DE3240734A1

DE3240734A1 - Lichtabtastvorrichtung

Info

Publication number: DE3240734A1
Application number: DE19823240734
Authority: DE
Inventors: chiaki Yokohama Kanagawa Kojima; Hiroshi Kawasaki Kanagawa Ohki
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1981-11-04
Filing date: 1982-11-04
Publication date: 1983-05-19
Anticipated expiration: 2002-11-05
Also published as: GB2109583A; DE3240734C2; AT376510B; JPS5880139A; GB2109583B; FR2519458A1; AU556305B2; ATA403082A; CA1177165A; FR2519458B1; AU9007182A; KR840002561A; KR880002635B1; NL8204248A

Description

Be Schreibung Li ciit abtastvorrichtung

Die Erfindung bezieht sich generell auf hier als Lichtabtastvorrichtungen bezeichnete optische Kopfvorrichtungen für die Verwendung in einem Gerät zur optischen Wiedergabe einer Information, die auf einem Aufzeichnungsträger aufgezeichnet ist, wie bei einem optischen Plattenspieler. Die Erfindung betrifft insbesondere'Verbesserungen bei einer Lichtabtastvorrichtung, durch die ein Lichtstrahl erzeugt und an einen optischen Aufzeichnungsträger abgegeben wird, um eine auf diesem aufgezeichnete Information optisch zu lesen.

Als optische Kopfvorrichtung bzw. als Lichtabtastvorrichtung für die Verwendung in einem Gerät zur Wiedergabe einer auf einer optischen Aufzeichnungsplatte aufgezeichneten Information ist bereits vorgeschlagen worden, eine kompakte Lichtabtastvorrichtung zu verwenden, um einen Lichtstrahl zu der optischen Aufzeichnungsplatte hin zu führen und um den von dieser Platte reflektierten Lichtstrahl aufzunehmen.oder um den Lichtstrahl durch die optische Aufzeichnungsplatte hindurch zu übertragen, um die auf dieser Platte aufgezeichnete Information zu lesen. Diese Lichtabtastvorrichtung wird generell als Abtastvorrichtung vom Stift- bzw. Griffeltyp bezeichnet. Bei einer derartigen, zuvor vorgeschlagenen Lichtabtastvorrichtung vom Griffeltyp sind ein Halbleiterlaser für die Abgabe eines Laserlichtstrahls, ein polarisierter Strahlteiler, eine Kollimatorlinse, eine

Lambda-Viertel-Platte, eine Objektlinse und ein Fotosensor in einem gemeinsamen zylindrischen Tragteil enthalten, welches so angeordnet ist, daß die Objektlinse zu der optischen Aufzeichnungsplatte hin zeigt«

Da sowohl die Kollimatorlinse als auch die Objektlinse in dem gemeinsamen zylindrischen Tragteil bei der bereits vorgeschlagenen Lichtabtastvorrichtung vom Griffeltyp enthalten sind, ist ein derartiges gemeinsames zylindrisches Tragteil relativ lang in seiner Achsenrichtung und außerdem relativ schwer» In der Praxis ist es bezüglich der Kollimatorlinse und bezüglich der Objektlinse jeweils erforderlich gewesen, daß diese eine Länge von mehr als k mm und ein Gewicht von mehr als 400 mg aufweisen, damit ihre entsprechenden optischen Operationen angemessen ausgeführt werden» Aus diesem Grunde ist es bezüglich der betreffenden Vorrichtung als ganze Vorrichtung nahezu unmöglich gewesen, eine Länge von weniger als 35 ran* und ein Gewicht von weniger als 5 S aufzuweisen.

Demgemäß ist es sehr schwierig gewesen, eine Pokussierungs-Servo steuerung und eine Nachlauf-Servosteuerung für den Laserlichtstrahl korrekt zu erzielen, der auf die optische Aufzeichnungsplatte von der Objektlinse her abgegeben wird, indem die bisher vorgeschlagene Lichtabtastvorrichtung vom Griffeltyp an einer Steuereinrichtung angebracht wird, welche die daran angebrachte Lichtabtastvorrichtung in zwei Richtungen be- wegt, die senkrecht zueinander stehen» Daher wird bei der bisher vorgeschlagenen Lichtabtastvorrichtung vom Griffeltyp die Objektlinse individuell bewegt, d.h„ relativ zu dem gemeinsamen zylindrischen Tragteil„ und zwar in dessen Achsenrichtung, um die Fokussierungs-Servosteuerung vorzunehmen» Die betreffende Vorrichtung wird als ganze Vorrichtung in der Richtung rechtwinklig

zu der Achsenrichtung des gemeinsamen zylindrischen Teiles bewegt, um die Nachlauf-Servosteuerung vorzunehmen. Die vorstehend beschriebene Anordnung ist insoweit von Nachteil, als das Servosteuerungs-Frequenzband nicht genügend breit ist und als die Widerstandsfähigkeit gegenüber Stoßen schlecht ist.

