DE3344262C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein optisches Gerät zum Lesen von Information, die auf einer optischen Scheibe oder einer ähnlichen Vorrichtung aufgezeichnet ist.

Bei einem Gerät zum optischen Lesen von Information ist die Information auf einer Scheibe aufgezeichnet wie beispielsweise einer Videoscheibe oder einer digitalen Audio-Scheibe und zwar in Form von winzigen Poren, die in einer spiralförmigen Bahn auf der Scheibenfläche an­ geordnet sind. Wenn die Aufzeichnung einer Scheibe re­ produziert wird, so wird ein Lichtstrahl auf die Bahn ge­ lenkt und die Scheibe wird mit einer vorbestimmten Ge­ schwindigkeit gedreht.

Die Intensität des reflektierten Lichtes oder des übertragenen Lichtes wird in ein elektrisches Signal umgewandelt, so daß dadurch das ursprüngliche Informa­ tionssignal reproduziert wird.

Für die Wiedergabe einer derartigen Scheibe muß der Licht­ strahl genau auf die Aufzeichnungsfläche der Scheibe fokussiert sein. Dies erfordert eine Lagesteuerung (Fokus Servo) in einer Richtung senkrecht zur Aufzeichnungs­ fläche eines optischen Systems, d. h. also in der Fokussierungs­ richtung. Darüberhinaus sollte der Lichtstrahl in radialer Richtung zur Scheibe gesteuert werden (Spur-Servo), d. h. in Richtung der Spur oder der Rille, um zu bewirken, daß der Lichtstrahl immer genau der Aufzeichnungsspur folgt. Zu diesem Zweck enthält eine Treibervorrichtung für ein op­ tisches System für die Verwendung in einem derartigen Gerät zum optischen Lesen von Information einen Halterungs­ mechanismus, um bewegbar das optische System zu haltern, welches den Lese-Lichtstrahl steuert, und umfaßt einen Positionierungsmechanismus zur Steuerung der Lage des op­ tischen Systems in Fokussierungsrichtung und in Spurrichtung abhängig von einem Fokussierungsfehlersignal und einem Spurfehlersignal.

Es wurden bereits verschiedene Typen der­ artiger optischer Lesegeräte vorgeschlagen, von denen eines in den Fig. 1 und 2 veranschaulicht und ein ähnliches in der GB 20 90 038 beschrieben ist.

Wie dargestellt ist ein optisches System 3 mit einer Objektivlinse 1 und einer Hülse oder Zylinder 2 mit Hilfe eines Halterungselements 4 gehaltert, so daß es in zwei Richtungen bewegbar ist und zwar in einer Fokussierungsrichtung Z parallel zur optischen Achse des optischen Systems 3 und in der Lauf- oder Spurrichtung X, die senkrecht zur Fokussierungsrichtung verläuft. Das Halterungselement 4 ist aus einem Paar freitragender flexibler Teile 6 zu­ sammengesetzt, die zueinander parallel angeordnet sind und von denen jedes ein erstes Ende aufweist, welches an einem Rahmen 5 befestigt ist. Ein Zwischenteil 7 ist zwischen den zweiten freien Enden der flexiblen Teile an­ geordnet. Die Halterungsteile 8 sind mit einem Ende mit dem Zwischenteil 7 verbunden und erstrecken sich in Rich­ tung der fixierten Enden der flexiblen Teile 6. Die an­ deren Enden der Halterungsteile 8 sind mit dem optischen System 3 verbunden. Die flexiblen Teile 6 und die Halterungs­ teile 8 sind nur in der Lauf- oder Spurrichtung X und in der Fokussierungsrichtung Z flexibel. Mit 9 ist ein steifes Teil bezeichnet. Eine Spule 11, die dazu verwendet wird eine Kraft zu erzeugen, die in Fokussierungsrichtung Z wirkt, ist auf einen Spulenkörper 10 aufgewickelt, der unterhalb des Zylinders 2 angeordnet ist. Ein Paar Spulen 13 für die Erzeugung einer Bewegung in der Spurrichtung X sind auf entsprechende Spulenkörper 12 aufgewickelt, die sich in Spurrichtung X erstrecken. Magnet-Schaltkreise 14 und 15 die fest am Rahmen 5 befestigt sind, erzeugen eine elektromagnetische Treiberkraft für die Wicklungen 11 und 13.

