die Achse des auf die zweite Linse fallenden Lichtstrahls von der optischen Achse der zweiten Linse abweicht.

Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe durch die Schaffung einer optischen Signalwiedergabevorrichtung gelöst, zu der ein im wesentlichen ebener Aufzeichnungsträger, z.B. eine Platte, gehört, die voneinander abgewandte reflektierende erste und zweite Flächen aufweist und bei der mindestens auf der zweiten Fläche ein Signal in Form von Veränderungen der zweiten Fläche aufgezeichnet ist; zu dieser Vorrichtung gehört ein optisches System, bei dem eine erste Linse einen Lichtstrahl, z.B. einen Laserlichtstrahl, von einer Strahlungsquelle aus auf die erste Fläche des Aufzeichnungsträgers fallen läßt, damit er von dieser Fläche reflektiert wird, um die erste

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Linse in der Gegenrichtung erneut zu durchlaufen und durch sie an einem von der ersten Fläche des Aufzeichnungsträgers entfernten Punkt fokussiert zu werden; ferner ist eine zweite Linse vorhanden, die auf vorbestimmte Weise den Bildpunkt des Lichtstrahls gegenüber der zweiten Fläche des Aufzeichnungsträgers fokussiert, um die aufgezeichneten SignalVeränderungen abzutasten, wobei der Lichtstrahl reflektiert wird; der reflektierte Lichtstrahl, dessen Energie den Veränderungen des Signals entspricht, durchläuft erneut in der Gegenrichtung die zweite Linse, um zu einem Lichtdetektor zu gelangen, der ein den Veränderungen der Energie des Strahls entsprechendes Ausgangssignal erzeugt; hierbei sind die Vergrößerungsfaktoren der ersten und der zweiten Linse im Verhältnis zueinander so gewählt, daß die vorbestimmte Fokussierung des Bildpunktes gegenüber der zweiten Fläche des Aufzeichnungsträgers ohne Rücksicht auf Bewegungen desselben auf die zweite Linse zu und von ihr weg aufrechterhalten wird; im Weg des Lichtstrahls zwischen der zweiten Linse und dem Lichtdetektor ist eine dritte Linse angeordnet, die so bemessen ist und sich an einer solchen Stelle befindet, daß sie in der Ebene der Lichtaufnahmefläche des Lichtdetektors eine Ebene abbildet, deren Abstand von der zweiten Linse in Richtung auf die dritte Linse gleich der Brennweite der zweiten Linse ist.

Ausfuhrungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer bekannten optischen Signalwiedergabevorrichtung mit einem sich selbsttätig scharf einstellenden optischen System, bei der das Gehäuse im Schnitt dargestellt ist, um die Einzelheiten des optischen Systems erkennbar zu machen;

Fig. 2A und 2B vereinfachte Darstellungen des optischen Systems nach Fig. 1, anhand welcher die selbsttätige Scharfeinstellung im folgenden erläutert wird;

Fig. 3 einen Schnitt eines Teils der optischen Signalwiedergabevorrichtung nach Fig. 1, bei der von einem abgeänderten

Aufzeichnungsträger Gebrauch gemacht wird;

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Fig. 4 und 5 Darstellungen, auf die im folgenden zur Erläuterung eines Problems Bezug genommen wird, das sich bei der Vorrichtung nach Fig. 1 ergibt;

Fig. 6 eine Fig. 1 ähnelnde Darstellung einer erfindungsgemäßen optischen Signalwiedergabevorrichtung mit einer selbsttätigen Scharfeinsteileinrichtung;

Fig. 7 eine Darstellung zur Erläuterung der Wirkungsweise des optischen Systems nach Fig. 6;

Fig. 8 eine Fig. 1 ähnelnde Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen optischen Signalwiedergabevorrichtung mit einem optischen System zur selbsttätigen Scharfeinstellung; und

Fig. 9 eine Darstellung zur Erläuterung der Wirkungsweise des optischen Systems nach Fig. 8.

Gemäß Fig. 1 gehören zu einer optischen Signalwiedergabevorrichtung, bei der die Erfindung vorzugsweise angewendet wird, z.B. derjenigen nach der Patentanmeldung P 26 07 275.3, ein Elektromotor 1 mit einer stehend angeordneten Welle la sowie ein ebener Aufzeichnungsträger 2 in Form einer drehbaren Platte, die in der Mitte mit der Welle la gekuppelt ist, um durch sie in Drehung versetzt zu werden. Zu dem Aufzeichnungsträger bzw. der Platte 2 nach Fig. 1 gehört eine durchsichtige Scheibe 3, die z.B. aus einem Kunstharz oder dergl. besteht und auf der ein Videosignal oder ein anderes Signal auf der Oberseite in Form entsprechender Veränderungen in Gestalt von Grübchen oder Rillen auf bekannte Weise aufgezeichnet ist. Auf die Oberseite der durchsichtigen Scheibe oder Platte 3 ist eine reflektierende dünne Metallschicht 4 so aufgebracht, daß ihre Form den aufgezeichneten Veränderungen des Signals entspricht. Die untere Fläche 4a und die obere Fläche 4b der reflektierenden Schicht 4 bilden die beiden voneinander abgewandten reflektierenden Flächen des Aufzeichnungsträgers bzw. der Platte 2.

