DE3346113A1

DE3346113A1 - Autofokussystem

Info

Publication number: DE3346113A1
Application number: DE19833346113
Authority: DE
Inventors: Yoshiaki Hachioji Tokio/Tokyo Ikeda; Hideyuki Koganei Tokio/Tokio Kenjyo; Ken Hachioji Tokio/Tokyo Ohshima; Masaharu Tokio/Tokyo Sakamoto; Toyoaki Takeuchi
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1982-12-23
Filing date: 1983-12-21
Publication date: 1984-07-05
Also published as: JPS59116942A; JPH041927B2; DE3346113C2; US4683560A

Description

OLYMPUS OPTICAL CO., LTD:

43,2— 2 chome — , , _/nr„., _nnr

Haia_ga_ya. _Shifcu_ya-_ku Riefen: JKS,>e0C

Tokyo / JAPAN

Anwaltsakte 843-5 7 D Datum 20. Dez.

¹¹ Autof okussystem "

Die Erfindung betrifft ein Autofokussystem mit einer Lichtquelle, die im wesentlichen senkrecht zu einer Informationsebene eines rotierenden optischen Informationsträgerkörpers bewegbar ist und einen Lichtstrahl aussendet, der auf der Informationsebene einen Lichtpunkt bildet, und mit einer Fokussierregelung zur Bewegung der Lichtquelle so, daß die optische Distanz zwischen der Lichtquelle und dem Informationsträgerkörper innerhalb eines geeigneten Abstandsbereichs liegt, wodurch eine Fokussierregelung des Lichtpunktes auf dem Informationsträger bewirkt wird.

Eine der wesentlichsten Techniken beim Aufzeichnen oder Wiedergeben von Informationen auf einen oder von einem Informationsträgerkörper, wie beispielsweise eine optische Platte, besteht darin, in geeigneter Weise einen Lichtfleck auf der Informationsebene der Platte zu erzeugen. In einem optischen Informationsaufzeichnungs-/Wiedergabesystem ist eine Fokusregeleinheit vorgesehen, die der Objektivlinse erlaubt, der Oberflächenoszillation der Informationsebene der Platte, die bei der Rotation der Platte entsteht, zu folgen, wodurch die

Bildung des Lichtflecks auf der Informationsebene gesteuert wird. Die Position des optischen Systems einschließlich der Objektivlinse wird in der Weise geregelt, daß die Entfernung

j zwischen der Informationsebene und dem optischen System immer

! innerhalb eines geeigneten Bereichs in Abhängigkeit von der Oberflächenoszillation der Platte bleibt. Ein Suchsystem ist

■ vorgesehen, um automatisch die Objektivlinse in einen Fang- '■■ bereich der genannten Regeleinheit zu ziehen.

In der bekannten Technik ist es jedoch unmöglich, die Posi-' tionssteuerung der Objektivlinse für die Fokussierung des Lichtflecks auf der Platten-Informationsebene ausreichend wirksam vorzunehmen. Bei einem bekannten Aufnahme-/Wiedergabegerät (JP-OS 108 939/80) wird beispielsweise ein Steuersignal aus einem bestimmten Schaltungsabschnitt erzeugt, um die Bewegung der Objektivlinse zu stoppen, wenn sie sich auf die rotierende optische Platte zubewegt und in den Bereich der beginnenden Fokussiermoglichkeit gelangt. Danach wird die Objektivlinse in die Regelschleife gezogen.

Wenn bei der bekannten Anordnung das optische System gestört wird, bleibt der Schaltungsabschnitt unwirksam, auch wenn die Objektivlinse in dem Fokussierbereich liegt, so daß ein Stoppsignal für die Linsenbewegung nicht erzeugt wird. Als Nachteil der bekannten Anordnung erweist sich daher, daß die Linse weiter auf die Platte zubewegt wird und eine optimale Fokussierung des Lichtflecks nicht entsteht. Im schlimmsten Fall kommt die ' Linse in Kontakt mit der rotierenden Platte, wodurch Geräteteile zerstört werden.

j Aus der JP-OS 94528/81 ist eine Technik bekannt, durch die die ι Erzeugung einer Suchspannung für das Regelsystem gestoppt wird, ' wenn eine konstante Zeit verstrichen ist, nachdem die Fokus-

