DE2722935A1 - Vorrichtung zur optischen abtastung von auf der oberflaeche eines traegers gespeicherter information - Google Patents
Vorrichtung zur optischen abtastung von auf der oberflaeche eines traegers gespeicherter informationInfo
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Description
PATENTANWALrG TER MEER - MÜLLER - STEINMEISTER
20. Mai 1977
S77P48
Mü/vL
Mü/vL
SONY CORPORATION
7-35, Kitashinagawa 6-chome
Shinagawa-ku, Tokyo
Japan
Vorrichtung zur optischen Abtastung von auf der Oberfläche eines Trägers gespeicherter Information
Priorität: 20. Mai 1976, Japan, Ser.Nr. 58307/1976
709848/1 UI
Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zur optischen Informationsabtastung nach dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1.
Optische Lesegeräte zur Abtastung von auf einem Aufzeichnungsträger gespeicherter Information eignen sich
u.a. für optische Video-Plattenspieler, bei denen Lichtstrahlen zur Informationsauslesung und zur Spurführung bzw. für eine Brennpunktüberwachung und -steuerung
verwendet werden. Die erzeugten Lichtstrahlen treffen auf die Oberfläche des mit Aufzeichnungsspuren versehenen Trägers auf, und die Auslesung der aufgezeichneten Signale
sowie die Spur- und Brennpunktüberwachung erfolgt durch
Auswertung der von der Signalaufzeichnungsoberfläche reflektierten Lichtstrahlen.
Bei herkömmlichen optisch abzutastenden Videoplatten ■ im folgenden "optische Videoplatten" - stimmt das Rota
tionszentrum einer Mutterplatte während der Signalauf
zeichnung, d.h. während des Schneidens der Platte im allgemeinen nicht mit dem Rotationszentrum einer Videoplatte
überein, die nach Vorlage der Mutterplatte gefertigt wird. Wird nun die gefertigte Videoplatte zur Signalwiedergabe
über einen Videoplattenspieler in Drehung versetzt, so
läuft diese Platte mehr oder weniger exzentrisch und dementsprechend muß der Signalaufzeichnungsbereich der Aufzeichnungsspur in einer vergleichsweise komplizierten
Bewegung abgetastet werden. Dabei ist auch eine Ver-
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Lage zu berücksichtigen, so daß die aufgezeichnete Information nicht genau ausgelesen werden kann. Um die
exzentrische Rotation der Platte zu korrigieren, wurde für solche Video-Plattenspieler vorgeschlagen, einen
Spiegel zur Bezugszeitkorrektur - im folgenden als TBC-Spiegel (TBC = Time Base Correction) bezeichnet - zu verwenden,
der im optischen Weg eines Lichtstrahls anzuordnen ist, der über eine Objektivlinse läuft, und der mit
einem Spiegel für die Spurführung zusammenarbeitet.
Bei diesem System wird ein Brennpunkt oder ein Strahlfleck des auf eine Signalspur auf der Scheibe über die Objektivlinse
auftreffenden Lichtstrahls durch den TBC-Spiegel in Laufrichtung der Aufzeichnungsspur und durch
den Spurführungsspiegel in radialer Richtung der Platte bewegt, so daß sich der Strahlfleck auf der Aufzeichnungsfläche
der Platte in Abhängigkeit des exzentrischen Laufs der Platte zweidimensional korrigieren läßt. Die aufgezeichneten
Informationssignale lassen sich mit dieser Anordnung sehr exakt von der sich ständig geringfügig
verschiebenden Aufzeichnungsspur abgreifen.
Schwierigkeiten ergeben sich jedoch aus der räumlichen Anordnung des TBC-Spiegels und des Spurführungsspiegeis
sowie aus der Zuordnung und Zusammenarbeit dieser Spiegel mit dem Brennpunkt-Servoüberwachungssystem.
Insbesondere glaubte man, die Servoüberwachung könnte optisch mittels des TBC-Spiegels erreicht werden,
ohne die Funktionen des Spurführungssystems und der Brennpunkt-Servoüberwachung
zu stören. Dies hat sich jedoch
-Jg-
aus den folgenden Gründen als schwierig herausgestellt:
Die auf die Videoplatte auftreffenden Lichtstrahlen umfassen im allgemeinen einen Lesestrahl und zwei Spurführungsstrahlen,
die zu beiden Seiten des Lesestrahls verlaufen. Diese drei Strahlen bilden nach Durchlaufen der
Objektivlinse jeweils einen entsprechenden Lichtfleck auf der Platte entlang der Aufzeichnungsspur, werden von der
Plattenoberfläche reflektiert und durchlaufen dann die Objektivlinse wiederum in umgekehrter Richtung, um auf
einen Photodetektor, beispielsweise auf Photodioden od. dgl. aufzutreffen. Die reflektierten Strahlen bilden auf
dem Photodetektor punktartige und mehr oder weniger kreisförmige Strahlflecken und verschieben sich kontinuierlich
als Folge der Bewegung des Spurführungsspiegels, so daß das aufgrund der Bestrahlung der Lichtempfangsfläche des
Photodetektors entstehende Ausgangssignal keinen gleichmäßigen Signalpegel aufweist, d.h., das Signal/Rausch-Verhältnis
der wiedergegebenen Signale ist relativ schlecht, da unvermeidbare Lichteinstreuung von außen zu berücksichtigen
ist.
Die einzelnen Lichtstrahlen zur Informationsauslesung, zur Spurführung und zur Brennpunkteinstellung werden üblicherweise
aus der gleichen Lichtquelle, etwa aus einer Laserstrahlquelle gewonnen. Diese Lichtstrahlen lassen
sich durch eine geeignete Vorrichtung aus einem einzigen Lichtstrahl durch Aufspaltung gewinnen, üblicherweise
wird dazu ein gewöhnlicher Strahlspalter verwendet und die einzelnen Strahlen werden lediglich räumlich unterteilt.
Die einzelnen durch Aufspaltung entstandenen Strahlen liegen dann nach Reflexion auf der Platte sehr nahe
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beieinander. Die räumliche Aufspaltung des Strahls erfordert
also eine außerordentlich hohe Genauigkeit hinsichtlich der Anordnung und Ausrichtung des Strahlspalters,
und es ist sehr schwierig, die Vorrichtung insbesondere bei der gewünschten kompakten Bauweise anzuordnen
und zu justieren. Außerdem tritt bei der Mehrfachaufspaltung eines einzelnen Strahls ein beträchtlicher Verlust
im Strahlspalter auf, so daß schon aus diesem Grund von vornherein das Signal/Rausch-Verhältnis vergleichweise
ungünstig ist.
Der Erfindung liegt damit die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur optischen Informationsabtastung zu schaffen,
bei der der Exzentrizitätsausgleich mittels eines TBC-Spiegels erreicht werden kann, ohne die Funktion eines
Spurführungssystems zu beeinflussen. Zusätzlich soll eine stabile, d.h. störungsfreie Abtastung der Informationssignale und der Spurführungssignale gewährleistet werden
können.