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Gemäß Fig. 1 weist die optische Signalwiedergabevorrichtung ein optisches System mit einer ersten Linse bzw. einem ersten Objektiv 5 und einer zweiten Linse bzw. einem zweiten Objektiv 6 auf; die Linsen oder Objektive 5 und 6 sind unter bzw. über der Platte 2 angeordnet und haben vorzugsweise jeweils eine relativ geringe Tiefenschärfe. Ein Lichtstrahl, z.B. ein parallelgerichteter Laserlichtstrahl, der von einer Lichtquelle, z.B. einem Laser 7, abgegeben wird, wird durch einen Spiegel 8 so reflektiert, daß er durch einen halbreflektierenden Spiegel 9 fällt und durch das erste Objektiv 5 und die durchsichtige Scheibe 3 zu der ersten bzw. der nach unten gerichteten reflektierenden Fläche 4a des Aufzeichnungsträgers 2 gelangt. Das auf die Fläche 4a fallende Laserlicht wird durch diese Fläche reflektiert und durchläuft in der Gegenrichtung erneut das erste Objektiv 5, um dann durch den halbreflektierenden Spiegel 9 reflektiert zu werden; der reflektierte Strahl wird dann nacheinander durch einen Spiegel 10, einen halbreflektierenden Spiegel 11 und einen Spiegel 12 zurückgeworfen, um das zweite Objektiv 6 zu durchlaufen und zu dor nach oben gerichteten zweiten reflektierenden Fläche 4b des Aufzeichnungsträgers 2 zu gelangen. Der von der Fläche 4b reflektierte Laserlichtstrahl durchläuft erneut in der Gegenrichtung das zweite Objektiv 6, um wieder durch den Spiegel 12 reflektiert zu werden und durch den halbreflektierenden Spiegel 11 hindurch auf eine Lichtaufnahmefläche 13a eines Licht- oder Photodetektors 13 zu fallen.

Bei der optischen Signalwiedergabevorrichtung nach Fig. 1 werden die erste und die zweite reflektierende Fläche des Aufzeichnungsträgers 12 durch die nach unten gerichtete Fläche 4a und die nach oben gerichtete Fläche 4b der einzigen vorhandenen reflektierenden Metallschicht 4 auf der Oberseite der durchsichtigen Scheibe 3 gebildet. Gemäß Fig. 3 kann jedoch der dort dargestellte Aufzeichnungsträger 2* zur Verwendung bei der optischen Signalwiedergabevorrichtung nach Fig. 1 mit einer undurchsichtigen Scheibe 3 versehen sein, bei der wie zuvor das Videosignal oder ein anderes Signal auf der Oberseite aufgezeichnet ist, die von der reflektierenden

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Metallschicht 4 bedeckt ist, welche die nach oben gerichtete zweite reflektierende Fläche 4b bildet, während die untere Fläche der Scheibe 3 eine weitere reflektierende Metallschicht 14 trägt, die die nach unten gerichtete erste reflektierende Fläche 14a bildet. Bei der Platte 2 nach Fig. 1 wird das aufgezeichnete Signal durch entsprechende Veränderungen der beiden reflektierenden Flächen 4a und 4b gebildet, während bei der Platte 2' nach Fig. 3 die erste reflektierende Fläche 14a glatt bzw. gleichmäßig ist und keine Veränderungen aufweist; somit wird das aufgezeichnete Signal nur durch Veränderungen der zweiten reflektierenden Fläche 4b repräsentiert.

Gemäß Fig. 1 sind bei der dargestellten Vorrichtung die Objektive 5 und 6, der Laser 7, die Spiegel 9 bis 12 und der Photodetektor 13 sämtlich ortsfest in einem Gehäuse 15 angeordnet, das als Ganzes in radialer Richtung gegenüber der Platte 2 bewegbar ist. Eine solche Bewegung des Gehäuses 15 kann durch eine Vorschubeinrichtung 16 herbeigeführt werden, zu der gemäß Fig. 1 ein Elektromotor 16a gehört, dessen Welle 16b mit einer Schnecke 16c gekuppelt ist, welche mit einer am Gehäuse 15 befestigten Zahnstange 16d zusammenarbeitet. Während die Platte 2 durch den Motor 1 gedreht wird, wird die Drehzahl des Motors 16a so geregelt, daß die radiale Bewegung des Gehäuses 15 bewirkt, daß der auf die reflektierende Fläche 4b fallende Lichtstrahl einer spiralförmigen Bahn folgt, längs welcher das Videosignal oder ein sonstiges Signal aufgezeichnet ist.

Wie erwähnt, läßt es sich bei der Drehung der Platte 2 nicht vermeiden, daß die Platte Schwingungen ausführt bzw. sich in senkrechter Richtung, dMhfa im rechten Winkel zu ihren Flächen 4a und 4b zwischen den Objektiven 5 und 6 bewegt. Das erste Objektiv 4 ist gegenüber der Platte 2 und der Lichtquelle bzw. dem Laser 7 vorzugsweise so angeordnet, daß es den Lichtstrahl der Lichtquelle in einem Punkt Fl fokussiert, dessen Abstand von der nach unten gedichteten ersten reflektierenden Fläche 4a nach Fig. 1 bzw. von der Fläche 14a nach Fig. 3 im rechten Winkel zu dieser Fläche dem gesamten Bereich

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der Schwingungen oder Bewegungen des Aufzeichnungsträgers entspricht. Wenn der dem ersten Objektiv 5 von der Lichtquelle bzw. dem Laser 7 aus zugeführte Lichtstrahl ein parallelgerichteter Lichtstrahl ist, wie es in Fig. 1 gezeigt ist, befindet sich der Punkt Fl, in dem dieser Lichtstrahl durch das erste Objektiv 5 fokussiert wird, in einem Abstand von der reflektierenden ersten Fläche 4a bzw. 14a in Richtung auf das erste Objektiv 5. uandelt es sich dagegen bei dem Lichtstrahl, der dem ersten Objektiv 5 von der Lichtquelle 7 aus zugeführt wird, um einen divergierenden Lichtstrahl, ist der Punkt, in dem dieser Lichtstrahl durch das erste Objektiv fokussiert wird, gegenüber der ersten reflektierenden Fläche 4a bzw. 14a von dem ersten Objektiv 5 weg versetzt.

