DE10136331A1

DE10136331A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Abtasten von Datenträgern

Info

Publication number: DE10136331A1
Application number: DE2001136331
Authority: DE
Inventors: Gerd Kreuder; Hans Guenther Kausen
Original assignee: Steag Hamatech AG
Current assignee: Steag Hamatech AG
Priority date: 2001-07-26
Filing date: 2001-07-26
Publication date: 2003-02-20
Also published as: WO2003010526A1

Abstract

Um auf einfache und kostengünstige Art und Weise den Durchsatz einer Vorrichtung zum Abtasten von optischen Datenträgern zu erhöhen, ist eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Abtasten von scheibenförmigen optischen Datenträgern vorgesehen, bei dem wenigstens zwei Datenträger gleichzeitig zwischen einer Zuführeinheit und einer Aufnahmeeinheit einer Abtastvorrichtung transportiert werden, die Datenträger gleichzeitig in getrennten Aufnahmen der Aufnahmeeinheit derart abgelegt werden, daß ein erster Datenträger wenigstens teilweise im Sichtfeld einer Abtasteinheit liegt, die Ober- und/oder Unterseite des ersten Datenträgers abgetastet wird, die Aufnahmen verschoben werden, um einen zweiten Datenträger wenigstens teilweise in das Sichtfeld der Abtasteinheit zu bewegen, die Ober- und/oder Unterseite des zweiten Datenträgers abgetastet wird und die Datenträger gleichzeitig entnommen und abtransportiert werden.