Ein Nachteil des optischen Lesegerätes zum Lesen von Information besteht darin, daß dann, wenn das optische System in Richtung der Spur getrieben wird, das optische System nur dann eine gewünschte parallel verlaufende Be­ wegung ausführt, wenn die Frequenz des Treiber-Erregerstromes niederig ist. Wenn die Frequenz oberhalb eines bestimmten kritischen Punktes liegt und zwar aufgrund einer Störung in den Frequenzansprecheigenschaften des Systems, so wird das optische System veranlaßt sich zu drehen.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein optisches Lesegerät zum Lesen von Information zu schaffen, bei dem eine parallel zur Aufzeichnungsplatte verlaufende Bewegung des optischen Systems bei allen Fre­ quenzen des Antriebs-Erregerstromes erreicht wird.

Das optische Lesegerät zum Lesen von Information nach der vorliegenden Erfindung umfaßt ein optisches System, um einen Lese-Lichtstrahl auf eine Auf­ zeichnungsfläche eines Aufzeichnungsmediums zu lenken, umfaßt ferner eine Positionierungseinrichtung zum Posi­ tionieren des optischen Systems in Richtung der optischen Achse desselben und in einer vertikalen Richtung senkrecht zur Richtung der optischen Achse, enthält ferner ein Halterungselement zur Halterung des optischen Systems, wenn dieses sich in Richtung der optischen Achse bewegt und in Richtung der vertikalen Achse senkrecht zu dieser bewegt, um den Lichtstrahl senkrecht zur Aufzeichnungs­ fläche zu halten. Das Halterungselement enthält ein Paar von flexiblen Teilen, die freitragend befestigt sind und die in vertikaler Richtung flexibel sind, ferner einen Zwischenabschnitt, der sich zwischen den freien Enden der flexiblen Teile erstreckt, und ein Halterungselement dessen eines Ende an dem Zwischenabschnitt befestigt ist und welches an seinem anderen Ende das optische System nur in Richtung der optischen Achse bewegbar haltert. Der Ab­ stand zwischen den befestigten Enden ist größer als der Abstand zwischen den freien Enden.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungs­ beispielen unter Hinweis auf die Zeichnung näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 und 2 ein Treibergerät für ein optisches System nach dem Stand der Technik;

Fig. 3 und 4 jeweils eine Draufsicht und Seitenansicht eines ersten Ausführungsbeispiels nach der vorliegenden Erfindung, teilweise im Schnitt;

Fig. 5 eine fragmentarische perspektivische Dar­ stellung eines Halterungselements, welches in der Vorrichtung nach den Fig. 3 und 4 zur Anwendung gelangt;

Fig. 6 ein erläuterndes Diagram zur Veranschau­ lichung der Arbeitsweise des Ausführungs­ beispiels nach den Fig. 3 und 4;

Fig. 7, 8 und 9(a) Darstellungen ähnlich derjenigen von Fig. 5, jedoch jeweils einer zweiten, dritten und vierten Ausführungsform eines Halterungselementes nach der Erfindung; und

Fig. 9 (b) die zwei Teile des Halterungselements der Fig. 9(a) in einer auseinandergeklappten Darstellung.

Im folgenden soll ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines optischen Lesegerätes zum Lesen von Information nach der Erfindung unter Hinweis auf die Zeichnungen beschrieben werden.

Die Fig. 3, 4, 5 und 6 zeigen ein erstes Ausführungs­ beispiel nach der Erfindung. Ein optisches System 20, welches einen Zylinder 18 und eine optische Linse 19 um­ faßt, die in den Zylinder eingesetzt ist, ist mit Hilfe eines Halterungselements 21 derart gehaltert, daß es inner­ halb eines vorbestimmten Bereiches in zwei Richtungen be­ wegbar ist und zwar speziell (1) in einer Richtung parallel zur optischen Achse des optischen Systems 20, d. h. in einer Fokussierungsrichtung Z und (2) in der Lauf- oder Spur­ richtung X, senkrecht zur Fokussierungsrichtung. Eine Spule 23, die eine Bewegung in der Fokussierungsrichtung Z bewirkt, ist auf einen Spulenkörper 22 gewickelt, der unterhalb des Zylinders 18 befestigt ist. Ein Paar recht­ eckförmiger Spulenkörper 24 erstreckt sich in der Spur­ richtung X. Die Wicklungen 25 sind auf die Spulenkörper 24 aufgewickelt.