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regelschleife für die optische Platte geschlossen worden ist und zu diesem Zeitpunkt die offene Regelschleife den vollen Verstärkungsfaktor eingestellt hat. Das System ist so ausgebildet, daß ein Fokusfehlersignal immer überwacht wird und das Fokusregelsystem geschlossen wird, wenn die Signalstärke dieses Signals einen vorbestimmten Schwellwert überschreitet. Aber auch bei dieser Technik besteht weiterhin die Gefahr, daß im Falle einer Störung des optischen Systems die Objektivlinse beispielsweise mit der Oberfläche der rotierenden Platte zusammenstößt.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, ein j Autofokussystem der eingangs erwähnten Art zu erstellen, das j eine zuverlässige Positionssteuerung einer Objektivlinse zur j Ausbildung eines fokussierten Lichtflecks auf einer Informationsebene eines Informationsträgerkörpers erlaubt und dabei I eine sichere Bewegung der Linse vorzugsweise in dem Fangbereich einer Regelschleife gewährleistet.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Steuerung die Fokusregelung unwirksam macht, wenn sich die Lichtquelle dem Informationsträgerkörper nähert, die Bewegung der Lichtquelle vorübergehend stoppt, wenn die Lichtquelle eine erste Position erreicht hat, die einer "zu weit"-Position in einer geeigneten Regelschleife der Fokusregelung entspricht, und die Lichtquelle von der ersten Position um nur eine vorbestimmte Länge in eine zweite Position verschiebt, so daß die Lichtquelle innerhalb des Fokusregelschleifenabstandes angeordnet ist.

Die Funktion des erfindungsgemäßen Autofokussystems sowie vorteilhafte Ausgestaltungen und deren Vorteile sind anhand der nachstehenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels erläutert.

Die Erfindung soll im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Es zeigen:

Figur 1:

Figur 2 :

Figur 3A bis 3C:

ein Blockschaltbild für die Gesamtanordnung eines Autofokussiersystems nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung;

eine Kurve, die die Regelcharakteristik des offenen Kreises des Autofokussiersystems aus Figur 1 darstellt;

Kurvenverläufe, die die Änderung der jeweiligen Potentiale in wesentlichen Stufen des Systems aus Figur 1 zeigen;

Figur 4A und 4B:

Figur 5

Wellenverläufe für Fokussiertehlersignale die durch einen in dem System der Figur enthaltenen Fotodetektor detektiert und für verschiedene optische Abstände zwischen Stellantrieb und einer optischen Platte erstellt worden sind;

ein Diagramm, das die Oszillation des Fokus-Fangbereichs R der Regelschleife bei Oberflächenoszillationen der rotierenden Platte zeigt.

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I In einem vorzugsweise bei einem optischen Aufnahme-/Wiedergabe-' gerät der Figur 1 verwendeten Autofokussiersystem ist eine ! optische Platte rotierend in bekannter Weise angeordnet. Ein [ hierfür geeignetes optisches System 12 weist eine magnetische I Fokussiereinheit oder Stellantrieb 12a, insbesondere für eine ' (nicht dargestellte) Objektivlinse und einen Pin-Fotodetektor-¹ abschnitt 12b auf, der vier lichtempfindliche Dioden zum op- ! tischen Aufnehmen oder Wiedergeben der gewünschten Information auf oder von einer optischen Platte 10 aufweist. Die Ausgangs- ! signale des Fotodetektors 12b werden in geeigneter Weise addiert und subtrahiert mit Hilfe einer Addier-/Subtrahierstufe 14, um ein Fokusfehlersignal 16 zu erzeugen. Dieses Signal 16 wird über einen ersten und einen zweiten Vergleicher 18,20 auf eine Autofokus-/Fokusregeleinheit 22 geleitet. Das Signal 16 wird darüber hinaus auf das Stellglied 12a über eine elektronische Verstärkungsregelung 23, einen analogen Schalter 24 und einen Treiberverstärker 26/ Ein Ausgang des Verstärkers 26 ist mit der Steuerung 22 über einen Treiberspannungsdetektor 28 verbunden und gibt die jeweilige Position des Stellglieds 12a an.

^; Die Steuerung 22 enthält einen Mikroprozessor (CPU), dem das Ausgangssignal eines Detektors 29 geführt wird, der in der Nähe der optischen Platte 10 zur Detektion der Rotation der ■ Platte und Erzeugung eines Taktsignals angeordnet ist. Dadurch ! steuert der Detektor 29 alle notwendigen Operationen des ge- ^; samten Systems zur Autofokussierung/Fokusregelung. Die Steue-I rung 22 kommuniziert mit den Hauptteilen des Autofokussystems in Figur 1.