Obwohl es theoretisch möglich ist, eine Objektlinse zu verwenden, um den von dem Halbleiterlaser abgegebenen Laserlichtstrahl direkt in einem sehr kleinen Punkt konvergieren zu lassen und dadurch die Forderung nach einer Kollimatorlinse zu vermeiden, wäre die Objektlinse in einem solchen Fall zu lang und schwer. Darüber hinaus würde eine derartige Objektlinse durch eine Vielzahl von Linsen in dem gemeinsamen zylindrischen Tragteil gebildet sein, wodurch die Produktion der Lichtabtastvorrichtung erheblich eingeschränkt würde.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, eine neue Lichtabtastvorrichtung bzw. optische Kopfvorrichtung für die Erzeugung und Steuerung eines Lichtstrahls zu schaffen, wobei durch diese Vorrichtung die oben beschriebenen, dem Stand der Technik anhaftenden Nachteile vermieden sind.

Darüber hinaus soll eine neue Lichtabtastvorrichtung geschaffen werden, mit der ein Lichtstrahl erzeugt und gesteuert wird, wie dies zuvor angegeben worden ist, und die derart in der Größe miniaturisiert und von solch geringem Gewicht ist, daß die Fokussierungs- und Nachlauf-Servosteuerung des Lichtstrahls korrekt durch eine ge-' steuerte Bewegung der Lichtabtastvorrichtung erzielt werden kann, und zwar als Einheit, in zwei Richtungen, die rechtwinklig zueinander stehen.

Gelöst wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe durch die in den Patentansprüchen erfaßte Erfindung.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine optische Köpfvorrichtung bzw» Lichtabtestvorrichtung geschaffen, die besonders für die Verwendung in einem optischen Plattenspieler geeignet ist, um eine auf einer ,drehbaren optischen Aufzeichnungsplatte aufgezeichnete Information zu lesen. Diese Vorrichtung verwendet anstelle der beim Stand der Technik vorgesehenen Kollimatorlinse und der dort ebenfalls vorgesehenen Objektlinse ein Hologramm, "welches derart wirksam ist_s daß eine ■ sphärische Welle zu bzw» in einem anderen bzw« weiteren Punkt konvergiert»

Anhand von Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend

an bevorzugten Ausführungsbeispielen näher erläuterte Fig. 1 zeigt in einer schematischen Schnititansicht .ein Ausführungsbeispiel einer bekannten Lichtabtastvorrichtung vom Griffeltyp.

Pig. Z zeigt in einer schematischen Schnittansicht ein Ausführungsbeispiel einer Lichtabtastvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung»

Fig, 3 bis 5 zeigen verschiedene Diagramme, auf die bei der Erläuterung der Art und Weise, wie ein Hologramm für die Verwendung bei der Lichtabtastvorrichtung gemäß der Erfindung erzeugt wird« Bezug genommen wird»

Fig. 6 zeigt in einer Draufsicht eine gesteuerte Trag-

⁸ einrichtung, welche die in Fig« 2 dargestellte Lichtabtastvorrichtung bewegbar trägt.

Fig. 7 zeigt eine Schnittansicht längs der in Fig„ 6 eingetragenen Linie VII-VII«

Fig. 8 zeigt in einer Perspektivansicht einen Teil der in Fig. 6 und 7 dargestellten gesteuerten Trageinrichtung ,

Fig. 9 zeigt in einer ähnlichen Schnittansicht wie Fig» 7 ein weiteres Ausführungsbeispiel der gesteuerten Trageinrichtung, durch die die Lichtabt as t vor richtung gemäß Fig. 2 bewegbar getragen wird.

-δ-Fig. 10 zeigt in einer schematisehen Schnittansient ein weiteres Ausführungsbeispiel der Lichtabtastvorrichtung gemäß der Erfindung.

Fig. 11 zeigt in einer Draufsicht eine gesteuerte Trag-B einrichtung, mit der die Lichtabtastvorrichtung gemäß Fig. 10 bewegbar getragen wird.