Um dem Hauptziel der Erfindung, d.h. einer Servoregelung mittels TBC-Spiegel ohne Störeinfluß auf das
Spurführungssystem und das Brennpunktregelsystem näher zu kommen, war zunächst zu untersuchen, wie sich die
Strahlen für die Servoregelung exakt ohne räumliche Begrenzung trennen lassen.
Die Lösung der zugrundeliegenden technischen Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß nach den Merkmalen des Hauptanspruchs.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind in Unteransprüchen angegeben.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfaßt die Vorrichtung zur optischen Informationsabtastung,
bei der die Auslesung von auf der Aufzeichnungsspur eines Informationsträgers gespeicherter Information
und die Servo-Spurführung mittels Lichtstrahlen erfolgt, die über eine Objektivlinse auf die Aufzeichnungsoberfläche
des Informationsträgers gelenkt, von dort reflektiert und als Signalträger für die Steuerung eines
Steuerspiegels verwendet werden, erfindungsgemäß einen Spiegel zur Zeitbezugskorrektur, also einen TBC-Spiegel,
der nahe der Objektivlinse im optischen Weg des durch die Linse gehenden Lichtstrahls angeordnet ist sowie einen
Spurführungs-Spiegel, der nahe einer Lichtstrahlenquelle beispielsweise in Form eines Lasers angeordnet ist. Beide
Lichtstrahlen, also sowohl der für die Informationsauslesung als auch der für die Spurführung laufen auf dem
Hin- und Rückweg zur und von der Signalaufzeichnungsfläche
über den TBC-Spiegel und außerdem beim Hinweg zur Signalaufzeichnungsfläche auch gemeinsam über den Spurführungsspiegel.
Eine zusätzliche Verbesserung ergibt sich, wenn eine zweite Linse bestimmter Beschaffenheit,
die weiter unten näher erläutert wird/ und ein Photodetektor
in bestimmter räumlicher Zuordnung zueinander angeordnet werden, wobei sich eine erhebliche Verbesserung
bei der Wiedergabe der abgetasteten Informationssignale und der Spurführungssignale erzielen läßt.
Außerdem läßt sich die Anordnung, wie noch in Einzelheiten beschrieben wird, so auslegen, daß auch eine stabile
Brennpunktüberwachung erreicht werden kann.
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Die erwähnte zweite Linse ist so aufgebaut, daß sich
zwei unterschiedliche Brennweiten, und zwar in der X-Richtung (Richtung der Aufzeichnungsspuren auf der Platte)
und in Y-Richtung (die Richtung quer zur X-Richtung und senkrecht zur Richtung des reflektierten Lichtstrahls) ergeben;
diese zweite Linse ist im optischen Weg des reflektierten Lichtstrahls angeordnet.
Der erwähnte Photodetektor wird vorzugsweise nach der zweiten Linse angeordnet; auf ihn treffen die durch
die zweite Linse hindurchgegangenen reflektierten Lichtstrahlen auf.
Für die erwähnte räumliche Zuordnung zwischen der erwähnten Linse und dem Photodetektor haben sich die folgenden
Abstandsbeziehungen aus weiter unten erläuterten Gründen als besonders vorteilhaft erwiesen:
ax bx fx
-I+I=I
ay bx fy '
worin mit ax der Abstand zwischen einer Brennpunktebene der reflektierten Strahleny gebildet durch die Objektivlinse
/ und der zweiten Linse;
mit bx der Abstand zwischen der zweiten Linse und dem Signalabtastelement;
mit ay der Abstand zwischen der zweiten Linse und einem durch eine Überschneidung einer optischen Achse mit dem
reflektierten Strahl nach der Objektivlinse gebildeten Ablenkzentrum bei schwingendem oder sich bewegenden Spurführungsspiegel
/
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mit fx der Brennpunktabstand der zweiten Linse in x-Richtung,
also entlang der Aufzeichnungsspur und mit fy der Brennpunktabstand der zweiten Linse in y-Richtung
bezeichnet sind, wobei darauf hinzuweisen ist, daß fx nicht gleich fy ist.
Eine besonders vorteilhafte Lösung der Erfindung, für die ein Ausführungsbeispiel weiter unten beschrieben
wird, ergibt sich, wenn beide Lichtstrahlen, also der Informations-Lesestrahl und der Spurführungsstrahl als
ein erster Strahl in einer ersten Polarisationsrichtung polarisiert werden, während zur Brennpunktsteuerung ein
zweiter in einer zweiten Polarisationsrichtung polarisierter Strahl verwendet wird und wenn die ersten polarisierten
Strahlen einen Polarisations-Phasenschieber sowie den TBC-Spiegel bei Hin- und Rücklauf passieren, während
der Spurführungsspiegel lediglich durch den hinlaufenden Strahl erfaßt wird. Der zweite polarisierte Strahl durchläuft
dann den Polarisations-Phasenschieber und über den TBC-Spiegel in beiden Richtungen, jedoch auf einem optischen
Weg, der von dem des ersten polarisierten Strahls einen gewissen Abstand aufweist und dann zur Weiterverarbeitung
für die Brennpunktüberwachung auf ein Signalabtastelement gelangt.
Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten werden
nachfolgend unter Bezug auf die Zeichnung in beispielsweisen Ausführungsformen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 in schematischer Ansicht den Aufbau einer
Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung zur optischen Signalabtastung und
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Fig. 2 bis 10 schematische Darstellungen zur
Erläuterung der Funktionsweise der Vorrichtung nach Fig. 1.
Die Anordnung der Vorrichtung nach Fig. 1 wird nachfolgend in erster Linie unter Bezug auf die Anwendung für
einen optischen Videoplattenspieler beschrieben. Zunächst sei der Aufbau des optischen Systems nach Fig. 1 erläutert:
Die Orientierung einer linear polarisierten He-Ne-Laser-Lichtquelle
1 um ihre optische Achse ist so gewählt, daß ein abgegebener Laserstrahl 2 10 % einer ersten Polarisationskomponente
in senkrechter Richtung zur Zeichenpapierebene, angegeben durch das Zeichen (&) (nachfolgend
als "S-Richtung" bezeichnet) und 90 % einer zweiten Polarisationskomponente abgibt, die parallel zur Zeichenebene
verläuft und durch das Hinweiszeichen ψ angedeutet
ist (nachfolgend als "P-Richtung" bezeichnet).
Der Strahl 2 trifft auf einen polarisierten Strahlspalter 3 auf. Der Strahlspalter 3 reflektiert den aus
der Polarisationskomponente in S-Richtung bestehenden Laserstrahl 4 in rechtem Winkel, während ein aus der
Polarisationskomponente in P-Richtung bestehender Laserstrahl 5 hindurchgeht. Die Reflexionsfläche des Strahlspalters
3 besteht aus einer Mehrzahl von dünnen filmartigen Niederschlägen von Dielektrika. Der Dämpfungsgrad bei der Reflexion des in S-Richtung polarisierten
Strahls 4 bzw. auf den durchgehenden in P-Richtung polarisierten Strahl 5 liegt jeweils unter 1 %.