! Mit der Steuerung 22 ist ein Miller-Integrator 32 verbunden, ¹ der selektiv die Lade-, Entlade- und Haltefunktionen ausübt , und ein eigenes Ausgangssignal an einen ersten Eingang einer

Addierstufe 30 liefert. Eine Spannungseinstelleinrichtung oder ein Spannungsgenerator 34, der eine Spannung einer voreingestellten Größe liefert, ist mit dem zweiten Eingang der Additionsstufe 30 über einen analogen Schalter 36 verbunden. Der Schalter 36 wird von der Steuerung 22 ein- bzw. ausgeschaltet. In ähnlicher Weise ist ein Ausgang der Additionsstufe 30 über einen analogen Schalter 38, der seinerseits durch die Steuerung 22 ein- bzw. ausgeschaltet wird, mit dem Eingang des Verstärkers 26 verbunden.

Das Stellglied 12a, der Fotodetektor 12b, die Additions-/Subtraktionsschaltung 14, die elektrische Verstärkungsregelung 23, der analoge Schalter 24 und der Verstärker 26 bilden eine Fokusregeleinheit 40. Die Fokusregeleinheit 40 steuert automatisch den optischen Abstand zwischen der (nicht dargestellten) Informationsebene der rotierenden, optischen Platte und dem Stellglied 12a in der Weise, daß dieser Abstand immer innerhalb eines vorbestimmten Bereichs bleibt. In dem in Figur 1 dargestellten System wird eine Sucheinheit zur automatischen Einstellung des Stellgliedes 12a in einen Fokus-Fangbereich der Regelschleife der Fokusregeleinheit 40 durch die Steuerung 22, den Miller-Integrator 32, den Spannungsgenerator 34, die analogen Schalter 36,38, die Additionsstufe 30 usw. gebildet.

Der Begriff "Fokus-Fangbereich der Regelschleife" ist in der vorliegenden Beschreibung wie folgt definiert. Figur 2 zeigt eine Regelcharakteristik für die offene Schleife und verdeutlicht die Beziehung zwischen einem Abstand L zwischen der In- \ formationsebene der rotierenden Platte 10 und dem Stellglied 12a und einer Spannungsstärke des Fokusfehlersignals, das in Abhängigkeit von dem Ausgangssignal des Fotodetektors 12b von der Additions-/Subtraktionsstufe 14 erhalten wird. In der

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Kurve in Figur 2 stellt ein Punkt P die Fokusposition (richtiger Abstand) des Stellgliedes 12a dar. Ein Punkt F zeigt die "zu weit"-Stellung, während ein Punkt N die "zu nah"-Stellung des Stellgliedes 12a zur Platte 10 kennzeichnet. Der Abstandsbereich R, der durch die Punkte N und F begrenzt ist, definiert den oben erwähnten "Fokus-Fangbereich". Die Bewegung des Stellglieds 12a ist in vertikaler Richtung gegen die Plattenoberfläche so gesteuert, daß der relative Abstand zwischen dem j Stellglied 12a und der rotierenden Platte 10 innerhalb dieses

j Bereichs R liegt. In Figur 2 bezeichnen R1 und R2 den "zu weit"

Bereich und den "zu nah"-Bereich. Bei der Wiedergabe der auf

; der Platte gespeicherten Information wird beispielsweise die

j Autofokus-/Fokusregel-Steuerung 22 wirksam, wenn das Stell-

: glied ausreichend von der rotierenden Platte 10 entfernt ist.

^; Die Steuerung 22 liefert zunächst ein Fokusregelungs-Stopp-

■ Signal S1 und ein Such-Start-Signal S2 auf die analogen Schalter 24 bzw. 38. Daraufhin wird der analoge Schalter 24 nicht leitend, während der andere Schalter 38 leitend wird. Zu diesem Zeitpunkt liefert die Steuerung 22 ein "Suche EIN"-Be- ! fehlssignal S3 auf den Miller-Integrator 32. Demgemäß startet

■ der Integrator 32 den Ladevorgang. In den Kurvendarstellungen der Figur 3 bezeichnet ti den Startpunkt für die Ladung an

j dem Integrator 32. Die Ausgangsspannung V1 des Miller-Integrators 32 steigt allmählich mit einer konstanten Zuwachsrate in einem Abschnitt an, der in Figur 3A anschließend an den Zeitpunkt ti mit 42 bezeichnet ist. Die Ausgangsspannung V1 des Integrators bildet ein Eingangssignal für den Treiberverstärker 26 des Regelsystems über die Addierstufe 30 und den leitenden, analogen Schalter 38. Demgemäß nähert sich das Stellglied 12a allmählich der Informationsebene der rotierenden Platte 10 in Abhängigkeit von einem Signal, dessen Signal-

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stärke allmählich anwächst und das von dem Verstärker 26,auf eine (nicht dargestellte) Spule zum Antrieb des Stellglieds 12a zurückgekoppelt ist.