Nunmehr werden die bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben.
10

Um das Verständnis der vorliegenden Erfindung zu erleichtern, wird zunächst unter Bezugnahme auf Fig. 1 ein Beispiel einer, bekannten Lichtabtastvorrichtung erläutert. Eine derartige Lichtabtastvorrichtung ist dabei vom Stift- bzw. Griffeltyp veranschaulicht; sie umfaßt ein zylindrisches Tragteil 1, in welchem in geeigneter Weise ein Halbleiterlaser 2, ein polarisierter Strahlteiler 3» eine Kollimatorlinse, h, eine Lambda-Viertel-Platte 5» eine Objektlinse 6 und ein Fotosensor 8 untergebracht sind. Um Fehler beim Fokussieren eines durch den Halbleiterlaser 2 erzeugten und durch eine Objektlinse 6 auf eine optische Aufzeichnungsplatte 9 auftreffenden Laserlichtstrahls zu ermitteln, ist ein Prisma 7 zusammenhängend mit dem polarisierten Strahlteiler 3 auf derjenigen Seite dieses Strahlteilers vorgesehen, von der der Laserlichtstrahl auftritt, nachdem er von der optischen Aufzeichnungsplatte 9 her reflektiert ist. Ein derartiges Prisma J ist so angeordnet, daß eine Rückenlinie dieses Prismas in der rechtwinklig zur Achse des Laserlichtstrahls verlaufenden Richtung liegt, der hindurchtritt. Außerdem ist ein Fotosensor 8 in vier Berei-

aufgeteilt

ehe/Vorgesehen, die durch Trennlinien voneinander getrennt sind, welche parallel zueinander und zu der Rükkenlinie des Prismas 7 verlaufen.

Eine solche bereits vorgeschlagene Lichtabtastvorrichtung

vom Stift- bzw» Griffeltyp ist in der Achsenriehtung des zylindrischen Tragteils 1 in unerwünschter Weise lang_s und außerdem ist die betreffende Vorrichtung in unerwünschter ¥eise schwer, da sowohl die Kollimatorlinse h als auch die Objektlinse 6 in dem gemeinsamen zylindrischen Tragteil 1 enthalten sind,,

Nunmehr wird unter Bezugnahme auf Fig* 2 ein erstes bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer optischen Kopfvorrichtung bzw. einer Lichtabtastvorrichtung gemäß der Erfindung erläutert. Bei dieser Vorrichtung gemäß der Erfindung ist ein Tragteil 11 veranschaulicht„ welches einen Halbleiterlaser 12_S einen polarisierten Strahlteiler 13, eine Lambda-Yiertel-Platte I5»- ©in Hologramm 16 und einen Potosensor 18 enthält» Bei dieser-Ausfüh-. rungsform ist ebenfalls ein Prisma dargestellt, welches auf einer Seite des polarisierten Strahlteilers 13 als integraler Bestandteil dieses Strahlteilers vorgesehen ist. Der Fotosensor 18 ist in vier Bereiche unterteilt, und zwar in derselben Art und Weise wie der oben erwähnte Potosensor 8,

Das Hologramm 16," welches in der Licht abtastvorrichtung 10verwendet- wird, ist derart wirksam, daß es eine sphärisehe Lichtwelle, die von einem Punkt aus divergiert, in eine andere sphärische Lichtwelle umsetzt, welche in bzw. an einem anderen Punkt konvergiert® Dies bedeutet, daß das Hologramm 16 als Linse wirkt, die einen Lichtstrahl fokussiert. Ein derartiges Hologramm 16 kann beispielsweise, wie dies in Fig, 3 veranschaulicht ist, dadurch erhalten werden, daß ein Hilfshologramm 22 und ein dünner Film 16a aus einer di ehr omatischen Gelatine, die zu dem Hologramm 16 wird, in einem Lichtweg untergebracht werden, der durch eine Objektlinse 21 verläuft. Eine konvergierende sphärische Lichtwelle mit einer numerischen Apertur von sin Θ1 wird durch das Hilfshologramm 22 dazu

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-ιοί gebracht, mit einer divergierenden sphärischen Lichtwelle zu interferieren, die eine numerische Apertur von sin 92 aufweist und die durch die Objektlinse 21 auf dem dünnen Film 16a aufgebracht wird. In einem derartigen Fall wird der dünne Film 16a in das Hologramm gedreht bzw, geschwenkt, welches als Linse wirken kann, die eine von einem Punkt F1 mit der numerischen Apertur sin Θ1 divergierende sphärische Lichtwelle in eine sphärische Lichtwelle umsetzt, welche an einem Punkt F2 XO mit der numerischen Apertur sin 02 konvergiert. Wie in Fig. h veranschaulicht, kann das Hilfshologramm 22 ferner dadurch erhalten werden, daß ein dünner Film 22a in einen durch eine Objektlinse 23 verlaufenden Lichtweg eingebracht wird und daß eine konvergierende sphärisehe Lichtwelle mit einer numerischen Apertur sin Θ1 durch die Objektlinse 23 mit einer ebenen Lichtwelle auf dem Film 22a in Interferenz gebracht wird.