Da die Objektive 5 und 6 sowie die Spiegel 9 bis 12 in dem Gehäuse 15 ortsfest angeordnet sind, bleibt die Länge des Weges des Lichtstrahls, der durch die erste reflektierende Fläche 4a bzw. 14a zurückgeworfen wird und über das Objektiv 5, die Spiegel 9, 10, 11 und 12 sowie das Objektiv 6 zu der zweiten reflektierenden Fläche 4b gelangt, auch dann konstant, wenn sich der Aufzeichnungsträger 2 zwischen den Objektiven und 6 in senkrechter Richtung bewegt. Ferner ist das erste Objektiv 5 so bemessen und angeordnet, daß der von der ersten reflektierenden Fläche 4a bzw. 14a zurückgeworfene Lichtstrahl durch das Objektiv 5 in einem Bildpunkt Pl fokussiert wird, der bei jeder möglichen Stellung der Platte 2 gegenüber den Objektiven 5 und 6 zwischen den Spiegeln 10 und 11 liegt. Außerdem ist die Länge des Weges des Lichtstrahls zwischen der ersten reflektierenden Fläche 4a bzw. 14a und der zweiten reflektierenden Fläche 4b so gewählt, .daß dann, wenn sich die Platte 2 in Ruhe befindet, so daß vorbestimmte Abstände zwischen der Fläche 4a bzw. 14a und dem Objektiv 5 sowie zwischen der Fläche 4b und dem Objektiv 6 vorhanden sind, das zweite Objektiv 6 den Bildpunkt Pl auf vorbestimmte Weise gegenüber der Fläche 4b fokussiert. Zwar zeigt Fig. 1 einen Zustand, bei dem der Bildpunkt Pl gerade auf der reflektierenden Fläche 4b fokussiert wird, so daß ein zweiter Bildpunkt P2 an dieser Fläche entsteht, doch kann man

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das optische System nach Fig. 1 auch benutzen, um einen etwas unterfokussierten oder etwas überfokussierten Zustand des Bildpunktes Pl an der Fläche 4b hervorzurufen. Wenn man eine bestimmte Beziehung zwischen den Bildvergrößerungsfaktoren des ersten Objektivs 5 und des zweiten Objektivs 6 wählt, wie es weiter unten beschrieben ist, kann man in jedem Fall den vorbestimmten oder gewünschten Fokussierungszustand des Bildpunktes Pl des Lichtstrahls gegenüber der reflektierenden Fläche 4b kontinuierlich selbst dann aufrechterhalten, wenn die Platte 2 zwischen den Objektiven 5 und 6 Schwingungen ausführt bzw. sich in senkrechter Richtung bewegt. Insbesondere wird der vorbestimmte oder gewünschte Fokussierungszustand des Bildpunktes Pl gegenüber der reflektierenden Fläche 4b ohne Rücksicht auf senkrechte Bewegungen der Platte 2 zwischen den Objektiven 5 und 6 aufrechterhalten, wenn die Bildvergrößerungsfaktoren Nl und N2 so gewählt sind, daß die Gleichung Nl. N2 - 1/2 gilt.

Auf welche Weise die vorstehend genannte Beziehung zwischen den Bildvergrößerungsfaktoren Nl und N2 der Objektive 5 und 6 gewährleistet, daß die gewünschte oder vorbestimmte Fokussierung des Lichtstrahls an der reflektierenden Fläche 4b aufrechterhalten wird, wird nachstehend anhand von Fig. 2A und 2B erläutert.

Fig. 2A veranschaulicht den Zustand, bei dem sich die Platte 2 in Ruhe befindet, so daß ihre reflektierenden Flächen 4a und 4b durch vorbestimmte Abstände von den Objektiven 5 und getrennt sind und daß der Bildpunkt Pl durch das Objektiv 6 an einem Bildpunkt P2 fokussiert wird, der genau auf der reflektierenden Fläche 4b liegt, wie es in Fig. 1 gezeigt ist. Da der von der Lichtquelle 7 zu dem Objektiv 5 gelangende Lichtstrahl parallelgerichtet ist, fokussiert das Objektiv 5 dieses Licht an dem Punkt Fl, der gegenüber der reflektierenden Fläche 4a in Richtung auf das Objektiv 5 versetzt ist. Im Hinblick auf die vorstehenden Ausführungen bildet der an der Fläche 4a reflektierte Lichtstrahl einen divergierenden Strahl derart, als ob er von einem Punkt Q ausgehen würde, der gegen-

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At

über der Fläche 4a auf Ihrer von dem Fokusslerpunkt Fl abgewandten Seite um eine Strecke versetzt ist, die gleich dem Abstand des Fokussierpunktes Fl von der Fläche 4a ist.