Wenn das Stellglied 12a die "zu weit"-Position P in dem Fokusfangbereich der Regelschleife (Figur 2) durch diese Bewegung des Stellgliedes 12a erreicht, wird von dem Fotodetektor 12b über die Additions-/Subtraktionsschaltung 14 das Fokusfehlersignal 16 erzeugt, das eine in Figur 4A dargestellte Kurvenform aufweist. Dieses Signal 16 wird auf einen ersten und einen zweiten Vergleicher 18,20 geleitet. In Figur 4A stellt 1 1 die Spannungshöhe eines ersten Referenzsignals 44 dar, das gleichzeitig auf den ersten Vergleicher 18 geleitet wird und den oben genannten "zu weit"-Level charakterisiert. Demgemäß erzeugt der erste Vergleicher 18 ein "zu weit"-Datensignal 46, das auf die Steuerung 22 geleitet wird. In Abhängigkeit von die sem Signal 46 liefert die Steuerung 22 ein Halte-Befehls-Signal S4 auf den Miller-Integrator 32, wodurch der Integrator 32 seine Ladeoperation zum Zeitpunkt t2 stoppt. Demgemäß bleibt die Höhe der Ausgangsspannung V1 des Integrators 3 2 fest und wird auf einer endgültigen Spannungshöhe gehalten, die in Figur 3A durch die Bezugsziffer 48 gekennzeichnet ist. Zum Zeitpunkt t2 wird daher die Bewegung des Stellgliedes 12a vorübergehend gestoppt.

Zum Zeitpunkt t3, zu der nach dem Zeitpunkt t2 eine geeignete, vorgegebene Zeit verstrichen ist, sendet die Steuerung 22 ein EIN-Befehlssignal S5 auf den analogen Schalter 36, wodurch dieser leitend wird. Daraus resultiert, daß eine Spannung V2 in einer vorgegebenen Größe, die am Ausgang des Spannungsgenerators 34 ansteht, zusammen mit einer Spannung V1 von dem Integrator 32 auf die Additionsstufe 30 geleitet wird. Die Ad-

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ditionsstufe 30 addiert die Spannungen V1 und V2 . Die addierte Spannung V3 wird über den leitenden Schalter 38 zum Verstärker 26 geleitet, wo sie verstärkt und zur (nicht dargestellten) Antriebsspule des Stellgliedes 12a geleitet wird. Demgemäß nähert sich das Stellglied 12a weiter der rotierenden Platte 10 von der "zu weit"-Position um nur eine konstante Länge Δ L die der zusätzlichen Spannung V2 entspricht, so daß das Stellglied 12a die "zu nahe"-Position N in dem Fokus-Fangbereich der Regelschleife erreicht.

Zu diesem Zeitpunkt wird ein Fokusfehlersignal 16' mit einer Wellenform, die in Figur 4B dargestellt ist, von dem Fotodetektor 12b erkannt. Dieses Signal wird auf die ersten und zweiten Vergleicher 18,20 in derselben Weise, wie oben beschrieben, geleitet. In Figur 4B bezeichnet 12 eine Spannungsstärke eines zweiten Referenzsignals 50, das zugleich auf den zweiten Vergleicher 20 geleitet wird und der genannten "zu nahe"-Position entspricht. Das Fokusfehlersignal weist dabei den "zu weit"-Grenzwert 1 1 und den "zu nahe "-Grenzwert 12 übersteigende Abschnitte auf, wie aus Figur 4B hervorgeht. Demgemäß erzeugt der zweite Vergleicher 20 ein Datensignal 52, das gleichzeitig die "zu nahe"-Daten und die "zu weit"-Daten enthält.