Die Halterungselemente 21 bestehen aus einem Paar von freitragenden flexiblen Teilen 27, von denen jeweils das eine Ende an einem Rahmen 26 befestigt ist. Ein Zwischen­ teil 28 in Form einer Platte erstreckt sich zwischen den jeweiligen freien Enden der flexiblen Teile. Parallel verlaufende Halterungsteile 29, deren erste Enden an der oberen und der unteren Seite des Zwischenteiles 28 be­ festigt sind, besitzen äußere mit Öffnungen versehene Enden, in denen der Zylinder und das optische System 3 an­ geordnet bzw. befestigt ist. Die flexiblen Teile 27 und die Halterungsteile 29 können nur in Spurrichtung X und Fokussierungsrichtung Z gebogen werden. Der Abstand zwischen den befestigten Enden der flexiblen Teile 27 ist größer gewählt als der Abstand zwischen den freien Enden der flexiblen Teile 27. Ein steifes Teil 30 mit einem im wesentlichen trapezförmigen Querschnitt ist dafür vor­ gesehen, um die Verbindung zwischen den flexiblen Teilen 27, dem Zwischenteil 28 und dem Halterungsteil 29 zu ver­ bessern. Das steife Teil 30 ist an diesen drei Teilen be­ festigt.

Magnetkreisteile 33 und 34, die Magnete 31 und 32 enthalten sind dafür vorgesehen, elektromagnetische Antriebskräfte den Treiberwicklungen 23 und 25 zuzuführen. Die Magnetkreis­ teile 33 und 34 sind am Rahmen 26 befestigt. Ein magnetischer Spalt mit einer vorbestimmten Breite ist zwischen der Treiber­ wicklung 23 und der Magnetwicklung 33 und dem magnetischen Kreis 33 ausgebildet und ferner auch zwischen der Treiber­ wicklung 25 und dem magnetischen Kreis 34.

Ein Strom mit geeigneter Größe wird der Treiberwicklung 23 zugeführt, um das optische System 20 in Fokussierungsrich­ tung Z zu treiben, wobei gleichzeitig das Halterungsteil veranlaßt wird, sich in die gleiche Richtung zu biegen. Ein der Treiberwicklung 25 zugeführter Strom treibt das optische System 20 in der Spurrichtung X. Jedoch kann das optische System 20 keine parallel verlaufende Bewegung ausführen (eine Bewegung in einer Richtung parallel zur optischen Achse), da der Abstand zwischen den fixierten Enden der flexiblen Teile 27 größer ist als der Abstand zwischen den freien Enden derselben. Gemäß Fig. 6 wird das optische System 20 in der Spurrichtung X angetrieben, wobei die treibende Kraft in dieser Richtung von dem Strom abgeleitet wird, welcher der Treiberwicklung 25 zugeführt wird. Wenn das optische System in dieser Weise angetrieben wird, werden die flexiblen Teile 27 gemäß der Strichpunkt­ linie in Fig. 6 verformt, so daß das optische System 20 nur um einen vertikalen Momentdrehpunkt gedreht wird (Bewegung in Richtung R) .

Fig. 7 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel nach der Erfindung. Bei dieser Ausführungsform ist ein Halterungs­ element 38 für die Halterung des optischen Systems ein­ stückig aus flexiblen Teilen 39 gebildet und ein Halterungs­ teil 40 kann in Spurrichtung X und in der Fokussierungs­ richtung Z gebogen werden. Das Element 38 kann aus Kunst­ stoff hergestellt sein und kann durch Stanzen eines Kunst­ stoffrohlings geformt werden. Die Kreuzungsstelle zwischen den flexiblen Teilen 39 und dem Halterungsteil 40 ist mit einer Öffnung 41 ausgestattet zu dem Zweck, das Hal­ terungsteil 38 gewichtsmäßig leicht zu halten. Die Größe der Öffnung 41 sollte so begrenzt sein, daß die mechani­ sche Festigkeit des Halterungsmechanismus dabei nicht verloren geht.

Die zweite Ausführungsform ist ansonsten ähnlich der ersten Ausführungsform ausgebildet.

Gemäß der zweiten Ausführungsform wird das Halterungs­ element als eine zusammenhängende Einheit hergestellt, um dadurch die Zahl der Teile zu vermindern,und um die Ver­ arbeitung und auch den Zusammenbau zu vereinfachen, so daß dadurch geringere Kosten entstehen.