Description

Bei der Herstellung optischer Datenträger ist es notwendig, den Datenträger während oder nach der Herstellung nach Fehlern abzutasten. Hierzu wurde in der Vergangenheit jeweils ein einzelner Datenträger auf einer Abtasteinheit abgelegt und von einem optischen Scanner abgetastet. Anschließend wurde der Datenträger von der Abtasteinheit entnommen und ein neuer Datenträger in die Abtasteinheit geladen.
Die jeweiligen Be- und Entladevorgänge, während denen ein Abtasten der Datenträger nicht möglich ist, führt zu einem relativ geringen Durchsatz der bekannten Anlage.
Erfindungsgemäß liegt der vorliegenden Erfindung daher die Erfindung zugrunde, auf einfache und kostengünstige Weise den Durchsatz einer Abtasteinheit zu erhöhen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß bei einer Vorrichtung zum Abtasten von Datenträgern eine Abtasteinheit, eine Aufnahmeeinheit mit wenigstens zwei Aufnahmen zur jeweiligen Aufnahme eines Datenträgers, eine Handhabungseinheit mit wenigstens zwei Halteelementen zum gleichzeitigen Transport mehrerer Datenträger zwischen einer Zuführeinheit und der Aufnahmeeinheit, und eine Vorrichtung zum Bewegen der Aufnahmen vorgesehen ist, wobei der Abstand zwischen den Mittelpunkten der Aufnahmen und den Mittelpunkten der Halteelemente gleich ist, und die Aufnahmen über den Abstand zwischen den Mittelpunkten bewegbar sind. Durch die obigen Merkmale wird es ermöglicht, daß eine Handhabungseinheit gleichzeitig zwei abzutastende Datenträger zu einer Abtasteinheit bewegt und diese gleichzeitig in den entsprechenden Aufnahmen der Abtasteinheit ablegt. Somit können die Zeiten zum Be- und Entladen mehrerer Substrate erheblich verkürzt werden, da jeweils gleichzeitig zwei Substrate be- und entladen werden können. Zwischen aufeinanderfolgenden Abtastvorgängen werden die Datenträger gemeinsam mit ihren Aufnahmen verschoben, um mit der Abtasteinheit ausgerichtet zu werden. Durch eine relativ geringe Masse der Aufnahmen kann diese Verschiebung ohne großen Kraftaufwand rasch durchgeführt werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Aufnahmen in einem gemeinsamen, linear bewegbaren Schlitten angeordnet, so daß die Aufnahmen immer gleichmäßig beabstandet sind und gemeinsam mit einem einzelnen Antrieb hin- und herbewegt werden können.
Um ein Abtasten der gesamten Oberfläche der Datenträger zu ermöglichen, sind die Aufnahmen vorzugsweise jeweils drehbar im Träger gelagert. Vorzugsweise ist wenigstens eine Antriebseinheit zum Drehen der Aufnahmen um ihre Mittelachsen vorgesehen, um bei einer Drehung der Aufnahmen die Datenträger im Sichtfeld einer Abtasteinheit zu drehen. Für eine kostengünstige und einfache Lösung werden die Aufnahmen vorzugsweise mit einer gemeinsamen Antriebseinheit gedreht. Das Vorsehen der gemeinsamen Antriebseinheit hat ferner den Vorteil, daß beide Aufnahmen und somit die jeweiligen Substrate während des Abtastvorgangs gleichmäßig gedreht werden.
Vorzugsweise weisen die Aufnahmen am Außenumfang Zentrierschrägen auf, um den Datenträger während der Abtastung zentriert zu halten. Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weisen die Aufnahmen einen kegelstumpfförmigen Innenumfang auf, so daß ein Abtasten des Datenträgers gleichzeitig von oben und von unten erfolgen kann. Hierzu weist die Abtasteinheit vorteilhafterweise zwei zueinander gerichtete Scanner auf, die mit im wesentlichen gleichem Abstand über bzw. unter den Aufnahmen angeordnet sind.
Um ein Abtasten der gesamten Oberfläche des Datenträgers zu erreichen, weist wenigstens einer der Scanner ein drehbares optisches Element auf.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird auch bei einem Verfahren zum Abtasten eines scheibenförmigen optischen Datenträgers dadurch gelöst, daß wenigstens zwei Datenträger gleichzeitig zwischen einer Zuführeinheit und einer Aufnahmeeinheit einer Abtastvorrichtung transportiert werden, die Datenträger gleichzeitig in getrennten Aufnahmen der Aufnahmeeinheit derart abgelegt werden, daß ein erster Datenträger wenigstens teilweise im Sichtfeld einer Abtasteinheit liegt, die Ober- und/oder Unterseite des ersten Datenträgers abgetastet wird, die Aufnahmen verschoben werden, um einen zweiten Datenträger wenigstens teilweise in das Sichtfeld der Abtasteinheit zu bewegen, die Ober- und/oder Unterseite des zweiten Datenträgers abgetastet wird, und die Datenträger gleichzeitig entnommen und abtransportiert werden. Durch das gleichzeitige Bestücken und Entnehmen der Datenträger und die Verschiebung der die Datenträger aufnehmenden Aufnahmen kann der Durchsatz beim Abtasten von optischen Datenträgern erheblich erhöht werden.
Für eine einfache Verschiebung der Aufnahmen werden diese vorzugsweise mit einem gemeinsamen Schlitten bewegt.
Vorteilhafterweise werden die Datenträger beim Ablegen in den Aufnahmen hierzu zentriert, um eine festgelegte Position bezüglich der Abtasteinheit einzunehmen. Um die gesamte Oberfläche der Datenträger abzutasten, werden diese vorzugsweise beim Abtasten gedreht.
Vorzugsweise werden die Datenträger jeweils durch zwei getrennte Scanner von oben und unten gescannt.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung wird ein optisches Element wenigstens eines Scanners beim Abtasten gedreht, um wiederum die gesamte Oberfläche des Datenträgers abtasten zu können.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung und unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.
In der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Abtastvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 eine Ansicht ähnlich Fig. 1, jedoch aus einem um 90 Grad gedrehten Blickwinkel;
Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Aufnahme gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 4 eine perspektivische Darstellung einer Abtasteinheit gemäß der vorliegenden Erfindung.