Der Grund für die Wellenform gemäß 4B des Fokusfehlersignals in diesem Funktionsabschnitt wird im folgenden erläutert. Die zyklische Oberflächenoszillation durch eine Verwerfung der Plattenoberfläche entsteht auf der rotierenden Platte 10 in deren Umfangsrichtung. Demgemäß oszilliert der anhand der Figur 2 beschriebene Fokus-Fangbereich R der Regelschleife mit einem Zyklus, der von der Rotation der Platte abhängt.

Figur 5 zeigt schematisch eine Oszillation des Fokus-Fangbe-I
reichs R der Regelschleife, die durch eine Oberflächenoszilla-

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tion der rotierenden Platte entsteht. Wenn in Figur 5 das Stell glied 1 2a in Richtung auf die Platte 10 bewegt wird und die Position K1 erreicht, wie dies durch einen Pfeil Ml angedeutet ist, schneidet das Stellglied 12a teilweise eine Kurve 56, die die Oszillation der "zu weit"-Position F kennzeichnet. Demzufolge wird das Fokusfehlersignal aus Figur 4A zwischen den Punkten a und b auf der Kurve 56 erhalten. Wenn danach das ■ Stellglied 12a die Oberfläche der Platte 10 weiter annähert, wie dies durch den Pfeil M2 in Figur 5 angedeutet ist, und dadurch die Position K2 erreicht, schneidet das Stellglied 12a ; ein oszillxerendes, "zu weit"-Gebiet R1 in Abschnitten zwischen ■ den Punkten c und d und zwischen den Punkten g und h. Gleichzeitig schneidet es ein "zu nahe"-Gebiet R2, das durch eine

ι Kurve 58 gekennzeichnet ist, die die Oszillation der "zu nahe"-Position N zeigt, in Abschnitten zwischen den Punkten d und e und zwischen den Punkten f und g. Folglich wird ein Fokusfehler

j signal mit der Wellenform aus Figur 4B gebildet und den beiden Komparatoren 18 und 20 zugeleitet.

Wenn das genannte Datensignal 52 von dem zweiten Vergleicher ^: 20 erzeugt und auf die Steuerung 22 geleitet wird, wird durch die Steuerung 22 bestätigt, daß zwei Datentypen, wie die er-• wähnten "zu weit"-Daten und "zu nahe"-Daten, von dem Fotodetek- ! tor 12b erkannt worden sind. In Figur 3 stellt T die Zeit dar, die für diese Bestätigung nötig ist. Wenn die Bestätigungszeit T im Anschluß an den Zeitpunkt t3 zum Zeitpunkt t4 abgelaufen ist, liefert die Steuerung 22 ein Regel-Befehls-Signal S1' auf den analogen Schalter 24, wodurch dieser Schalter leitend wird. Dadurch ist die Regeleinheit 40 wirksam geschaltet. Figur 3B zeigt die EIN/AüS-Zustände des Regelsystems 40.

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Die Steuerung 22 erkennt auf der Basis des Ausgangssignals der Verstärkungsregelungsstufe 23, daß der Verstärkungsfaktor der offenen Fokusregelschleife stetig durch die elektronische Verstärkungsregelung erhöht wird, wie dies in Figur 3C anhand der Bezugsziffer 60 erkennbar ist, und einen vorgewählten Wert zum Zeitpunkt t5 erreicht. Zu diesem Zeitpunkt liefert die Steuerung 22 ein "Such-Ende"-Befehlssignal S2' an den analogen · Schalter 38, wodurch dieser Schalter 38 nicht leiten wird. Dadurch wird die Additionsspannung V3 der Additionsstufe 30 an ihrer Weiterleitung zum Verstärker 26 des Regelsystems 40 gehindert. Dadurch wird die Funktion des Suchsystems zum Zeitpunkt t5 beendet. In der beschriebenen Weise wird das Stellglied 12a in die Regelschleife gezogen, woraufhin eine übli-' ehe Fokusregelung ausgeführt wird.

j Während des Suchens und vor der Anwendung der Fokussierregelung wird die Such-Antriebsspannung in eine Positionsänderung ! des Stellgliedes 12a durch den Spannungsdetektor 28 gewandelt,

auf die Steuerung 22 geleitet und von dieser überwacht. Es ! soll der Fall betrachtet werden, daß in dem Autofokussystem ' der Figur 1 das Fokusfehlersignal 16 mit der Wellenform aus ; Figur 4A nicht auf die Vergleicher 18 und 20 aus externen Grün- ^[

den (z. B. Anormalität des optischen Systems) trotz der Tatsache geleitet wird, daß das Stellglied 12a bewegt worden ist, so daß es die Position erreicht, in der es ausreichend in den Fokus-Fangbereich der Regelschleife gelangt ist. In diesem Fall stoppt die Steuerung 22 sofort die oben beschriebene Regelfunktion und stellt das Stellglied 12a auf die Anfangsposition zurück. Dadurch wird die (nicht dargestellte) Objektivlinse des Aufnahmeteils, die mit dem Stellglied 12a bewegt wird, wirksam an einer Kollision mit der Oberfläche der rotierenden Platte gehindert.Selbst in dem Fall, in dem das