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Der Strahl 2 wird also durch den Strahlspalter 3 in zwei Strahlen 4 und 5 aufgeteilt, die sich voneinander
hinsichtlich der Polarisationsrichtungen unterscheiden. Der Strahl 5 wird als Lesestrahl zur Auslesung von Informationssignalen
verwendet; er trifft auf ein Beugungsgitter 6 auf und wird dabei in drei Teilstrahlen, d.h. in
einen Laserstrahl zur Informationsauslesung und in zwei
weiteren Laserstrahlen zur Spurführung aufgeteilt. Bei der Darstellung der Fig. 1 ist aus Gründen der einfacheren
Darstellung nur ein Laserstrahl wiedergegeben. Der durch das Beugungsgitter 6 hindurchgehende Strahl 5 trifft sodann
auf einen Spurführungsspiegel 7 und wird dort reflektiert bzw. umgelenkt, bevor er auf eine Zwischenlinse
8 gelangt. Der Spurführungsspiegel 7 wird bei der Spurführungsüberwachung kontinuierlich in der durch einen
Doppelpfeil 23 angegebenen Richtung in Schwingbewegung versetzt entsprechend den Richtungsänderungen von auf
einer Signalaufzeichnungsfläche 10 einer Videoplatte 9 reflektierten Strahlen, wodurch sich auch der durch den
Spurführungsspiegel 7 reflektierte bzw. umgelenkte Strahl 5 in einem bestimmten Winkelbereich hin- und herbewegt,
der in der Fig. durch einen Doppelpfeil 11 angedeutet ist.
Durch die Zwischenlinse 8 wird der Strahl 5 als Fleck 12 auf eine Ebene 0. abgebildet, die in einem Brennweitenabstand
von der Zwischenlinse 8 liegt. Der Fleck 12 schwingt jedoch in der durch den Pfeil 11 angegebenen
Richtung kontinuierlich mehr oder weniger stark hin und her. Die Zwischenlinse 8 fokussiert das von einem Lichtfleck
auf dem Spurführungsspiegel 7 stammende Licht im wesentlichen auf einen Punkt 24 auf einer Hauptfläche,
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die auf der Seite der Laser-Lichtquelle einer Objektiv linse 13 liegt, die nahe der Videoplatte 9 angeordnet
ist. Der Strahl 5 wird außerdem durch einen lichtreflektierenden Abschnitt 15 eines Nesserschneiden-Spiegels 14
reflektiert und gelangt auf einen polarisierten Strahlspalter 16. Der Aufbau des Strahlspalters 16 kann demjeni
gen des bereits erwähnten Strahlspalters 3 entsprechen. Der Strahl 5 der, wie erwähnt der in P-Richtung polarisierten
Komponente entspricht, durchläuft den Strahlspalter 16 und erreicht ein jA-Plättchen 17.
Der Strahlspalter 16 und das j X. -Plättchen 17 bilden
die wesentlichen Teile eines optischen Kopplers 18 durch den Lichtstrahlen^ die unterschiedlich polarisierte Komponenten
enthalten, in die jeweils polarisierten Komponen ten getrennt und in der Polarisationsphase verschoben wer
den. Durchläuft der Strahl 5 nach dem Strahlspalter 16 das
j/£ -Plättchen 17, so wird er mit einer Phasendifferenz
von 1/4 Wellenlänge linear polarisiert. Der jetzt zirkulär polarisierte Strahl 5 gelangt auf einen Spiegel 19.
Der durch den Spiegel 19 reflektierte Strahl 5 wird nochmals durch einen TBC-Spiegel 20 reflektiert und dann
durch die Objektivlinse 13 fokussiert und bildet einen Fleck 21 auf einer Ebene 0- der Signalaufzeichnungsfläche
10 der Videoplatte 9.
Der Aufbau des TBC-Spiegels 20 entspricht herkömm
licher Bauweise, d.h. dieser Spiegel ist mit einer Antriebsvorrichtung
22, beispielsweise einem Galvanomotor oder einem Galvanometer verbunden und läßt sich in Richtung eines Doppelpfeils 23' verdrehen, um zu erreichen»
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daß der Abbildungsfleck 21 des Strahls 5 zur Bezugszeitkorrektur
entlang der Aufzeichnungsspur der Videoplatte 9 bewegt wird. Die Brennpunktsteuerung für die Objektivlinse
13 erfolgt in nachstehend beschriebener Weise, wobei der Abstand zwischen der Objektivlinse 13 und der Videoplatte
über eine Antriebswicklung od.dgl. einstellbar ist.
Der von der Signalaufzeichnungsoberfläche 10 der
Videoplatte 9 reflektierte Strahl 5 ist durch die Zeilen oder Rillen und Vertiefungen der Aufzeichnungsspur entsprechend den aufgezeichneten Signalen moduliert.
Der so modulierte und reflektierte Strahl 25 läuft wiederum über die Objektivlinse 13 und wird durch den TBC-Spiegel
20 erneut reflektiert. Der Strahl 25 wird außerdem durch den Spiegel 19 umgelenkt und durchläuft dann
-wiederum das -τ \ -Plättchen 17. Dabei wird der reflektierte
Strahl 25 erneut in der Polarisationsphase um eine Phasendifferenz einer -r -Wellenlänge verschoben. Dementsprechend
wird der durch das j ^ -Plättchen 17 zunächst unmoduliert hindurchgehende Strahl 5 durch die Videoplatte
9 moduliert und durchläuft dann als reflektierter Strahl 25 wiederum das !^-Plättchen 17. D.h., der Strahl
5 durchläuft das J· K -Plättchen 17 auf dem Hin- und Rückweg;also
zweimal, so daß der Strahl 5 der der in P-Richtung polarisierten Komponente entspricht, in der Polarisationsphase
insgesamt um eine Phasendifferenz einer halben Wellenlänge (1/2 1 ) verschoben wird und der reflektierte
Strahl 25 nur die in S-Richtung polarisierte Komponente aufweist.
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Ab
Der reflektierte Strahl 25 wird durch die reflektierende Oberfläche des Strahlspalters 16 reflektiert,
der selektiv einen in S-Richtung polarisierten Strahl reflektiert. Der so umgelenkte Strahl 25 gelangt sodann auf
den Spiegel 26, wird dort umgelenkt und bildet einen Fleck 28 auf einer Ebene O3. Dieser Fleck 28 schwingt lediglich
in der durch einen Pfeil 27 angegebenen Richtung hin und her, die der oben erwähnten Schwingbewegung des Spurführungsspiegels
7 entspricht. Sodann trifft der reflektierte Strahl 25 über eine Linse 29 auf einen Photodetektor 30,
der drei in einer Ebene O4 angeordnete Elemente umfaßt und bildet einen Lichtfleck 31. Der Photodetektor 30 setzt
die im reflektierten Strahl 25 enthaltene Information in
elektrische Signale als wiederzugebendes Informationssignal und als ein elektrisches Signal um, das zur Spurführung
dient. Die Zuordnungsbeziehung zwischen der Linse 29 und dem Photodetektor 30 sowie deren Aufbau im einzelnen werden
weiter unten näher erläutert.