Figurenbeschreibung

Fig. 1 zeigt eine schematische Seitenansicht einer Abtastvorrichtung 1 zum Abtasten von optischen Datenträgern 2.
Die Abtastvorrichtung weist eine Abtasteinheit mit zwei optischen Scannern 3, 4 auf, die oberhalb und unterhalb eines zu scannenden Datenträgers 2 angeordnet sind, um dessen Ober- bzw. Unterseite abzutasten.
Die Abtastvorrichtung weist eine Gehäuse 6 auf, in dem auch der Scanner 4 aufgenommen ist. Der Scanner 3 ist in geeigneter Weise an dem Gehäuse 6 angebracht und wird über dem Gehäuse gehalten. Auf einer Oberseite des Gehäuses 6 ist eine Aufnahmeeinheit 8 mit zwei Aufnahmen 10, 11 angeordnet, die nachfolgend unter Bezugnahme auf Fig. 3 noch näher beschrieben werden. Die Aufnahmen 10, 11 sind in einem bewegbaren Schlitten 14 angeordnet, der über einen nicht dargestellten Antrieb, wie beispielsweise einem Pneumatikzylinder, entlang einer Führungsschiene 15 bewegbar ist. Um die Bewegung des Schlittens 14 entlang der Schiene 15 zu begrenzen sind an den jeweiligen Enden der Schiene Stoppelemente 17 vorgesehen. Statt der Schiene mit Stoppelementen kann beispielsweise auch eine Kugel-Roll- Führung verwendet werden.
Die Aufnahmen 10, 11 sind über geeignete Lager 19 drehbar in dem Schlitten 14 gelagert. Im Gehäuse 6 ist ein nicht dargestellter Antrieb zum Drehen der Aufnahmen 10, 11 um ihre jeweiligen Mittelachsen 20, 21 vorgesehen. Bei der derzeitig bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ein einziger Antrieb, wie beispielsweise ein Servomotor zum Antrieb der beiden Aufnahmen 10, 11 vorgesehen. Die Übertragung einer Drehbewegung des Antriebs zu den Aufnahmen kann in geeigneter Weise, beispielsweise über einen Zahnriemen, erfolgen.
Alternativ ist es jedoch auch möglich, jeweils einen eigenen Antrieb für die Aufnahmen 10, 11 vorzusehen.
Wie in Fig. 1 zu erkennen ist, sind die Mittelachsen 20, 21 der Aufnahmen 10, 11 mit einem Abstand A voneinander beabstandet. Dieser Abstand A entspricht genau dem Bewegungsbereich des Schlittens 14, so daß nach einer Bewegung des Schlittens 14 von der in Fig. 1 gezeigten linken Anschlagposition zu einer rechten Anschlagposition die Mittelachse der Aufnahme 10 genau mit der alten Position der Mittelachse 21 der Aufnahme 11, d. h. der Positionierung vor der Verschiebung des Schlittens 14, zusammenfällt.
Zum Be- und Entladen der Abtastvorrichtung ist eine nicht dargestellte Handhabungseinheit mit zwei Halteelementen zum gleichzeitigen Transport von zwei Datenträgern 2 zwischen einer nicht dargestellten Zuführeinheit und den Aufnahmen 10, 11 vorgesehen. Der Abstand zwischen den Mittelpunkten der Halteelemente der Handhabungseinheit entspricht dem Abstand A zwischen dem Mittelpunkten der Aufnahmen 10, 11, um ein gleichzeitiges Be- und Entladen von Datenträgern 2 zu erlauben. Dementsprechend sollte auch die Zuführeinheit entsprechend beabstandete Aufnahmeelemente aufweisen, so daß die Datenträger gleichzeitig von der Zuführeinheit aufgenommen und zu der Aufnahmeeinheit 8 transportiert werden können.
Anhand der Fig. 3 wird der Aufbau der Aufnahme 10, die baugleich mit der Aufnahme 11 ist näher erläutert.
Die Aufnahme 10 weist einen Körper 24 mit einem im wesentlichen zylindrischen Außenumfang und einem kegelstumpfförmigen Innenumfang auf. Der kegelstumpfförmige Innenumfang bildet eine Zentrierschräge 26, die beim Ablegen eines Datenträgers 2 auf der Zentrierschräge 26 eine Zentrierung des Datenträgers 2 zur Mittelachse 20 der Aufnahme 10 bewirkt. Die Zentrierschräge 26 ist derart bemessen, daß ein Randüberdeckung B zwischen der Zentrierschräge 26 und einer nach unten weisenden Oberfläche des Datenträgers 2 möglichst klein gehalten wird. Die Randüberdeckung B sollte so klein gehalten werden, daß der gesamte datentragende Bereich des optischen Datenträgers 2 nach unten frei liegt, und durch einen unterhalb der Aufnahme 10 befindlichen Scanner abgetastet werden kann. Bei einem Datenträger, der nur eine datentragende Schicht aufweist, ist dieses Erfordernis der geringen Randüberdeckung nicht notwendig, da der Datenträger von oben abgetastet werden kann.