¥ie oben erwähnt, ist es möglicht, das Hologramm 16 dazu heranzuziehen, den von dem Halbleiterlaser 12 aus divergierenden Laserlichtstrahl auf die optische Aufzeichnungsplatte 9 ^zu fokussieren, wie dies in Fig. 2 veranschaulicht ist, und um die auf dieser Platte aufgezeichnete Information zu lesen, ohne die beim Stand der Technik vdrgesehenen Kollimator- und Objektlinsen zu verwenden, da das Hologramm 16 generell als Linse wirken kann, um eine von einem Punkt aus divergierende sphärische Lichtwelle in eine andere sphärische Lichtwelle umzusetzen, die an einem anderen Punkt konvergiert.

Die optische Kopfvorrichtung bzw. die Lichtabtastvorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt eine bemerkenswerte Miniaturisierung in der Größe und eine sehr große Gewichtsreduzierung. Wenn beispielsweise der Radius einer durch das Hologramm 16 gebildeten äquivalenten Linse und die numerische Apertur sin Θ2

mit 2 nun bzw. mit 0,5 vorliegen, kann das Hologramm 16 in einer Entfernung von 3 s ^6 mm von der Aufzeichnungsfläche der optischen Aufzeichnungsplatte 9 entfernt, angeordnet sein. Wenn in dem betreffenden Fall der durch das Hologramm 16 fokussierte Laserlichtstrahl durch den Körper der Platte bzw, Scheibe 9 auf deren Aufzeichnnungsflache gerichtet wird, um von dieser die dort aufgezeichnete Information zu lesen* und wenn die Dicke des Plattenkörpers der betreffenden Platte 9 gegeben ist mit 1,2 mn,

IQ dann beträgt der Abstand 2,26 mm zwischen dem Hologramm 16 und der optischen Aufzeichnungsplatte 9« In. dem Fall, daß die oben erwähnte numerische Apertur sin Θ1 so angeordnet bzw. .ausgelegt ist, daß sie 0,15 beträgt und. daß der Abstand zwischen dem Halbleiterlaser. 12 und dem HoIogramm .16 lediglich 13s 18 mm beträgt_s folgt überdies daraus, daß die Lichtabtastvorrichtung 10 als ganze bemerkenswert miniaturisiert ist und beispielsweise weniger als 15 ram betragen kann« In dem Fall, daß das HoIogramm 16 mit einer Fläche von 9 mm und mit einer Dicke von 1,2 mm gebildet ist, beträgt überdies das Gewicht des Hologramms etwa 270 mg. Da der polarisierte Strahlteiler I3 hinsichtlich seines Körpers so ausgebildet ·

3
werden kann, daß er 5 .mm bei einem Gewicht von etwa

mg aufweist, wiegt der Halbleiterlaser 12 etwa 5OO mg_s und der Fotosensor 18 wiegt etwa hOO mg. Damit ist es möglich, daß das zylindrische Tragteil 11 weniger als 1 g wiegt, indem es beispielsweise aus Aluminium herge- stellt wird. Die optische Abtastvorrichtung bzw, Kopfvorrichtung 10 kann insgesamt mit einem Gewicht von weniger als 3 S hergestellt werden.

Obwohl es möglich ist₉ lediglich eine kreisförmige Apertur zu erhalten, wenn eine gewöhnliche Linse aus Glas verwendet wird, kann die Apertur der durch das HoIogramm 16 gebildeten äquivalenten Linse im übrigen so ausgebildet sein, daß sie verschiedene Formen aufweist,

beispielsweise elliptische, quadratische, rechteckförmige oder andere erwünschte Formen, indem eine Maske 24 der gewünschten Form vorgesehen wird, wie dies in Fig. 5 veranschaulicht ist. Im Falle der elliptischen oder rechteckigen Apertur wird der Anteil des hindurchtretenden Laserlichtstrahls erhöht, wenn der Laserlichtstrahl mit einer Anisotropie von dem Halbleiterlaser 12 abgegeben wird, so daß der Ausnutzungsgrad bzw. -Wirkungsgrad des Laserlichtstrahls gesteigert ist. Aufgrund einer derartigen Steigerung hinsichtlich des Ausnutzungsgrads kann die Abgabeleistung des Halbleiterlasers 12 herabgesetzt werden, so daß die Nutzungsiebensdauer des Halbleiterlasers verlängert ist.