Bezeichnet man die Länge des optischen Weges zwischen dem Objektiv 5 und dem Punkt Q mit al, die Länge des optischen Weges zwischen dem Objektiv 5 und dem Bildpunkt Pl mit bl, die Länge des optischen Weges zwischen dem Bildpunkt Pl und dem Objektiv 6 mit a2, die Länge des optischen Weges zwischen dem Objektiv 6 und dem Bildpunkt P2 mit b2 und die Brennweiten der Objektive 5 und 6 mit fl bzw. f2, kann man die nachstehenden Gleichungen (1) und (2) aufstellen:

al ⁺ bl fl ^KX}

1.11 _/ΟΛ

Die Bildvergrößerungsfaktoren Nl und N2 der Objektive 5 und 6 lassen sich wie folgt ausdrücken:

Nl « jg (3)

N2 « If (4)

Gleichung (1) läßt sich auch wie folgt schreiben:

-- al . bl bl/al . al
^IX " al + bl " 1 + bl/al

Gleichung (3) in die vorstehende Gleichung eingesetzt, führt zu der nachstehenden Gleichung:

^fl - Ihn · ^al

Entsprechend läßt sich Gleichung (2) wie folgt schreiben:

*o a2 . b2 b2/a2 . a2
¹ a2+T>2" " 1 + b2/a2

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Durch Einsetzen von Gleichung (4) in die vorstehende Gleichung erhält man die nachstehende Gleichung:

^f2 - NT^ · ^a2

Ferner kann man die Gleichungen (1) und (2) in die nachstehende Form bringen:

^bl - ^fl · ainhl (7)

^b2 - ^f2 ·

Durch Differenzieren der Gleichungen (7) und (8) mit al bzw. a2 erhält man die nachstehenden Gleichungen:

2 1 2

Γ .' (al - fir

a2

^A' ^o To ö ■ ö

_t a^ - I^ _(a2 _ _t2)z j _(a2 _ _f2)^

Durch Einsetzen der Gleichungen (5) und (6) in die Gleichungen (9) und (10) erhält man die nachstehenden Gleichungen:

4-^i - -Nl² (11)

Wie erwähnt, werden die Bildvergrößerungsfaktoren Nl und N2 der Objektive 5 und 6 so gewählt, daß sie der nachstehenden Gleichung entsprechen:

Nl . N2 - 1/ {2 (13)

Setzt man die Gleichung (13) in die Gleichung (12) ein, erhält man die nachstehende Gleichung:

^ü S <¹⁴>

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Wird die Platte 2 in Schwingungen versetzt oder zwischen den Objektiven 5 und 6 senkrecht bewegt und spielt sich diese Bewegung innerhalb eines relativ kleinen Bereichs ab, wie es gewöhnlich der Fall ist, erfüllen die Beträge ^-al und - bl, um die sich die Abstände oder Strecken al und bl gegenüber dem Objektiv 5 verändern, die Gleichung (11), und die Beträge a2 und b2, um die sich die Strecken a2 und b2 gegenüber dem Objektiv 6 ändern, erfüllen die Gleichung (14).

Wird die Lage der Fläche 4a gegenüber dem Objektiv 5 um die Strecke λ d geändert, ändert sich die Lage der Fläche 4b gegenüber dem Objektiv 6 natürlich um - d. Mit anderen Worten, wenn die Fläche 4a dem Objektiv 5 um den Betrag Λ d genähert wird, entfernt sich die Fläche 4b gemäß Fig. 2B um den gleichen Betrag von dem Objektiv 6. Entfernt sich umgekehrt die Fläche 4a von dem Objektiv 5 um einen bestimmten Betrag, nähert sich die Fläche 4b dem Objektiv 6 entsprechend.

Wird die Lage der Fläche 4a gegenüber dem Objektiv 5 um den Betrag ·'·*d verändert, wird die Lage des Punktes Q gemäß Fig. 2B um 2 Ad verändert. Somit entspricht die Änderung ^al der Strecke al dem Betrag 2·-. d, und wenn diese Änderung 2<^d anstelle von c al in Gleichung (11) eingesetzt wird, nimmt die Änderung . bl der Strecke bl den Wert 2Nl ^ d an. Da die Länge des optischen Weges zwischen den Objektiven 5 und 6 konstant ist, ist die Änderung «a.2 der Strecke a2 ebenso groß wie die Änderung C bl der Strecke bl* doch hat sie das entgegengesetzte Vorzeichen bzw. die entgegengesetzte Richtung. Daher gilt

Ja2 - - JbI - 2Nl²^d (15)

Setzt man Gleichung (15) in Gleichung (14) ein und löst man die Gleichung für L b2 in der nachstehenden Weise

c b2 _ JL

INl²A d 2Nl

erhält man -Tb2 - -Δα.

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At

Somit ist ersichtlich, daß die Änderung C b2 der Strecke b2 genau gleich der Änderung des Abstandes zwischen der Fläche 4b und dem Objektiv 6 ist. Daher ist der Abstand zwischen dem Objektiv 6 und der Fläche 4b stets gleich dem Abstand zwischen dem Objektiv 6 und dem Bildpunkt P2, so daß der Lichtstrahl ohne Rücksicht auf Schwingungen oder senkrechte Bewegungen der Platte 2 zwischen den Objektiven 5 und 6 stets gerade auf der Fläche 4b fokussiert wird. Somit bewirkt das anhand von Fig. 1, 2A und 2B beschriebene optische System eine selbsttätige Scharfeinstellung, d.h. es bewirkt die Aufrech terhaltung eines erwünschten Fokussierzustandes des Lichtstrahls gegenüber der Fläche 4b des Aufzeichnungsträgers, ohne daß es erforderlich ist, eine Servoeinrichtung oder dergl. zu benutzen.