Fig. 8 veranschaulicht ein drittes Ausführungsbeispiel nach der Erfindung, bei dem ein starres Teil 42 fest an der Kreuzungsstelle zwischen den flexiblen Teilen 39 und dem Halterungsteil 40 eines Halterungselementes 38 befestigt ist, wie dies in Fig. 7 gezeigt ist, um dadurch die Ver­ bindung zwischen den flexiblen Teilen 39 und dem Halterungs­ teil 40 zu versteifen. Bei dieser Konstruktion stellt das starre Teil 42, welches an der Verbindungsstelle zwischen den flexiblen Teilen 38 und dem Halterungsteil 39 vorge­ sehen ist, eine positive Wirkung des Halterungsmechanismus 38 beim Antreiben des optischen Systems sicher.

Eine vierte Ausführungsform nach der Erfindung ist in den Fig. 9(a) und 9(b) gezeigt. Gemäß der vierten Aus­ führungsform ist ein Halterungselement 43 aus zwei Platten­ rohlingen 44 und 45 hergestellt, die jeweils eine vorbe­ stimmte Form haben, was mit Hilfe von Stanzen oder einem ähnlichen Vorgang erreicht werden kann. Die Plattenrohlinge sind starr oder fest in einer gekreuzten Weise aneinander befestigt beispielsweise durch Schweißen und sie werden dann einer Kunststoffverarbeitung unterzogen, um flexible Teile 46 und ein Halterungsteil 47 zu erhalten, die nur in der Spurrichtung X und in der Fokussierungsrichtung Z flexibel sind.

Es ergibt sich somit, daß das Halterungselement des optischen Lesegerätes zum Lesen von Information so ausgelegt ist, daß der Abstand zwischen den festen oder fixierten Enden der flexiblen Teile größer ist als der Abstand zwischen den freien Enden derselben. Aus diesem Grund führt das optische System immer korrekt eine Drehbewegung für alle zu er­ wartenden Frequenzen des Antriebsstromes aus, wenn das optische System in der Spurrichtung bzw. Aufzeichnungsrich­ tung angetrieben wird. Durch die vorliegende Erfindung wird auch ein kritischer Punkt hinsichtlich der Art der Bewegung des optischen Systems beseitigt. Daher wird auch keine Störung in den Frequenzansprecheigenschaften ver­ ursacht.

Claims (5)

1. Optisches Lesegerät zum Lesen von Information, mit einem optischen System zum Erzeugen eines optischen Lesestrahls, einem Halterungselement zum Haltern und Führen des optischen Systems in Richtung der optischen Achse und in Richtung senkrecht zur optischen Achse, um die optische Achse senkrecht zur Aufzeichnungsfläche zu halten, wobei das Halterungselement zwei freitragende, flexible Teile, die mit ihren ersten Enden an einem stationären Teil befestigt sind und die nur in Richtung senkrecht zur optischen Achse flexibel sind, einen Zwischenabschnitt, der sich zwischen den zweiten Enden der freitragenden flexiblen Teile erstreckt, und zwei im wesentlichen parallel verlaufende Halterungsteile enthält, die mit ihren ersten Enden an dem Zwischenabschnitt und mit ihren zweiten Enden an dem optischen System befestigt sind und die das optische System nur in Richtung der optischen Achse bewegbar haltern und einer Positioniereinrichtung zum Bewegen des optischen Systems in Richtung der optischen Achse und in Richtung senkrecht zur optischen Achse, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen den ersten am stationären Teil befestigten Enden der freitragenden flexiblen Teile (27, 39, 46) größer ausgebildet ist als der Abstand zwischen den zweiten Enden derselben.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die flexiblen Teile (27; 39; 46), der Zwischenabschnitt (28) und die Halterungsteile (29; 40; 47) als einstückige Einheit ausgebildet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine Öffnung (41) in dem Zwischen­ abschnitt (28) ausgebildet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein trapezförmiges Teil (30; 42) nahe dem Zwischenabschnitt (28) angeordnet ist, um eine zusätzliche Abstützung der flexiblen Teile (27; 39) und der Halterungsteile (29; 40) vorzusehen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die flexiblen Teile (46) und die parallel verlaufenden Halterungsteile (47) als getrennte Einheiten hergestellt sind.