Da die Lichtabtastvorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Erfindung bemerkenswert miniaturisiert ist· und ein stark herabgesetztes Gewicht aufweist, ist es möglich^ die Fokussierungs-Servosteuerung und die Nachlauf-Servosteuerung des auf die optische Aufzeichnungsplatte 9 gerichteten Laserlichtstrahls dadurch zu erzielen, daß eine gesteuerte Halterung der optischen Kopf vorrichtung bzw. der Lichtabtastvorrichtung 10 vorgesehen wird, welche die betreffende Vorrichtung als Einheit in zwei rechtwinklig zueinander verlaufenden Richtungen bewegt, während sichergestellt ist, daß das Frequenzband der Servosteuerung hinrebhend breit sein wird und daß eine Überlegene Beständigkeit gegenüber Stößen vorhanden ist. Ein Beispiel einer gesteuerten Halterung für die Bewegung der Lichtabtastvorrichtung 10 in zwei zueinander rechtwinklig verlaufenden Richtungen ist in Fig. 6 und 7 veranschaulicht. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist ein Spulenträger 31 mit koaxial verlaufenden inneren und äußeren zylindrischen Teilen 31Q- und 31b vorgesehen, um die optische Kopfvorrichtung bzw. die LichtabtastvorxLchtung 10 in ihrem inneren zylindrischen Teil 31a zu halten bzw. zu tragen. Eine erste Bewegungsspule 32 für

die Fokussierungs-Servosteuerung und eine zweite Bewegungsspule 33 für die Nachlauf-Servosteuerung sind an der Außenseite des äußeren zylindrischen Teiles 31 befestigt, wie dies in Fig. 8 veranschaulicht ist. Zwei Magnetjoche JkA issicL JhB, an denen zwei Magneten 35·& bzw. 35B angebracht sind, sind einander gegenüberliegend derart angeordnet, daß der Spulenträger 31 zwischen diesen Magneten liegt» Das obere Ende des inneren zylindrischen Teiles 31a <3.^es Spulenträgers sowie das ■ obere Ende des zylindrischen Tragteiles 31 der Lichtabtastvorrichtung 10 sind durch zwei federnde flexible Elemente oder Dämpfer 36A und 36B von den oberen Enden der magnetischen Joche 3^A und 3^B aus bewegbar getragen oder aufgehängt. Das untere Ende des inneren sylindrischen Teiles 31a des Spulenträgers ist ebenfalls bewegbar getragen, und zwar durch ein federndes flexibles Element oder einen Dämpfer 37 "von den unteren Enden der magnetischen Joche JkA und 3^-B aus, so daß die Lichtabtastvorrichtung 10 mit dem Spulenträger sowohl in der Achsrichtung des Spulenträgers 31» d„h„ in der Aufwärts-Abwärt s-Richtung, als auch in Richtung unter rechten ¥inkeln zu einer solchen Achse bewegt werden kann, wie dies in Fig. 6 durch den Doppelpfeil 38 angedeutet ist.

Wie oben erwähnt, kann die Länge der optischen Kopf vorrichtung bzw. der Lichtabtastvorrichtung 10 weniger als 15 tarn betragen. Deshalb ist es möglich, den Spulenträger 31 so auszubilden, daß er einen Außendurchmesser τ®χι etwa 22 mm aufweist * In einem solchen Fall können die magnetischen Joche JkA und 3to i** der Richtung von oben nach unten so dimensioniert sein, daß diese Abmessung etwa 25 mm beträgt, und in der Querrichtung kann die Abmessung etwa 36 mm betragen. Darüber hinaus kann, wie bereits oben erwähnt, das Gewicht der Lichtabtastvorrichtung 10 weniger als 3 g betragen? demgemäß ist es möglich, ein auf beispielsweise 1,5 kHz erweitertes

Fokussierungs-Servosteuerungs-Frequenzband und ein auf beispielsweise 3 kHz erweitertes Nachlauf-Servosteuerungs-Frequenzband bei der Servosteuerung zu erzielen. Diese Servosteuerungs-Frequenzbänder sind für die entsprechenden Servosteuerungen genügend breit.