Wenn jedoch die Achse B des von dem Spiegel 12 zu dem Objektiv 6 gelangenden Lichtstrahls von der optischen Achse Bo dieses Objektivs abweicht, ergibt sich bezüglich der Richtung der Achse des Lichtstrahsl nach der Reflexion an der Fläche 4b der Platte 2 und nach dem Durchlaufen des Objektivs 6 gemäß Fig. 4 und 5 in der bei Bl, B2 und B3 dargestellten Weise eine erhebliche Abweichung in Abhängigkeit von Veränderungen des Abstandes zwischen der reflektierenden Fläche 4b und dem Objektiv 6. Ist der Photodetektor 13 z.B. so angeordnet, daß seine Fläche 13a vom vollen Querschnitt des Lichtstrahls getroffen wird, wenn die Achse des Lichtstrahls gemäß Fig. 4 oder 5 längs der Linie Bl verläuft, da sich die reflektierende Fläche 4b z.B. in der durch die Vollinie 4bl bezeichneten Bezugslage befindet, während die Platte ihre Ruhelage einnimmt, wird eine Bewegung der Fläche 4b in Richtung auf das Objektiv 6 bzw. die Linie 4b2 oder von dem Objektiv 6 weg in Richtung auf die Linie 4b3 in Verbindung mit einer daraus folgenden Verlagarung der Richtung der Lichtstrahlachse zu der Linie B2 bzw. der Linie B3 bewirken, daß der reflektierte Lichtstrahl nicht mit seinem vollen Querschnitt auf die Lichtaufnahmefläche 13a des Detektors 13 fällt. Somit wird das Ausgangssignal des Photodetektors 13 durch die Bewegung der Fläche 4b in Richtung auf das Objektiv 6 bzw. von ihm weg

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beeinflußt, so daß es nicht mehr genau den Veränderungen des auf der Fläche aufgezeichneten Signals entspricht.

Wenn gemäß Fig. 4 die Achse B des von dem Spiegel 12 aus auf das Objektiv 6 fallenden Lichtstrahls parallel zur optischen Achse Bo dieses Objektivs verläuft, gegenüber letzterer jedoch w die Strecke d versetzt ist, und wenn die Fläche 4b aus ihrer Bezugslage 4bl über eine Strecke χ dem Objektiv 6 genähert oder davon entfernt wird, läßt sich der Winkel >'- O zwischen der optischen Achse Bo und der Achse B2 oder B3 des vom Objektiv 6 aus auf den Detektor 13 fallenden Lichtstrahls dann, wenn die Fläche 4b die Lage 4b2 oder 4b3 einnimmt, mit Hilfe der nachstehenden Gleichung ermitteln:

tang y - |j - ^ (16)

Hierin bezeichnet y den Einfalls- und Reflexionswinkel der Lichtstrahlachse gegenüber der Fläche 4b, 1 den im rechten Winkel zur optischen Achse Bo gemessenen Abstand, um den die Lichtstrahlachse bei einer Bewegung der Fläche 4b längs der Strecke χ versetzt wird, und f2 die Brennweite des Objektivs

Gleichung (16) kann auch in der folgenden Form geschrieben werden:

1 - ifc* (17)

Gemäß Fig. 4 ist

tang ^Δ© - Tg (18)

Durch Einsetzen von Gleichung (17) in Gleichung (18) erhält man:

tang Ao ■ (19)

f2²

In dem allgemeineren Fall nach Fig. 5, d.h. wenn die Achse B des von dem Spiegel 12 aus auf das Objektiv 6 auftreffenden Lichtstrahls das Objektiv 6 in einem Abstand d von der opti-

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sehen Achse Bo trifft und mit der optischen Achse einen Winkel ·* bildet, läßt sich der Winkel -\ θ anhand von Fig. 5 auf ähnliche Weise wie folgt ermitteln:

I₁ - 2 χ tang ß (20)

I₃ - f2 tang ^ (21)

_+α™ ß ^{d + l3} d + f2 tang* _i

tang β - —jg— - y^ ·*—

Daher läßt sich Gleichung (20) wie folgt schreiben:

I₁ « 2x (23)

Ferner ist I₂ ■ f2 tang ¹^- und 1 - 1- + 1«, und man kann den letzteren Ausdruck in die folgende Form bringen:

1 - 2x + f2 tang*- (24)

Ferner ist ersichtlich, daß Αθ - l/f2 ist; durch Einsetzen von Gleichung (24) erhält man

tang A θ - "Jj (γ^ + tang ^ ) + tang .

tang Δ9 - oc₊ Il (|- + tang ^) (25)

Aus den vorstehenden Gleichungen (19) und (25) ist ersichtlich, daß Schwingungen oder senkrechte Bewegungen der Platte 2 gegenüber dem Objektiv 6 zu einer relativ großen Veränderung der Richtung des Lichtstrahls führen, der durch das Objektiv 6 auf den Photodetektor 13 gerichtet wird, mit Ausnahme der Fälle, daß d - 0 und ·<- 0 ist, was zur Folge hat, daß das Ausgangssignal des Detektors 13 das aufgezeichnete Signal nicht genau wiedergibt. Wie erwähnt, ist es außerdem sehr schwierig und wegen des hohen Arbeitsaufwandes kostspielig, die Spiegel 9 bis 12 in dem Gehäuse 15 so genau anzuordnen, daß Gewähr dafür besteht, daß die Bedingungen d - 0 und oc - 0 erfüllt sind.

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Aus Fig. 4 und 5 ist jedoch ersichtlich, daß die sich vom Objektiv 6 zum Detektor 13 erstreckenden Lichtstrahlachsen Bl, B2 und B3 bei den Stellungen 4bl, 4b2 und 4b3 der Fläche 4b sämtlich durch einen gemeinsamen Punkt Po in einer Ebene So verlaufen, deren Abstand vom Objektiv 6 in Richtung auf den Detektor 13 gleich der Brennweite f2 des Objektivs 6 ist Die Tatsache, daß sämtliche Lichtstrahlachsen Bl₁ B2 und B3 durch den gemeinsamen Punkt Po in der Ebene So verlaufen, läßt sich anhand von Fig. 5 wie folgt nachweisen:

¹O - ^X3 ⁺ h - ^{x (26)}

Hierin bezeichnet 1 den Abstand des Punktes Po von der opti schen Achse üo des Objektivs 6.