Ein weiterer in S-Richtung polarisierter Laserstrahl
4 , der durch den Strahlspalter 3 vom Strahl 2 getrennt wurde, durchläuft zunächst ein Nadelloch 31, wobei der
Strahldurchmesser reduziert wird. Sodann wird der Strahl 4 durch den Strahlspalter 16 reflektiert und gelangt über
einen optischen Weg , der von der optischen Achse des Strahls
5 entfernt ist, auf das -ξ/I -Plättchen 17. Wie oben erwähnt,
wird der Strahl 4 durch das j /(-Plättchen 17 mit
einer Phasendifferenz von 1/4-Wellenlänge linear polarisiert.
Der als Folge davon erhaltene zirkulär polarisierte
Strahl 4 gelangt über den Spiegel 19, den TBC-Spiegel 20
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und die Objektivlinse 13 auf einem optischen Weg auf die Signalaufzeichnungsfläche 10 der Videoplatte 9, der
einen Abstand von der optischen Achse des Strahls 5 aufweist. Der Strahl 4 bildet auf der Signalaufzeichnungsfläche
10 einen Fleck 32. Der auf der Aufzeichnungsfläche
10 modulierte Strahl 4 erreicht als reflektierter Strahl 34 über die Objektivlinse 13, den TBC-Spiegel 20
und den Spiegel 19 wiederum das j /} -Plättchen 17. Beim
Durchtritt durch das j ^ -Plättchen 17 wird der reflektierte
Strahl 34 in der Polarisationsphase wiederum um eine Phasendifferenz von 1/4-Wellenlänge verschoben. Dementsprechend
wird also auch der zweimal über das j A. Plättchen
17 laufende Strahl 4 in der Polarisationsphase um eine Phasendifferenz von 1/2 Wellenlänge verschoben.
Der Strahl 4 wird also jetzt zu einem in P-Richtung polarisierten Strahl. Dieser Strahl 34 durchsetzt den Strahlspalter
16 und passiert einen lichtdurchlässigen Abschnitt 33 des Messerschneidenspiegels 14 und erreicht dann einen
in einer Ebene O5 angeordneten Photodetektor 35, auf dem
er als Fleck 36 auftrifft. Der Photodetektor 35 setzt die im Strahl 34 enthaltene Information in elektrische Signale
um, die zur Korrektur der Objektivlinse 13, also zur Brennpunktsteuerung bzw. Brennpunktüberwachung dienen.
Der Fleck 32 des Strahls 4 und der Fleck 21 des Strahls 5 erscheinen nebeneinander auf der Aufzeichnungsfläche
10, wobei der Fleck 32 eine Bezugszeitkorrektur durch den TBC-Spiegel 20 erfahren hat. Der Fleck 32
ist wesentlich größer als der Fleck 21 und weist einen Durchmesser von beispielsweise 6 μΐη auf, während der
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Fleck 21 lediglich einen Durchmesser von beispielsweise 1 um erreicht. Dadurch kann gewährleistet werden,
daß der Fleck 32 lediglich die Strahl-Defokussierung abtastet, ohne durch das Spurführungssignal beeinflußt
c zu werden, was weiter unten noch näher erläutert wird.
In Fig. 1 ist der Weg des von der Laser-Lichtquelle 1 ausgehenden Lichts bis zum TBC-Spiegel 20 als in einer
Ebene liegend dargestellt, und die Objektivlinse 13 sowie die Platte 9 sind in Seitenansicht wiedergegeben.
Die Arbeitsweise des soweit beschriebenen optischen Systems im Zusammenwirken mit einem Videoplattenspieler
wird nachfolgend erläutert:
1. Das Verhalten des auftreffenden und des reflektierten Strahls
Zunächst wird der reflektierte Strahl 25 für den Fall erläutert, daß der Strahl 5 den TBC-Spiegel 20 auf
dem Hin- und Rückweg durchläuft:
Die Fig. 2 verdeutlicht in schematischer Darstellung die optischen Wege jedes Strahls. Der Strahl 5
geht von einem Punkt wQ auf der Ebene O1 aus, d.h. vom
-c Fleck 12 und gelangt auf den Spiegel 20 und wird dort
umgelenkt bzw. reflektiert. Dabei sei angenommen, daß der TBC-Spiegel 20 sich um einen Winkel von 1/2 θ verdreht.
Der Strahl 5 wird in der in der Zeichnung angedeuteten Richtung reflektiert und trifft dann auf die
Objektivlinse 13 auf und bildet auf der Signalaufzeichnungsfläche
10 der Videoplatte den Fleck 21. Auf dieser
Signalaufzeichnungsfläche 10 wird der Strahl 5 reflektiert und durchläuft dann als reflektierter Strahl 25
die Objektivlinse 13. Am TBC-Spiegel 20 wird der Strahl 25 dann erneut reflektiert und bildet einen Fleck am
Punkt wQ.
Um die Betriebsweise in weiteren Einzelheiten zu erläutern, sei angenommen/ daß der Strahl 5 den Fleck
an einer Stelle erzeugt, die von einer optischen Achse
um einen Abstand /J, χ in Richtung der Aufzeichnungsspur
auf der Platte abweicht, wobei angenommen sei, daß die optische Achse 37 auf der Aufzeichnungsfläche mit dem
Fleck 21 zusammentrifft, wenn der TBC-Spiegel 20 nicht verschwenkt ist.
Hinsichtlich des Flecks 21 kann angenommen werden, daß dieser durch einen Strahl verursacht sei, der von
einem Punkt P einer Lichtquelle ausgeht. Der Punkt P liegt in einer Ebene, die senkrecht zur optischen Achse
37 liegt. Der Durchdringungspunkt der optischen Achse mit dieser Ebene ergibt einen Punkt w ,, der vom TBC-Spiegel
20 auf der optischen Achse 37 den gleichen Abstand aufweist wie der Punkt w , da der Punkt P und der
Punkt w zueinander invers symmetrisch liegen. Der Abstand zwischen dem Punkt w , und dem TBC-Spiegel 20
entspricht der Länge (b - Ϊ.) , wobei der Abstand £
die Entfernung des TBC-Spiegels 20 zur Objektivlinse und der Abstand b die Entfernung des Punkts w ' zur
Objektivlinse 13 angibt. Damit entspricht der Abstand des Punkts w ' vom Punkt P im wesentlichen dem Wert
(b - Z-) . Θ. Da der vom virtuellen Punkt P ausgehende
Strahl den Fleck 21 über die Objektivlinse 13 erzeugt,
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die eine Verstärkung β bewirkt, so ergibt sich für ^x= /3(b - (L) Θ. Der Fleck 21 des Strahls 5 wird
also gegenüber der optischen Achse 37 um eine Distanz /\ χ oder ^{b -Z)Q entlang der Aufzeichnungsspur der
Platte durch die Schwingbewegung des TBC-Spiegels 20 verschoben.