Fig. 9 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer gesteuerten Trageinrichtung bzw. Halterung gemäß der Erfindung für die Halterung der Lichtabtastvorrichtung 10, um diese in zwei zueinander rechtwinklig verlaufenden Richtungen zu bewegen. Die Lichtabtastvorrichtung 10 ist dabei als Vorrichtung veranschaulicht, die in die magnetische Anordnung einzusetzen ist, welche aus den magnetischen Jochen JhA und 34B und den Magneten 35A und 35^B gemäß der in Fig. 6 und 7 dargestellten" Ausführungsform besteht. Bei der in Fig. 9 dargestellten Ausführungsform ist jedoch das zylindrische Tragteil der Lichtabtastvorrichtung 10 verlängert oder nach unten ausgedehnt, was mit 11a bezeichnet ist, und ferner ist ein Spulenträger 41 mit einem derart verlängerten Teil 11a des zylindrischen Tragteiles 11 zusammenhängend gebildet. Eine Bewegungsspule 42 für die Fokussierungs-Servosteuerung ist auf den Spulenträger 41 aufgewickelt, und eine magnetische Anordnung, bestehend aus magnetischen Jochen 44 und 45 und aus einem dazwischen vorgesehnen Magneten 46 ist um den langgestreckten Teil 11a des zylindrischen Tragteiles 11 vorgesehen. Ein ringförmiges Teil 47 verläuft von dem magnetischen Joch 44 aus auf dessen Oberseite nach oben, und zwei stationäre Spulen 43A und 43B für die Nachlauf- bzw. Spur-Servosteuerung sind an der Innenfläche des ringförmigen Teiles 47 an diametral gegenüberliegenden Stellen .dieses Teiles angebracht. Ferner sind zwei Magneten 4°<A und 49B durch Halter 48A bzw. 48B an der Außenseite des Tragteiles der Lichtabtastvorrichtung 10 angebracht, und zwar an den Stellen, die zu den stationären Spulen 43A bzw. 43B

hinzeigen. Das zylindrische Tragteil 11 ist über einen Dämpfer 50 von dem ringförmigen Teil kj rind über einen Dämpfer 5^ von einem weiteren ringförmigen Teil 52 getragen» welches an dessen unteren Ende mit dem magnetisehen Joch 45 verbunden ist.

Fig. 10 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer optischen Köpfvorrichtung bzw. Lichtabtastvorrichtung 10A gemäß der vorliegenden Erfindung. Bei dieser Aus- ·führungsform werden der polarisierte Strahlteiler 13 und die Lambda-Viertel—Platte I5 gemäß Fig. 2 nicht verwendet. Ein Halbleiterlaser 12A wird hier derart betrieben, daß er sowohl als Fotodetektor als auch als Laserlichtstrahlquelle wirkt. Das Hologramm 16 ist derart wirksam, daß völlig sicher der von der optischen Aufzeichnungsplatte 9 reflektierte Laserliehtstrahl zu dem Halbleiterlaser 12A zurückkehrt. Die in Fig. 10 dargestellte Ausführungsform liefert den größten Teil einer solchen Charakteristik des Hologramms 16„ Bei dieser Ausführungsform ist es nicht notwendig, irgendein Projektionsteil auf der Außenseite des zylindrischen Tragteiles 11A vorzusehen, 12nd zwar im Unterschied zu der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform, bei der das Teil· 11 ein seitliches Projektionsteil 11' aufweist, um den Fotosensor 18 unterzubringen. Demgemäß kann das zylindrische Tragteil 11A in allen Richtungen um seine Längsachse herum symmetrisch ausgebildet werden, um die Erzielung einer zusätzlichen Servorsteuerung für eine Zeitbasiskorrektur des wiedergegebenen Signals zu ermöglichen, welches aus der Information erhalten wird, die mittels des Laserlichtstrahls gelesen ist. Diese Servosteuerung ist dabei zusätzlich zu den Fokussierungs- und Nachlauf-Servosteuerungen vorhanden. Um dies zu erzielen, ist eine dreidimensional gesteuerte Halterung vorgesehen, die das daran angebrachte zylindrische Tragteil 11A in drei verschiedenen, rechtwinklig zuein-

ander verlaufenden Richtungen bewegen kann, wie dies beispielsweise in Fig. 11 veranschaulicht ist.