Setzt man in die obige Gleichung (26) die Ausdrücke I₃ - f2 tang i , I₄- (f2 + 2x) tang ß sowie Gleichung (24)

ein, erhält man

1_Q - f2 tang·/ + (f2 + 2x) tang ß

_{+ f2}

_x

Durch Einsetzen von Gleichung (22) in Gleichung (27) erhält man

1 - f2 tang hl + (*2 ⁺ **) jj + *² ^tanK'*>

. \_2x ₊ _{f2 tang<jC}j ₍₂₈₎

Gleichung (28) läßt sich leicht vereinfachen, so daß man das folgende Ergebnis erhält:

l_o - d + f2 tangot (29)

Aus Gleichung (29) ist ersichtlich, daß der Wert von 1_Q von χ unabhängig ist und nur durch f2, d.h. die Brennweite des Objektivs 6, und die Wert· von d und «<- bestimmt wird, die zwar von einer Vorrichtung zur anderen variieren können, die jedoch jeweils bei einer bestimmten Vorrichtung unverändert

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bleiben. Somit liegt der Punkt Po in der Ebene So bei jeder bestimmten Signalwiedergabevorrichtung ohne Rücksicht auf irgendwelche Bewegungen der reflektierenden Fläche 4b in Richtung auf das Objektiv 6 oder von ihm weg fest. Da die Werte von d und <a- von einer Vorrichtung zur anderen variieren können, würde ein solcher Unterschied lediglich zu einer Veränderung des Abstandes 1 des Punktes Po von der optischen Achse Bo führen, doch würde der Punkt Po immer noch ein fester Punkt in der Ebene So sein.

Fig. 6 zeigt eine erfindungsgeraäße optische Signalwiedergabevorrichtung, die der vorstehend anhand von Fig. 1 beschriebenen bekannten Vorrichtung allgemein ähnelt und bei der daher die betreffenden Teile mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet sind wie in Fig. 1. Jedoch ist bei dem optischen System der Vorrichtung nach Fig. 6 im Weg des Lichtstrahls zwischen dem Spiegel 12 und dem Objektiv 6 ein halbreflektierender Spiegel 17 angeordnet. Somit durchläuft der von dem Spiegel 12 aus dem Objektiv 6 gelangende Lichtstrahl den halbreflektierenden Spiegel 17, und nachdem der Lichtstrahl an der Fläche 4b der Platte 2 reflektiert worden ist und das Objektiv 6 in der Gegenrichtung durchlaufen hat, wird er durch den Spiegel 17 zurückgeworfen, um zu dem Photodetektor 13 zu gelangen. Ferner ist gemäß der Erfindung eine dritte Linse bzw. ein drittes Objektiv 18 zwischen dem Spiegel 17 und dem Detektor 13 im Weg des vom Objektiv 6 zum Detektor 13 zurückkehrenden Lichtes angeordnet. Bei der AusfUhrungsform nach Fig. 6 befindet sich der Spiegel II¹, der dem Spiegel 11 nach Fig. 1 entspricht, außerhalb des Weges des vom Objektiv 6 zum Detektor 13 zurückkehrenden Lichtes, und daher kann er als voll reflektierender Spiegel ausgebildet sein.

Gemäß Fig. 7 ist das dritte Objektiv bzw. die dritte Linse so bemessen und angeordnet, daß sie in der Ebene Sl der Lichtaufnahmefläche 13a des Detektors 13 eine Ebene So scharf abbildet, deren Abstand vom Objektiv 6 in Richtung auf das Objektiv 18 gleich der Brennweite f2 des Objektivs 6 ist. Zu diesem Zweck werden die Brennweite f3 des dritten Objektivs 18,

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der Abstand a3 zwischen der Ebene So und dem Objektiv 18 längs der optischen Achse und der Abstand b3 längs der optischen Achse zwischen dem Objektiv 18 und der Ebene Sl der Lichtaufnahmefläche 13ä, die im rechten Winkel zur optischen Achse verläuft, so gewählt, daß sie der folgenden Gleichung entsprechen:

h - h ⁺ te <²⁹>

Da das Objektiv 18 in der beschriebenen Weise bemessen und angeordnet ist, wird ein Bild des festen Punktes Po innerhalb der Ebene So an einem entsprechenden festen Punkt P3 in der Sbene Sl der Lichtaufnahmefläche 13a des Detektors 13 entworfen. Wenn sich die Fläche 4b bei senkrechten Bewegungen oder Schwingungen der Platte 2 zwischen den Objektiven 5 und 6 auf das Objektiv 6 zu oder von ihm weg bewegt, schneiden sich somit die Achsen Bl, B2 und B3, längs welcher der Lichtstrahl zu dem Detektor 13 gelangt, nachdem er an der Fläche 4b reflektiert worden ist und die Objektive 6 und 18 in der Gegenrichtung durchlaufen hat, die Ebene Sl in dem festen Punkt P3. Wenn man den Detektor 13 beim Einbau so anordnet, daß der Punkt P3 in der Mitte der Lichtaufnahmefläche 13a liegt, wird der an der Fläche 4b reflektierte Strahl, dessen Energie entsprechend dem aufgezeichneten Signal moduliert ist, gleichmäßig auf die Lichtaufnahmefläche 13aa auftreffen, und zwar ohne Rücksicht auf Schwingungen oder senkrechte Bewegungen der Platte 2 zwischen den Objektiven 5 und 6, so daß Gewähr dafUr besteht, daß das Ausgangssignal des Detektors 13 auch dann genau dem aufgezeichneten Signal entspricht, wenn d und/oder cL einen endlichen Wert haben.