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"zu nahe"-Signal nicht innerhalb der betrachteten Periode.T nach dem Auftreten des "zu weit"-Signals 46 auftritt, erkennt die Steuerung 22, daß eine Anomalität in dem System aufgetreten ist,und stoppt die Suchfunktion des Stellgliedes 12a und stellt diesen in ähnlicher Weise, wie eben beschrieben, auf den Anfangszustand zurück.

Das Autofokussiersystem entsprechend der vorliegenden Erfindung wird immer durch die Steuerung 22 überwacht, ob eine Störung in den wesentlichen Teilen des Systems auftritt. Das Auftreten einer Störung kann zuverlässig durch die Prüfung erkannt werden, ob das Fokusfehlersignal zu einer geeigneten Zeit erzeugt worden ist und/oder ob das "zu nahe "-Signal zusammen mit dem "zu weit"-Signal innerhalb der Periode T aus Figur 3 erzeugt worden ist. Weiterhin ist die Annäherung des Stellgliedes 12a (oder der Objektivlinse) an die rotierende optische Platte 10 erfindungsgemäß in zwei Stufen unterteilt. Unter der Kontrolle der Steuerung 22 wird die Annäherung dadurch durchgeführt, daß in einem ersten Schritt die Bewegung des Stellgliedes 12a vorübergehend gestoppt wird, wenn es die "zu weit"-Position der Regelschleife erreicht hat und daß danach als zweiter Schritt das Stellglied 12a von dieser Position auf die Platte 1O nur um eine konstante Annäherungslänge A L zubewegt wird, die in Abhängigkeit von der festen Spannung in dem Spannungsgenerator 34 bestimmt ist. Dadurch ist es möglich, das Auftreten einer Defokussierung, die bisher möglich war, und ferner von Funktionsstörungen zu verhindern, wie beispielsweise eine Kollision der Objektivlinse mit der Plattenoberfläche. Demgemäß ist die Positionskontrolle der Objektivlinse für die Fokussierung des Lichtflecks auf der Informationsebene des Aufnahmeträgers in geeigneter Weise ausgeführt, wobei die Linse vorzugsweise und sicher in dem Fokus-

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Fangbereich der Regelschleife bewegt wird.

Es ist ohne weiteres klar, daß die beschriebene Ausführungsform verschiedenen Änderungen und Modifikationen unterworfen werden kann, ohne den Erfindungsgedanken zu verlassen.

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Claims

Patentanwälte GRAMM + LINS

Dipl.-Ing. Prof. Werner Gramm' Dipl.-Phys. Edgar Lins

D-3300 Braunschweig

OLYMPUS OPTICAL CO., LTD.
Tokyo/JAPAN

Anwaltsakte 843-5 7 DE-Datum 20. Dez. I

Patentansprüche:

nJ Autofokussystem mit einer Lichtquelle (12a), die im wesentlichen senkrecht zu einer Informationsebene eines rotierenden optischen Informationsträgerkörpers (10) bewegbar ist und einen Lichtstrahl aussendet, der auf der Informationsebene einen Lichtpunkt bildet, und mit einer Fokussierregelung (40) zur Bewegung der Lichtquelle (12a) so, daß die optische Distanz zwischen der Lichtquelle (12a) und dem Informationsträgerkörper (10) innerhalb eines geeigneten Abstandsbereichs liegt, wodurch eine Fokussierregelung des Lichtpunktes auf dem Informationsträger bewirkt wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuerung die Fokusregelung (40) unwirksam macht, wenn sich die Lichtquelle (12a) dem Informationsträgerkörper (10) nähert, die Bewegung der Lichtquelle vorübergehend stoppt, wenn die Lichtquelle (12a) eine erste Position erreicht hat, die einer "zu weit"-Position in einer geeigneten Regelschleife der Fokusregelung (40) entspricht und die Lichtquelle (12a) von der ersten Position um nur eine vorbestimmte Länge in eine zweite Position verschiebt, so daß die Lichtquelle (12a) innerhalb des Fokusregelschleifenabstandes angeordnet ist.
2. Autofokussystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung einen ersten Spannungsgenerator (32) zur Erzeugung einer ersten Spannung in einer Stärke aufweist, die in Abhängigkeit von der Verschiebung der Lichtquelle (12a) anwächst,und daß die Lichtquelle (12a) sich dem Informationsträgerkörper (10) in Abhängigkeit von dem Anwachsen der ersten Spannung nähert.
3. Autofokussystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung weiterhin einen zweiten Spannungsgenerator