Da der Strahl 5 jedoch beim Hin- und Rückweg den TBOSpiegel 20 beaufschlagt, wird der durch den reflektierten
Strahl 25 gebildete Fleck am Punkt w erzeugt. Der Fleck 28 (vgl. Fig. 1) am Punkt w oder in der
Ebene O3, die bezüglich des Spiegels 16 konjugiert zur
Ebene O1 liegt, wird also ohne Verschiebung entlang
der Aufzeichnungsspur fixiert. Aus diesem Grund wird
für den Fleck 28 an der Ebene O3 eine Bezugszeitkorrektur
vorgesehen, die der Distanz ^ χ entspricht, so daß der Fleck 28 durch die Schwingbewegung des TBC-Spiegels
20 nicht beeinflußt wird.
Das Verhalten des Flecks 21 auf der Signalaufzeichnungsfläche
10 der Platte 9 ist in Fig. 3 veranschaulicht:
Der Fleck 21 umfaßt einen Fleck 21a des für die Informationsauslesung bestimmten Lichtstrahls und einen
zweiten Fleck 21b des für die Spurführung bestimmten Lichtstrahls zu beiden Seiten des Flecks 21a. Diese
Flecken 21a und 21b werden durch die Schwingbewegung des TBC-Spiegels 20 in der oben erläuterten x-Richtung,
also in Richtung entlang der Aufzeichnungsspur verschoben und erfahren eine weitere Verschiebung durch
die Schwingbewegung des Spurführungsspiegels 7 in y-Richtung, d.h. in Radialrichtung der Platte, so daß
7098A8/1U1
die Flecken 21a und 21b eine in der Fig. 3 schematisch angedeutete kreisende Bewegung beschreiben. Der Fleck 21
läßt sich also so steuern, daß er der exzentrischen Bewegung der Platte 9 folgt und ganz genau auf die Aufzeichnungsspur
eingestellt bleibt. Eine unebene Rotation der Platte läßt sich mittels des TBC-Spiegels 20 ebenfalls
ausgleichen» was jedoch an dieser Stelle aus Gründen der übersichtlicheren Darstellung nicht erläutert ist. Der
oben erwähnte Fleck 32 des Strahls 4 wird ebenfalls auf der Signalaufzeichnungsfläche 10 abgebildet. Da der
Strahl 4 nicht über den Spurführungsspiegel 7 läuft, wird der Fleck 32 durch die Schwingbewegung des TBC-Spiegels
20 nur in X-Richtung verschoben, wie die Fig. 3 erkennen läßt. Die Ausdehnung des Flecks 32 ist so groß bemessen,
daß die Signalabtastung auch bei nichtjwirksamer Spurführung sichergestellt ist.
Wie oben und anhand der Fig. 3 erläutert, beschreibt der Fleck 21 eine kreisende Bewegung, jedoch wird der
Fleck 28 in der Ebene O3,der den Flecken 21a und 21b entspricht,
nicht in X-Richtung verschoben. Der die Flecken 28a und 28b umfassende Fleck 28 wird also wie in Fig. 4
angedeutet, nur in Y-Richtung verschoben. In anderen Worten: Wird angenommen, daß der Strahl 5 entsprechend
der Darstellung nach Fig. 2 beim Hinweg zur und beim Rückweg von der Platte nicht über den TBC-Spiegel 20
läuft, so wird der Punkt wQ durch die Schwingbewegung des TBC-Spiegels 20 so beeinflußt, daß der Fleck 28 auf
der Ebene 0, um (b -.£,)θ in X-Richtung verschoben wird.
Tatsächlich jedoch läuft - wie oben erläutert - der Strahl 5 über den TBC-Spiegel 20 sowohl auf dem Hin- als auch auf
dem Rückweg. Dementsprechend tritt keine Verschiebebewe-
70984S/1U1
gung entsprechend der Größe (b -/)θ für den Fleck 28
auf, d.h. der Fleck 28 wird in X-Richtung fixiert und lediglich in Y-Richtung verschoben.
Aus der Erläuterung dieser Ausführungsform der Erfindung
läßt sich ersehen, daß der TBC-Spiegel 20 so nahe an der Objektivlinse 13 im optischen Weg des bei Hin- und
Rückweg über die Objektivlinse 13 laufenden Lichtstrahls und der Spurführungsspiegel 7 in der Nähe der Laser-Lichtquelle
1 angeordnet ist, daß der Strahl 5 bei Hin- und Rückweg über den TBC-Spiegel 20 jedoch über den Spurführungsspiegel
7 nur beim Hinweg läuft. Wird der Photodetektor in der Ebene O3 angeordnet, so lassen sich die Informationssignale
aus dem Lesestrahl und die Spurführungssignale aus dem Strahl für die Spur-Servoüberwachung erzielen,
wobei die Servoüberwachung durch den TBC-Spiegel 20 und die Servoüberwachung durch den Spurführungsspiegel
7 ohne weiteres miteinander kompatibel sind und sich nicht gegenseitig insbesondere in umgekehrter Richtung beeinflüssen.
Die Strahlen 5 und 4 lassen sich auf dem Hin- und Rückweg durch den optischen Koppler 18 exakt voneinander
trennen. Diese getrennten Strahlen lassen sich als unabhängige Strahlen zur Informationsauslesung sowie
zur weiter unten noch erläuterten Brennpunktüberwachung ohne räumliche Beschränkung verwenden. Da außerdem der
auftreffende oder hinlaufende Strahl 4 und der reflektierte Strahl 25 den Spiegel 26 mit einem ausreichenden
gegenseitigen Abstand
durchlaufen, läßt sich die Rückkehr des reflektierten Strahls 25 zur Laser-Lichtquelle, die zu einer
unerwünschten Oszillation des Laserstrahls führen könnte, sicher verhindern und der Ausnutzungs- oder Wirkungsgrad
der Laserleistung kann auf ein Maximum gebracht werden.
709848/1U1
Bei dieser Ausführungsform ist der Strahl 4 für die Brennpunktüberwachung im Prinzip nicht erforderlich;
es genügt vielmehr, nur die Lichtstrahlen für die Informationsauslesung und die Spurführung zu verwenden. Dies
bedeutet in anderen Worten, daß der Strahlspalter 3 und der optische Koppler 18 nicht notwendigerweise vorhanden
sein müssen.
Auch andere Abwandlungen sind möglich. So kann der Spurführungsspiegel 7 beispielsweise mit lichtreflektierenden
Nuten versehen sein und kann dann als ein lichtreflektierendes
Beugungsgitter verwendet werden, so daß das oben erwähnte Beugungsgitter 6 entfallen kann.