Zwar kann die Lage des Punktes P3 in der Ebene Sl von einer Vorrichtung zur anderen entsprechend dem jeweiligen Wert des Abstandes 1_Q des Punktes Po von der Achse Bo variieren, der durch die Werte von d und <*- bestimmt ist, doch ist ersichtlich, daß der Punkt P3 bei der jeweils betrachteten Signalwiedergabevorrichtung eine feste Lage einnimmt und daß man den Detektor 13 z.B. bei der Ruhestellung der Platte 2, bei

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welcher sich die Fläche 4b ebenfalls in der Bezugslage 4b befindet, leicht so einstellen kann, daß der Punkt P3 im wesentlichen in der Mitte der Lichtaufnahmefläche 13a des Detektors liegt.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 6 und 7 durchläuft der Lichtstrahl das zusätzliche bzw. das dritte Objektiv 18 erst nach seiner Reflexion an der Fläche 4b. Wenn eine selbsttätige Scharfeinstellung des Lichtstrahls gegenüber der Fläche 4b bewirkt werden soll, ist es daher ausreichend, wenn die Objektive 5 und 6 Bildvergrößerungsfaktoren Nl und N2 haben, die so gewählt sind, daß sie der Gleichung Nl . N2 = 1/ , 2 entsprechen, wie es weiter oben bezüglich der Vorrichtung nach Fig. 1, 2A und 2B beschrieben ist.

Fig. 8 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei der die verschiedenen Teile wiederum mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet sind wie in Fig. 1; in diesem Fall kann das zusätzliche oder dritte Objektiv 18· gemäß der Erfindung im Weg des Lichtstrahls zwischen dem Bildpunkt Pl und dem Objektiv 6 sowie im Rückweg des Lichtstrahls vom Objektiv 6 zum Detektor 13 angeordnet sein, z.B. gemäß Fig. 8 auf der optischen Achse zwischen den Spiegeln 11 und 12.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 8 wird die beschriebene selbsttätige Scharfeinstellung des Bildpunktes Pl an dem Punkt P2 auf der Fläche 4b dadurch erreicht, daß der Bildvergrößerungsfaktor al des Objektivs 5 und der Bildvergrößerungsfaktor N2^f der als zusammengesetztes Objektiv betrachteten Objektive 6 und 18' so gewählt werden, daß die Gleichung Nl . N2' = l/s gilt. Wenn sich die Platte 2 in senkrechter Richtung zwischen den Objektiven 5 und 6 bewegt, so daß die Fläche 4b gemäß Fig. 9 jeweils eine der bei 4bl, 4b2 und 4b3 angedeuteten Lagen einnimmt, fokussiert das Objektiv 5 den an der Fläche 4a reflektierten Strahl gemäß Fig. 9 in den Bildpunkten Pl, Pl¹ und Pl", und die Objektive 6 und 18' bewirken gemeinsam, daß diese Bildpunkte an den Punkten P2, P2¹ und P2" abgebildet werden, die der jeweiligen Lage der Fläche 4b entsprechen.

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Ferner ist bei der Ausführungsform nach Fig. 8 und 9 das zusätzliche oder dritte Objektiv 18' so bemessen und angeordnet, daß es in der Ebene 31 der Lichtaufnahmefläche 13a des Detektors 13 die Ebene bo abbildet, deren Abstand vom Objektiv 6 in lichtung auf das Objektiv 18· gleich der Brennveite f2 des Objektivs 6 ist. '.vie bei der Ausführungsform nach Fig. 6 und 7 v/ird dies dadurch erreicht, daß zvisehen der Brennveite fo des Objektivs 18' und den Strecken a? und br in Fig. S die nachstehende Beziehung hergestellt vird:

f'x'i a3 b3 -

Im Einblick auf die vorstehenden Ausführungen arbeitet die Ausführungsform nach Fig. 8 und 9 in der gleichen Weise wie diejenige nach Fig. 6 und 7, um zu gewährleisten, dall der an der Fläche 4b reflektierte Lichtstrahl, dessen Energie entsprechend dem aufgezeichneten Signal moduliert ist, an einem festen Punkt P3 in der Ebene 31 der Lichtaufnahmefläche ohne Rücksicht darauf eintrifft, ob die Platte 2 Schwingungen oder senkrechte Bewegungen ausführt, und zwar auch dann, wenn d und/oder · endliche Werte haben. Infolgedessen liefert der Detektor 13 ein Ausgangssignal, das genau dem aufgezeichneten Signal entspricht, und zwar auch dann, wenn die Achse des auf das Objektiv 6 fallenden Lichtstrahls von der optischen Achse des Objektivs 6 abweicht.