Die Lichtabtastvorrichtung 1OA gemäß Fig. 10 ist in Fig. 11 als Vorrichtung gezeigt, die insbesondere in bzw. an einer magnetischen Anordnung anzubringen ist, und zwar in weitgehend derselben Art und Weise, wie dies oben unter Bezugnahme auf Fig. 9 beschrieben worden ist. Demgemäß ist die magnetische Anordnung in Fig· 11 als Anordnung gezeigt, die ein ringförmiges Teil 47 und stationäre Spulen 43A und 43B für die Nachlauf- bzw. Spur-Servosteuerung enthält. Diese Spulen sind an der.Innenseite des ringförmigen Teiles 47 an Stellen angeordnet, die diametral einander gegenüberliegend in einer ersten Richtung vorgesehen sind. Gemäß Fig. 11 ist·jedoch ein weiteres Paar von stationären Spulen 53-A- und 53B für die Zeitbasiskorrektur-Servosteuerung an der Innenseite des ringförmigen Teiles derart angebracht, daß diese Spulen in einer zweiten Richtung diametral einander gegenüberliegend vorgesehen sind. Die betreffende zweite Richtung verläuft dabei rechtwinklig zu der ersten Richtung. Ein rechteckförmiger Halter 48 ist an der Außenseite der Lichtabtastvorrichtung 1OA angebracht. Magneten 4°Ά und 49B sind an derjenigen Oberfläche des rechteckförmigen Halters 48 angebracht, welche den stationären Spulen 43A und 43B gegenüberliegtuJEin weiteres Paar von Magneten 59A und 59B ist an denjenigen Oberflächen des rechteckförmigen Halters 48 angebracht, die den stationären Spulen 53A bzw. 53B gegenüberliegen. Demgemäß kann die optische Kopfvorrichtung bzw. die Lichtabtastvorrichtung 10A in rechtwinklig zueinander verlaufenden Richtungen bewegt werden, wie dies in Fig. 11 durch Doppelpfeile und 58 veranschaulicht ist, um Nachlauf- bzw. Spurfehler sowie Zeitbasisfehler zu korrigieren, indem die Spulen 43A, 43B bzw. 53A und 53B selektiv erregt werden. Die

BAD

\ gesteuerte Halterung bezüglich der Lichtabtastvorrichtung 1OA umfaßt ferner eine (nicht dargestellte) Anordnung, durch die Bewegungen des Tragteiles TlA in Richtung der Längsachse dieses Teiles hervorgerufen werden, um Fokussierungsfehler zu korrigieren. Diese Halterung kann "beispielsweise durch die Spule hZ und den Magneten 45 gemäß Fig. 9 gebildet sein. Demgemäß kann die Lichtabtastvorrichtung 1OA in allen drei, rechtwinklig zueinander verlaufenden. Richtungen bewegt werden, um eine Nachlauf- bzw. Spur-, Zeitbasis- und Fokussierungs-Servosteuerung zu bewirken«

. In der Lichtabtastvorrichtung 1OA ist ferner ein piezoelektrisches Element 61 zwischen der Unterseite des zylindrischen Tragteiles 11A und dem Halbleiterlaser 12A vorgesehen, wie dies in Fig. TO veranschaulicht ist." Eine Spannung für eine Wobbelung wird in geeigneter Weise dem piezoelektrischen Element 61 zugeführt, um dieses in Schwingung zu versetzen und um dadurch den Halbleiterlaser 12A in Achsenrichtung des von dem Laser 12A abgegebenen Laserlichtstrahls zu wotabeln, so daß Fehler in der Fofoissierungs-Servosteuerung in bekannter Weise ermittelt werden können.

Alternativ dazu kann anstelle eines piezoelektrischen Elements 61 ein hinterer Überwachungs-Fotodetektor 19 für den Halbleiterlaser 12A vorgesehen sein» um Fehler in der Fokussierungs-Servosteuerung zu ermitteln. Darüber hinaus kann ein weiteres piezoelektrisches Element 62 zwischen dem oberen Ende des zylindrischen Tragteiles 11A und dem Hologramm 16 vorgesehen sein, wie dies Fig. 10 veranschaulicht. Eine Spannung wird in geeigneter Weise dem piezoelektrischen Element 62 zugeführt, um dieses in Schwingung zu· "versetzen und um dadurch das Hologramm 16 iii der rechtwinklig zu der Achse des von dem Halbleiterlaser 12A abgegebenen Laserlichtstrahls verlaufenden

Richtung zu wobbeln. Eine derartige Wobbelung des Hologramms 16 wird in bekannter Weise angewandt, um Fehler in der Spur- bzw. Nachlauf-Servorsteuerung zu ermitteln, •^ehler in der Nachlauf-Servosteuerung können insbesondere mittels eines Fotosensors (nicht dargestellt) ermittelt werden, der für die Aufnahme des Laserliclitstralils vorgesehen ist, nachdem dieser das gewobbelte Hologramm 16 passiert hat und auf der optischen Aufzeichnungsplatte reflektiert worden ist. 10