2. Abtastung des Informationssignals und des Spurführungssignals
Bei der oben erläuterten Ausführungsform ist der die drei Elemente umfassende Photodetektor in der Ebene
0, angeordnet. In diesem Fall läuft der Strahl 5 nur auf dem Hinweg zur Platte den Spurführungsspiegel 7, so daß
sich die Flecken 28a und 28b auf dem Photodetektor in Y-Richtung synchron mit der Schwingbewegung des Spurführungsspiegels
7 verschieben, wie in Fig. 4 veranschau licht. Obgleich kein übersprechen oder keine Kreuzmodulation
auftreten, führen die Unebenheiten auf der Lichtempfangsoberfläche
des Photodetektors und dessen räumliche Anordnung zu gewissen Schwierigkeiten. Um diese
Schwierigkeiten zu beseitigen, ist bei dieser Ausführungsform wie in den Fig. 5-8 veranschaulicht, zwischen
der Ebene O3 und dem Photodetektor 30 eine spezielle
Linse angeordnet.
*über
7098A8/1U1
ai»"
Unter Bezug auf die Fig. 5 wird nun das Verhalten des Strahls 5 für den Fall betrachtet, daß der Spurführungsspiegel
7 nur auf dem Hinweg zur Platte von diesem Strahl 5 getroffen wird:
Es sei angenommen, daß Spurführungsspiegel 7 um einen Winkel 1/2 θ verdreht sei, wenn der Strahl 5 ausgehend
von einer Lichtquelle O, die in der oben erläuterten Ebene O1 liegt, durch den Spurführungsspiegel 7 reflektiert
wird. Der Strahl 5 trifft auf die Objektivlinse 13 unter einem Winkel θ gegen die optische Achse
37 auf und bildet auf der Platte 9 einen Abbildungsfleck im Punkt 0'. Der Strahl 5 wird durch die Platte 9 als reflektierter
Strahl 25 zurückgeworfen. Der reflektierte Strahl 25 schneidet die optische Achse 27 an einem
Punkt P' und trifft so auf die Objektivlinse 13 auf, daß er einen Fleck an einem Punkt P bildet, an dem die optische
Achse 37 durch den Strahl 25 nochmals geschnitten wird. Der Punkt P entspricht also dem Ablenkzentrum für
den reflektierten Strahl 25.
Die Lage des Ablenkzentrums P läßt sich leicht berechnen, wenn beispielsweise für die Platte 9, die Objektivlinse
13 und den Spurführungsspiegel 7 die in der Zeichnung veranschaulichten Verhältnisse zugrundegelegt
werden. Da die Lichtquelle 0 und der Fleck O1 auf der
Platte 9 bezüglich der Objektivlinse konjugiert zueinander liegen, ergibt sich die folgende Beziehung:
A- I
worin mit f die Brennweite der Objektivlinse bezeichnet ist.
709848/1U1
Ein Bild am Punkt G des Spurführungsspiegels 7 wird in einen virtuellen Punkt G1 abgebildet unter Beach
tung der folgenden Beziehung:
1 A 1 1
k + J = f .
k + J = f .
Der Punkt P1 und der Punkt G1 liegen bildverkehrt
symmetrisch zueinander bezüglich der Platte 9, und es
ergibt sich folgende Gleichungsbeziehung: 10
c = a - (k - a) = 2a - k.
Da das Bild am Punkt P* in dem Punkt P abgebildet wird, gilt auch die folgende Gleichung
111
Der Ablenkwinkel θ durch den Spurführungsspiegel 7 hat ersichtlicherweise keinen Einfluß auf die obigen
Gleichungen. Dies bedeutet, daß die Position des Punkts P konstant beibehalten bleibt, unabhängig vom Ablenkwinkel Θ.
Wird der Abstand d zwischen der Objektivlinse 13 und dem Punkt P aus den obigen Gleichungsbeziehungen errechnet,
so ergibt sich folgendes:
λ - cf _ (2a - k)f
d - -=Z~=f - 2a - k - f
d - -=Z~=f - 2a - k - f
Werden in dieser letztgenannten Gleichung die Größen
>« f = — und k = —> ■=—
709848/1U1
4— —3
1/O + 11 c~/5
1/O + 11 c~/5
wie folgt:
d = ^- 2/4 (b "
ersetzt, so ergibt sich der Abstand d
2/-b- 2 /3 (b -£ )
Nach dieser Gleichung läßt sich die Position des Ablenkzentrums P berechnen.
Bei dieser Ausfuhrungsform ist die Linse 29 im Abstand ay vom Ablenkzentrum P der Schwingbewegung des
Flecks angeordnet, die durch die Schwingbewegung des Spurführungsspiegels verursacht wird und der Abstand
zur Ebene O3 beträgt ax, wie die Fig. 6 und 7 erkennen
lassen. Der aus drei Elementen zusammengesetzte Photodetektor 30 ist an einer Position angeordnet (Ebene O4),
deren Abstand von der Linse 29Jbx beträgt.
Die Linse 29 hat eine Brennweite fx in X-Richtung
und eine Brennweite fy in Y-Richtung; beide Größen sind voneinander verschieden. Um dies zu erreichen, weist die
Linse 29 auf einer Seite eine zylindrische Oberfläche und auf der anderen Seite eine sphärische Oberfläche auf. Es
gelten im wesentlichen die folgenden Beziehungen:
ax bx fx l ax '
_L + _L = _L
ay bx fy
ay bx fy
709848/1U1
Daraus folgt, daß die Flecken 28a und 28b auf der Ebene O3 über die Linse 29 drei Flecken 31a und 31b auf der
Ebene 0- des Photodetektors 30 abbilden (vgl. Fig. 6).
Andererseits bildet der in der Ebene 0, in Y-Richtung schwingende Fleck 28a einen länglichen Fleck 31a in Y-Richtung
auf der Ebene O4 des Photodetektors 30 (vgl. Fig. 7) und der Fleck 31a wird zu einem stationären Fleck.
Die anderen Flecken 28b bilden auf der Ebene O4 in Y-Richtung
ebenfalls längliche stationäre Flecken 31b.
Diese Situation ist in Fig. 8 nochmals vergrößert dargestellt.
Da die drei länglichen stationären Flecken 31a und 31b in Y-Richtung liegen, beeinflußt eine eventuelle Unebenheit
in der Oberfläche des Photodetektors 30 das von diesem erhaltene Ausgangssignal nicht. Die Flecken 31a
und 31b sind so klein, daß eine Abnahme des Signal/Rauschverhältnisses,
verursacht durch Interferenzen mit Streulicht von außen verhindert werden kann und gleichzeitig
ist es vergleichsweise sehr einfach, den aus mehreren Elementen zusammengesetzten Photodetektor einzubauen und
auszurichten. Da der Photodetektor 30 außerdem in der Ebene O4 angeordnet ist, die in bezug auf die Linse 29
der konjugierten Ebene O3 entspricht, lassen sich die
drei Flecken auf der Ebene O4 in X-Richtung vollständig
voneinander trennen.
Bei dieser Ausfuhrungsform sind also die erläuterte
spezielle Linse 29 und der Photodetektor 30 in einer ganz bestimmten Position zueinander angeordnet, so daß auf
dem Photodetektor die gewünschten Flecken 31a und 31b entstehen mit der Folge, daß die wiedergegebenen Informations·
70984B/11U
signale als auch das Spurführungssignal sehr stabil und unabhängig voneinander erhalten werden können.