Der Patentanwalt:

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Leerseite

Claims

Λ N S F H Ü C H E

.1, Signalwiedergabevorrichtung rait einem im wesentlichen ebenen Aufzeichnungsträger, der erste und zweite voneinander abgewandte reflektierende Flächen aufweist und bei dem ein Signal in Form von Veränderungen mindestens auf der zweiten Fläche aufgezeichnet ist, einer Lichtquelle zum Erzeugen eines Lichtstrahls, der dazu dient, die aufgezeichneten Signalveränderungen abzutasten und einen reflektierten Strahl mit einer sich entsprechend ändernden Energie zu erzeugen, einem Lichtdetektor mit einer Fläche zum Aufnehmen des eine variable Energie aufweisenden reflektierten Strahls und zum Erzeugen eines entsprechenden Ausgangssignals sowie mit einem optischen System, zu dem ein erstes Objektiv gehört, das dazu dient, den Lichtstrahl der Lichtquelle auf die erste Fläche des Aufzeichnungsträgers zu richten, damit der Strahl durch diese Fläche reflektiert wird, und den an der ersten Fläche reflektierten Lichtstrahl an einem von der ersten Fläche entfernten Bildpunkt zu fokussieren, sowie ein zweites Objektiv, das dazu dient, den genannten Bildpunkt des Lichtstrahls auf vorbestimmte Weise auf der zweiten Fläche des Aufzeichnungsträgers zu fokussieren und den an der zweiten Fläche reflektierten Lichtstrahl auf die Aufnahmefläche des Lichtdetektors zu richten, wobei die Vergrößerungsfaktoren des ersten und des zweiten Objektivs im Verhältnis zueinander so gewählt sind, daß die vorbestimmte Fokussierung bzw. Scharfeinstellung des genannten Bildpunktes auf der zweiten Fläche ohne Rücksicht auf Veränderungen des Abstandes der zweiten Fläche von dem zweiten Objektiv aufrechterhalten wird, dadurch gekennzeichnet , daß zu dem optischen System ein drittes Objektiv (18; 18·) gehört, das im Weg des Lichtstrahls zwischen dem zweiten Objektiv (6) und dem Lichtdetektor (13) angeordnet und so bemessen ist, daß es in der Ebene (Sl) der Aufnahmefläche (13a) des Lichtdetektors eine Ebene (So) scharf abbildet, die in einem Abstand von dem zweiten

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ORIGINAL INSPECTED

Objektiv in Richtung auf das dritte Objektiv angeordnet ist, der gleich der Brennweite (f2) des zweiten Objektivs ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daS das erste Objektiv (5) so bemessen und gegenüber dem Aufzeichnungsträger (2) und der Lichtquelle (7) so angeordnet ist, daß es den Lichtstrahl der Lichtouelle an einem Punkt (Fl) fokussiert, der von der ersten Fläche (4a) des Aufzeichnungsträgers (2) im rechten V/inkel dazu durch einen Abstand getrennt ist, welcher dem gesamten Bereich der Veränderungen des Abstandes zwischen der zweiten Fläche (4b) und dem zweiten Objektiv (6) entspricht.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergrößerungsfaktoren (Kl und N2) des ersten Objektivs (5) und des zweiten Objektives (6) so gewählt sind, daß die Gleichung Nl . H2 - 1/ 2 gilt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,

daß das dritte Objektiv (IS; 18') auch im Weg des Lichtstrahls zwischen dem Bildpunkt (P3) des Lichtstrahls und dem zweiten Objektiv (6) angeordnet ist, daß das erste Objektiv (5) einen Vergrößerungsfaktor (Nl) hat und daß das zweite Objektiv zusammen mit dem dritten Objektiv einen Vergrößerungsfaktor (N2¹) aufweist, wobei die Vergrößerungsfaktoren so gewählt sind, daß die Gleichung Nl . N2¹ - 1/ {H gilt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das dritte Objektiv (18; 18') eine Brennweite (f3) hat, welche die Bedingungen der Gleichung l/f3 - l/a3 + l/b3 erfüllt, in der a3 den Abstand zwischen dem dritten Objektiv und der genannten Ebene (So) bezeichnet, deren Abstand von dem zweiten Objektiv (6) gleich der Brennweite (f2) des zweiten Objektivs :.st, während b3 den Abstand zwischen dem dritten Objektiv und der Ebene (Sl) der Aufnahmefläche (13b) des Lichtdetektors (13) bezeichnet.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zu dem optischen System ferner mehrere reflektierende

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Spiegel (9, 10, 11, 12, 17) gehören, die einen Strahlenveg zwischen dem ersten Objektiv (5) und dem zweiten Objektiv (6) sowie zwischen dem zweiten Objektiv durch das dritte Objektiv (13; 18·) hindurch zu dem Lichtdetektor (13) bestimmen.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der von der Lichtquelle (7) zu dem ersten Objektiv (5) gelangende Lichtstrahl ein parallelgerichteter Lichtstrahl ist und daß der Punkt (Fl), an dem der Lichtstrahl der Lichtquelle durch das erste Objektiv fokussiert wird, in Richtung auf das erste Objektiv durch einen Abstand von der ersten Fläche (4a) des Aufzeichnungsträgers (2) getrennt ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der von der Lichtquelle (7) zu dem ersten Objektiv (5) gelangende Lichtstrahl ein divergierender Lichtstrahl ist und daß der Punkt (Fl), an dem der Lichtstrahl der Lichtquelle durch das erste Objektiv fokussiert wird, in Richtung von dem ersten Objektiv weg durch einen Abstand von der ersten Fläche (4a) des Aufzeichnungsträgers getrennt ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein gemeinsames Gehäuse (15) vorhanden ist, das die Lichtquelle (7), den Photodetektor (13) und das optische System relativ zueinander ortsfest unterstützt und gegenüber dem Aufzeichnungsträger (2) bewegbar ist, um das Abtasten der aufgezeichneten Signalveränderungen zu ermöglichen.
10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufzeichnungsträger die Form einer runden Platte (2) hat und um eine im rechten Winkel zu den beiden reflektierenden Flächen (4a, 4b) verlaufende Mittelachse drehbar ist und daß das gemeinsame Gehäuse (15) gegenüber der Mittelachse in einer radialen Richtung bewegbar ist.

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