(34) zur Erzeugung einer vorbestimmten festen zweiten Spannung, eine Additionsstufe (30), die mit dem ersten und zweiten Spanungsgenerator (32,34) zur Addition der ersten und zweiten Spannung verbunden ist, und einen ersten Schalter (36) aufweist, der zwischen dem zweiten Spannungsgenerator (34) und der Additionsstufe (30) zur Steuerung der Weiterleitung der zweiten Spannung zu der Additionsstufe (30) vorgesehen ist.
4. Autofokussystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß weiterhin Steuermittel (18,20,22) vorgesehen sind, die mit dem ersten Spannungsgenerator (32), dem ersten Schalter (36) und einem Antrieb verbunden sind, denen ein erstes Fokusfehlersignal zugeführt wird, das erzeugt wird, wenn die Lichtquelle (12a) die erste Position erreicht, und die.den ersten Spannungsgenerator (32) veranlassen, das Ansteigen der ersten Spannung zu stoppen und die letzte Spannungshöhe zu speichern, wodurch die Bewegung der Lichtquelle (12a) gestoppt wird.

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5. Autofokussystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß den Steuermitteln (18,20,22) ein zweites Fokusfehlersignal zugeführt wird, wenn die Lichtquelle (12a) die zweite Position erreicht, daß die Steuermittel (18,20,22) prüfen, ob das zweite Fokusfehlersignal sowohl "zu weit"- als auch "zu nahe"-Daten enthalten, in Abhängigkeit davon, daß die Lichtquelle (12a) sowohl den "zu weit"-Bereich als auch den "zu nahe"-Bereich in dem Fokusschleifenbereich aufgrund einer Oszillation der Oberfläche des Informationsträgerkörpers (10) schneidet und daß die Steuermittel (18,20,22) eine Weiterleitung der Ausgangsspannung der Additionsstufe (30) verhindern, wodurch die Lichtquelle (12a) in der zweiten Position angehalten wird.
6. Autofokussystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuermittel (18,20,22) die Lichtquelle (12a) in die Ausgangsstellung zurückkehren laesen, wenn die Steuermittel (18,20,22) in dem zweiten Fokusfehlersignal nicht sowohl "zu weit"- als auch "zu nahe"-Daten trotz der Tatsache, daß die Lichtquelle (12a) die zweite Position erreicht hat, feststellen.
7. Autofokussystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuermittel einen Mikroprozessor (22), einen ersten Vergleicher (18), dem das erste Fokusfehlersignal zugeführt wird und der das erste Fokusfehlersignal mit einer ersten vorgewählten Referenzspannung vergleicht, so daß das erste Fokusfehlersignal elektrisch der "zu weit"-Position entspricht,und einen zweiten Vergleicher (20) enthalten, dem ein zweites Fokusfehlersignal zugeführt wird und der das zweite Fokusfehlersignal mit einer zweiten vorgewählten Referenzspannung vergleicht, so daß das zweite Fokusfehlersignal elektrisch der "zu nahe"-Position entspricht .
8. Autofokussystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine elektronische Verstärkungsregelung (23) mit der Lichtquelle (12a) und den Steuermitteln (18,20,22) verbunden ist und eine Ausgangsspannung erzeugen, auf deren Basis die Steuermittel (18,20,22) den ersten Spannungsgenerator (32) nicht wirksam schalten.
9. Autofokussystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuermittel (18,20,22) auf der Basis der Ausgangsspannung der elektronischen Verstärkungsregelung (23) erkennen, daß die Verstärkung der offenen Fokusregelschleife stetig anwächst und einen vorbestimmten Wert, der der ersten Position entspricht, annimmt.

Patentanwälte
Gramm + Lins
Li/Fe

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