3. Abtastung des Defokussierungssignals 5
Wie die Fig. 1 erkennen läßt, wird der durch den Strahlspalter getrennte Strahl 4 durch den Strahlspalter
16 reflektiert und gelangt dann zusammen mit dem Strahl 5 auf die Platte 9, jedoch über einen optischen Weg, der von
der optischen Achse des Strahls 5 einen Abstand aufweist. Der von der Signalaufzeichnungsfläche 10 reflektierte
Strahl 34 wird durch den aus zwei Elementen aufgebauten Photodetektor 35 für die Brennpunktüberwachung in ein
elektrisches Signal umgesetzt.
Die Brennpunkt-Servoüberwachung ist notwendig, um eine Änderung in der Lage oder Größe der Strahlflecken
auf der Videoplatte zu vermeiden, die durch Schwankungen der Plattenoberfläche entstehen können. Der Lichtstrahl
für die Brennpunktüberwachung und der Lichtstrahl für die Informationsauslesung treffen getrennt auf die
Oberfläche der Platte auf. Bei dieser Ausfuhrungsform
läßt sich die Brennpunkt-Servoüberwachung sehr leicht und wirksam durch die kombinierte Verwendung des Strahlspalters
3 und des optischen Kopplers 18 erreichen, wie bereits oben beschrieben.
Um eine wirksame Brennpunkt-Überwachung zu erreichen ist es notwendig, daß der betreffende Strahl die
Platte über einen optischen Weg erreicht, der einen Abstand von der optischen Achse der Objektivlinse aufweist.
Das Prinzip wird nachfolgend unter Bezug auf die Fig. 9
709848/1U1
as
kurz erläutert:
Schwankt die Platte 9 nicht, so durchsetzt der Strahl 4 die Objektivlinse 13 auf einem optischen Weg,
der von der optischen Achse 37 der Objektivlinse 13 einen gewissen Abstand aufweist und bildet auf der Platte einen
bestimmten Fleck. Der durch das Signal auf der Aufzeichnungsfläche der Platte 9 modulierte reflektierte Strahl
trifft auf jedes Element 35a und 35b des Photodetektors über die Objektivlinse 13 auf und bildet den Fleck 36, der
die Elemente 35a und 35b zu gleichen Anteilen überdeckt.
Weicht die Lage der Platte 9 von der Normalstellung
ab und nimmt beispielsweise die in Fig. 9 in strichpunktierter Linie gezeigte Lage ein, so erzeugt der Strahl 4
einen defokussierten Fleck auf der versetzten Platte und wird reflektiert. Der reflektierte Strahl 34 erreicht dann
die Objektivlinse 13 über den in Fig. 9 gestrichelt gezeichneten Weg. Der reflektierte Strahl 34 wird dann durch
die Linse 13 an einer Stelle gebrochen, die weiter von der optischen Achse 37 weg liegt als der ursprüngliche
Weg des reflektierten Strahls, so daß der Brechungswinkel für den Strahl 34 größer als ursprünglich wird und
damit das Element 35a stärker durch den Strahl 34 beaufschlagt wird als zuvor. Es entsteht also ein Strahlfleck
36, der beispielsweise die in Fig. 9 durch einen gestrichelten Kreis angezeigte Lage einnimmt. Ist die Platte 9
gegen die Normallage in entgegengesetzter Richtung verschoben, so wird das andere Element 35b durch den reflektierten
Strahl stärker getroffen als das Element 35a. Es läßt sich also die Größe und Richtung der Verschiebung der
709848/1141
Platte 9 aus der Normalstellung durch Vergleich der auf
das Element 35a auftreffenden Lichtmenge mit der Lichtmenge
erreichen, die auf das Element 35b auftrifft.
Wird die Linse 13 durch eine Antriebsspule od.dgl.
entsprechend der ermittelten Verschiebung der Platte 9 verschoben,
so läßt sich der Fleck des Strahls 5 für die Informationsauslesung sehr exakt auf die Platte 9 fokussieren,
unabhängig von einer Verschiebung dieser Platte.
Die Beziehung zwischen den Signalinformationsspuren auf der Platte 9 und den Strahlflecken ist aus
Fig. 10 ersichtlich:
Der Fleck 32 des Strahls für die Brennpunktüberwachung wird an einer Stelle erzeugt, die von dem Fleck 21a
für die Informationsauslesung in Radialrichtung der Platte 9 oder in Y-Richtung einen Abstand aufweist. Die
einzelnen Informationsvertiefungen 18 entlang der Aufzeichnungsspur 39 liegen im wesentlichen parallel zu
einander. Die Teilung der Aufzeichnungsspuren 39 beträgt
etwa 2 μΐη, und der Durchmesser des Flecks 32 etwa 6 um.
Der Grund, weshalb der Fleck 32 mit einem vergleichsweise so großen Durchmesser gewählt wird, besteht darin, daß
der Brennpunkt-Uberwachungsstrahl anderenfalls durch die Vertiefungen auf der Videoplatte amplitudenmoduliert
würde, so daß sich die Plattenverschiebung nicht mehr einwandfrei von der abgetasteten Spurabweichung unterscheiden
ließe. Aus diesem Grund überdeckt der Fleck des Brennpunkt-Überwachungsstrahls eine Mehrzahl von beispielsweise
drei oder vier Aufzeichnungsspuren mit einem größeren Durchmesser als die Flecken für die Spurführungs-
7098A8/1U1
überwachung. Die Modulation des reflektierten Strahls für
die Brennpunktüberwachung, verursacht durch die Spurführung läßt sich damit ausmitteln, so daß nur die Plattenverschiebung oder anders ausgedrückt die Strahldefokussierung
abgetastet wird.
Der Strahl 4 zur Feststellung der Defokussierung läuft auf dem Hin- und Rückweg über den TBOSpiegel 20
und bildet in der Ebene O2 oder auf der Signalaufzeichnungsfläche
10 einen entsprechenden Fleck und außerdem einen weiteren Fleck auf dem Photodetektor 35, der in der
Ebene O5 angeordnet ist, die bezüglich der Linse 13 konjugiert
zur Ebene 0~ liegt. Da der Strahl 4 den TBC-Spiegel 20 damit zweimal durchläuft, wird der Fleck in
der Ebene 0, durch die Schwingbewegung des TBC-Spiegels 20 nicht beeinflußt und in X-Richtung fixiert. Andererseits
wird der durch den Strahl 4 auf der Signalaufzeichnungsfläche
10 erzeugte Fleck 32 in X-Richtung durch den TBC-Spiegel 20 bezugszeitkorrigiert (vgl. Fig. 3). In
diesem Fall weist der Strahl 4 von der optischen Achse einen Abstand in Radialrichtung der Platte 9, d.h. in
Y-Richtung auf, die senkrecht liegt zur Schwingrichtung des TBC-Spiegels 20, d.h. der X-Richtung, so daß der
Abstandsbetrag des Strahls 4 von der optischen Achse 37 nicht verändert wird. Da der Stral 4 weder beim Hin- noch
beim Rückweg über den Spurführungsspiegel 7 läuft, wird er durch dessen Schwingbewegung auch nicht beeinflußt.