Bei der derzeit bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der Scanner jedoch für sogenannte Data-Play-Discs verwendet, die bei einem Durchmesser von ungefähr 32 mm beidseitig mit Daten versehen sind und eine Datenspeicherkapazität von ungefähr 250 Megabyte pro Seite aufweisen. Bei derartigen Discs sind in einem Bereich von 1 mm zum Außenumfang der Disc keine Daten vorgesehen, so daß die Randüberdeckung B weniger als 1 mm betragen sollte.
Fig. 4 zeigt eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Abtastvorrichtung 1. Wie in Fig. 4 zu erkenne ist, ist auf dem Gehäuse 6 die Aufnahmeeinheit 8 mit zwei getrennten Aufnahmen 10, 11 angeordnet. In Fig. 4 sind weder die Führungsschienen noch die Stoppelemente zur Begrenzung der Bewegung der Aufnahme 8 vorgesehen, da diese auch unterhalb der Aufnahme 8 angeordnet sein können, und somit in der perspektivischen Ansicht verdeckt wären.
Der obere Scanner 3 ist über eine geeignete Halteanordnung 30 an dem Gehäuse 6 befestigt.
Während des Betriebs der Vorrichtung werden optische Datenträger 2 über eine nicht dargestellte Handhabungsvorrichtung, die beispielsweise zwei mit dem Abstand A beabstandete Vakuumgreifer aufweist, gleichzeitig in die Aufnahmen 10, 11 der Aufnahmeeinheit 8 geladen. Dabei liegt zunächst der Datenträger 2 in der Aufnahme 11 im Sichtbereich der Scanner 3 und 4. Nun wird der Abtastvorgang gestartet, indem die Scanner aktiviert werden und die Aufnahme 11 über den nicht dargestellten Antrieb gedreht werden, so daß die gesamte Ober- und Unterseite des Datenträgers 2 abgetastet werden kann. Nach der Abtastung des in der Aufnahme 11 befindlichen Datenträgers 2 wird die Abtastung unterbrochen und der die Aufnahmen 10, 11 tragende Schlitten 14 wird um den Abstand A zwischen den Mittelpunkten der beiden Aufnahmen 10, 11 verschoben, um hierdurch den in der Aufnahme 10 befindlichen Datenträger 2 in das Sichtfeld der Scanner 3, 4 zu plazieren. Anschließend wird der in der Aufnahme 10 befindliche Datenträger 2 in der gleichen Art und Weise wie der erste Datenträger abgetastet.
Nach Beendigung der Abtastung kehrt der Schlitten 14 in seine Ausgangsposition zurück und die Datenträger werden gemeinsam aus den Aufnahmen 10, 11 entnommen. Anschließend werden für eine neue Abtastsequenz wiederum zwei Datenträger in die Aufnahmen 10, 11 geladen.
Die Erfindung wurde zuvor anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung beschrieben, ohne auf das konkret dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt zu sein. Beispielsweise können die Führungsschiene und die Begrenzungsanschläge für den Schlitten in anderer Art als dargestellt ausgebildet sein. Ferner ist es auch möglich, innerhalb der Scanner 3, 4 ein drehbares optisches Element vorzusehen, um ein Abtasten der gesamten Oberfläche der Datenträger 2 zu ermöglichen. In diesem Fall kann der Drehantrieb für die Aufnahmen 10, 11 entfallen. Natürlich ist es auch möglich sowohl die Aufnahmen als auch ein optisches Element innerhalb der Scanner zu drehen, um eine Abtastung der gesamten Oberfläche der Datenträger zu erreichen. Hierfür kann z. B. ein Bildrotator eingesetzt werden.