Leerseite

Claims

4.11„1982

7-35 Kitashinagava 6-clioine

Shinagawa-ku

Tokio, Japan

10

Patentansprüche

(i J Li eilt abtastvorrichtung für die Erzeugung und Steuerung eines Lichtstrahls, mit einem im wesentlichen zylindrischen Tragteil und einem in diesem Tragteil enthaltenen Halbleiterlaser für die Abgabe eines Laserlichtstrahls, dadurch gekennzeichnet , daß an dem Tragteil (11ϊ ITA) ein Hologramm (i6) derart angebracht ist, daß der von dem Halbleiterlaser (12| 12A) abgegebene Laserlichtstrahl durch das Hologramm (i6) in einer Richtung längs der Achse des betreffenden zylindrischen Tragteiles (11;11a) hindurchtritt, und daß das betreffende Hologramm (16) derart wirksam ist, daß eine von einem Punkt bei dem Laser (.12; 12A) divergierende sphärische Lichtwelle in eine andere sphärische Lichtwelle umgesetzt wird, die an einem anderen, außerhalb des zylindrischen Tragteiles (11; 11a) liegenden Punkt konvergiert.

2. Vorrichtung nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet , daß in dem Tragteil (ii) an einer Stelle zwischen dem Halbleiter-

laser (12) und dem Hologramm (16) ein Strahlteiler (I3) enthalten ist

und daß an dem Tragteil (11) ein Fotosensor (18) angebracht ist, der einen durch den Strahlteiler (I3) abgeteilten Laserlichtstrahl aufnimmt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß eine Haiteeinrichtung (31J 41 ) vorgesehen ist, welche das zylindrische Tragteil (11 j 11A) hält,

und daß eine Antriebseinrichtung (32, 33, 35A, 35B; 42, 46j 43A, 43B, 49A, 49B5 53A, 53B, 59A, 59B) vorgesehen ist, welche die Halteeinrichtung (3I ί ^O in zumindest zwei verschiedenen Richtungen elektromagnetisch bewegt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3»d^acliirch gekennzeichnet , daß die betreffende Antriebseinrichtung die Haiteeinrichtung (31j ^1) elektromagnetisch in einer ersten Richtung längs der genannten Achse des zylindrischen Tragteiles (11;11A) und in einer zweiten Richtung rechtwinklig zu der betreffenden ersten Richtung bewegt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1,dadurch g e -

kennzeichnet, daß der Halbleiterlaser (12A) an dem zylindrischen Tragteil (12A) durch ein erstes piezoelektrisches Element (61) angebracht ist und daß das Hologramm (16) an dem zylindrischen Tragteil (12A) durch ein zweites piezoelektrisches Element (62) angebracht ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5> dadurch gekennzeichnet , daß der Laserlichtstrahl von dem Tragteil (IIA) aus durch das Hologramm (16) hindurchtritt und auf der Außenseite des Tragteils (IIA) derart reflektiert wird, daß er durch das Hologramm (16) wieder in das Tragteil (IIA) eintritt,

und daß der· Halbleiterlaser (12A) außerdem den Laserliehtstrahl aufnimmt, der wieder in das Tragteil ("MA) eintritt.

7 · Vorrichtung nach. Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet j daß der Laserlichtstrahl aus dem Tragteil (!ΙΑ) durch das Hologramm (i6) hindurchtritt und auf der Außenseite des Tragteils ("MA) derart reflektiert vird, daß er in dieses Tragteil durch das Hologramm (i6) wieder eintritt und durch das betreffende Hologramm (l6) gegen den Halbleiterlaser (1 SA) gerichtet wird,

8. Vorrichtung nach Anspruch 7»cia.d.ureh gekennzeichnet , daß eine Halteeinrichtung (41) vorgesehen ist, welche das zylindrische Tragteil (12A) hält,

und daß eine Antriebseinrichtung (42, 46„ 43A, 43B, 49A, 49B, 53A, 53B, 59A, 59B} vorgesehen ist, welche die HaI-teeinrichtung (4i) in der Achsenrichtung des zylindrischen Tragteiles (IIA) für eine Fokussierungs-Servosteuerung und in orthogonal dazu bezogenen Richtungen, die rechtwinklig zu der genannten Achse verlaufen, für Nachlauf- und Zeitbasis-Servosteuerungen elektromagnetisch bewegt.