Aus der obigen Beschreibung dürfte ersichtlich sein, daß der Strahl 4, der zur Abtastung der Strahldefokussierung
verwendet wird, ohne Einfluß auf den Informationslesestrahl und den zur Spurführung dienenden Strahl bleibt.
7098A8/1H1
so daß die Brennpunkt-Überwachung ohne unerwünschten Einfluß auf die Schwingbewegung des TBC-Spiegels 20
und des Spurführungsspiegels 7 bleibt.
Die beschriebene Ausführungsform ist lediglich als ein Ausführungsbeispiel zu verstehen, das in verschiedenen
Richtungen abgewandelt werden kann. So kann beispielsweise die Linse 8 in Fig. 1 weggelassen sein und
in der Nähe des Messerschneiden-Spiegels 34 kann eine IQ öffnung vorgesehen werden, um den Durchmesser des Strahls
zu verkleinern. Auch sind Abwandlungen des optischen Systems und der optischen Wege der einzelnen Strahlen möglich.
Zusammenfassend läßt sich feststellen, daß mit der Erfindung eine Vorrichtung zur optischen Informationsabtastung geschaffen wurde, bei der Lichtstrahlen zur
Informationsauslesung und zur Spurführung über eine Objektivlinse in Form sehr kleiner Lichtflecke auf die
Signalaufzeichnungsfläche eines optisch ablesbaren
Aufzeichnungsträgers gelenkt werden. Die Spurführung erfolgt mit mindestens einem solchen Lichtstrahl, der
die Ausrichtung eines Spurführungsspiegels steuert. Die optische Auslesevorrichtung umfaßt einen Zeitbezugskorrekturspiegel,
der in der Nähe der Objektivlinse in einem optischen Weg von Lichtstrahlen angeordnet ist, die die
Linse sowohl beim Hinweg zur als auch beim Rückweg von der Signalaufzeichnungsfläche durchdringen. Der Spurführungsspiegel
dagegen ist in der Nähe der Lichtquelle, beispielsweise einem Laser angeordnet und aus dem von
diesem abgegebenen Lichtstrahl werden zwei Einzelstrahlen
709848/1 Ui
gewonnen, die den Bezugszeitkorrekturspiegel in beiden Richtungen durchdringen, während der Spurführungsspiegel
lediglich vom zur Aufzeichnungsoberfläche hinlaufenden Lichtstrahl, nicht jedoch von den beiden reflektierten
Lichtstrahlen getroffen wird.
7098A8/1H1
Claims (4)
1. Vorrichtung zur optischen Informationsabtastung, bei der die Auslesung von auf der Aufzeichnungsspur eines Informationsträgers
gespeicherter Information und eine Servo-Spurführung
für die Informationsauslesung mittels mindestens zweier über eine Objektivlinse auf die Aufzeichnungsoberfläche des Trägers gelenkter und dort reflektierter
Lichtstrahlen erfolgt, dadurch gekennzeichnet , daß ein erster Spiegel (20) zur Zeitbezugskorrektur
für das wiedergegebene Informationssignal im durch die Objektivlinse (13) gehenden optischen Weg angeordnet
ist, so daß beide Lichtstrahlen (5 bzw. 25, 4, bzw. 34) für die Informationsauslesung und für die Spurführung
auf dem Hinweg zur und auf dem Rückweg von der Aufzeichnungsoberfläche (9) über den ersten Spiegel (20)
laufen, und daß näher an einer die Lichtstrahlen abgebenden Lichtquelle (1) ein zweiter für die Spurführung bestimmter
Spiegel (7) angeordnet ist, über den beide Lichtstrahlen nur beim Hinweg zur Aufzeichnungsoberfläche
laufen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet
, daß im Weg der von der Aufzeichnungsoberfläche reflektierten Strahlen (25, 34) eine
zweite Linse (29) und nach dieser ein Abtastelement (30) angeordnet ist, und daß die Abstandszuordnungsverhältnisse
im wesentlichen gemäß den Gleichungsbeziehungen
_L + _L = _L
ax bx fx
JL + _L - _L
ay bx ~ fy
ay bx ~ fy
709SA8/1U1
ORIGINAL INSPECTED
272293S
gewählt sind, worin
- mit ax der Abstand zwischen einer Brennpunktebene
der reflektierten Strahlen aufgrund der Objektivlinse (13) und der zweiten Linse (29),
- mit bx der Abstand zwischen der zweiten Linse (29) und dem Abtastelement (30),
- mit ay der Abstand zwischen der zweiten Linse (29) und einem durch eine Überschneidung einer optischen Achse mit den reflektierten Strahlen nach
der Objektivlinse gebildeten Ablenkzentrum bei
schwingendem zweiten Spiegel (7),
- mit fx die Brennweite der zweiten Linse (29) in
X-Richtung entlang der Aufzeichnungsspur,
- mit fy die Brennweite der zweiten Linse 829) in
Y-Richtung, die senkrecht steht zur Richtung der
reflektierten Strahlen und zur X-Richtung
bezeichnet sind, wobei fx φ fy gilt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch
- eine erste optische Vorrichtung, die den Informations-Lesestrahl und den Spurführungsstrahl als
ersten in einer ersten Polarisationsrichtung
polarisierten Strahl abgibt,
- eine zweite optische Vorrichtung, die einen zweiten, in einer zweiten Polarisationsrichtung polarisierten Strahl für die Brennpunktüberwachung
abgibt,
- einen Polarisations-Phasenschieber (17), über den
der erste polarisierte Strahl (5) ebenso wie über den ersten Spiegel auf dem Hin- und Rückweg läuft,
709848/1141
während der zweite Spiegel (7) bezüglich dieses Strahls (5) nur im Weg des hinlaufenden Strahls
angeordnet ist und dadurch , daß - der zweite polarisierte Strahl (4) den Phasenschieber
(17) und den ersten Spiegel (20) auf einem von der optischen Achse des ersten polarisierten
Strahls auf Abstand stehenden optischen Weg passiert und dann auf ein zur Brennpunktüberwachung
bestimmtes Abtastelement (35) auftrifft.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3 in Verbindung mit Anspruch
2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Linse (29) im Weg nur des ersten polarisierten
und von der Aufzeichnungsoberfläche (9) reflektierten Strahls (25) und nach dieser das Abtastelement
(30) angeordnet ist, und daß sich die Größe ax auf den Abstand zwischen einer Brennpunktebene des polarisierten
reflektierten ersten Strahls (25) aufgrund der Objektivlinse (13) und der zweiten Linse (29) bezieht.
709848/1U1
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- 1977-05-20 AT AT0364977A patent/AT372205B/de not_active IP Right Cessation
- 1977-05-20 NL NL7705609A patent/NL7705609A/xx not_active Application Discontinuation
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| DE-Z., Funkschau 1973, Heft 25, S.952-956 * |
| US-Z., Journal of the SMPTE, Vol.83, July 1974,pp.554-559 * |
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|---|---|
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| NL7705609A (nl) | 1977-11-22 |
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