Claims

1. Vorrichtung (1) zum Abtasten von scheibenförmigen, optischen Datenträgern (2), mit einer Abtasteinheit, einer Aufnahmeeinheit (8) mit wenigstens zwei Aufnahmen (10) zur jeweiligen Aufnahme eines Datenträgers (2), einer Handhabungseinheit mit wenigstens zwei Halteelementen zum gleichzeitigen Transport mehrerer Datenträger (2) zwischen einer Zuführeinheit und der Aufnahmeeinheit (8), und einer Vorrichtung zum Bewegen der Aufnahmen (10, 11), wobei der Abstand zwischen den Mittelpunkten der Aufnahmen (10, 11) und den Mittelpunkten der Halteelemente gleich ist und die Aufnahmen (10, 11) über den Abstand zwischen den Mittelpunkten bewegbar sind.

2. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmen (10, 11) in einem gemeinsamen, linear bewegbaren Schlitten (14) angeordnet sind.

3. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmen (10, 11) jeweils drehbar im Schlitten (14) gelagert sind.

4. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch wenigstens eine Antriebseinheit zum Drehen der Aufnahmen (10, 11) um ihre Mittelachsen (20, 21).

5. Vorrichtung (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmen (10, 11) mit einer gemeinsamen Antriebseinheit gedreht werden.

6. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Zentrierschrägen (26) am Innenumfang der Aufnahmen.

7. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmen (10, 11) einen kegelstumpfförmigen Innenumfang aufweisen.

8. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtasteinheit zwei zueinander gerichtete Scanner (3, 4) aufweist, die mit im wesentlichen gleichen Abstand über bzw. unter den Aufnahmen (10, 11) angeordnet sind.

9. Vorrichtung (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einer der Scanner (3, 4) eine drehbares optisches Element aufweist.

10. Verfahren zum Abtasten eines scheibenförmigen optischen Datenträgers, mit folgenden Verfahrensschritten:

- gleichzeitiger Transport von wenigstens zwei Datenträgern zwischen einer Zuführeinheit und einer Aufnahmeeinheit einer Abtastvorrichtung;

- gleichzeitiges Ablegen der Datenträger in getrennten Aufnahmen der Aufnahmeeinheit derart, daß ein erster Datenträger wenigstens teilweise im Sichtfeld einer Abtasteinheit liegt;

- Abtasten der Ober- und/oder Unterseite des ersten Datenträgers;

- Verschieben der Aufnahmen, um einen zweiten Datenträger wenigstens teilweise in das Sichtfeld der Abtasteinheit zu Bewegen;

- Abtasten der Ober- und/oder Unterseite des zweiten Datenträgers;

- gleichzeitiges Entnehmen und Abtransportieren der Datenträger.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmen mit einem gemeinsamen Schlitten bewegt werden.

12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenträger beim Ablegen in den Aufnahmen hierzu zentriert werden.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenträger beim Abtasten gedreht werden.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenträger jeweils durch zwei getrennte Scanner von oben und unten gescannt werden.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß ein optisches Element wenigstens eines Scanners beim Abtasten gedreht wird.