DE2722935C2 - Vorrichtung zur optischen Abtastung von auf der Oberfläche eines Trägers gespeicherter Information - Google Patents
Vorrichtung zur optischen Abtastung von auf der Oberfläche eines Trägers gespeicherter InformationInfo
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Description
— der zweite für die Spurführung bestimmte bewegliche Spiegel (7) näher an einer die Licht-
strahlen abgebenden Lichtquelle (1) und so angeordnet ist, daß die beiden Lichtstrahlen nur
beim Hinweg zur Aufzeichnungsoberfläche (10) über diesen Spiegel laufen,
— im Weg der von der Aufzeichnungsoberfläche (10) reflektierten Strahlen (25, 34) eine zweite
Linse (29) und nach dieser ein photoelektrisches Abtastelement (30) angeordnet sind, und daß
— die Abstandszuordnungsverhältnisse im wesentlichen gemäß den Gleichungsbeziehungen
1
αχ
αχ
ay
1
bx
bx
1
fcc
fcc
/J-
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 ix die Brennweite der zweiten Linse
(29) in X-Richtung entlang der Aufzeichnungsspur,
— mit fy die Brennweite der zweiten Linse (29) in V-Richtung, die senkrecht steht zur
Richtung der reflektierten Strahlen und zur X-Richtung
bezeichnet sind, wobei fx Φ /ygilt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet
— eine erste optische Vorrichtung (3), die den Infonnations-Lesestrahl und den Spurführungsstrahl als ersten in einer ersten Polarisationsrichtung polarisierten Strahl abgibt.
— eine zweite optische Vorrichtung (6), die einen zweiten, in einer zweiten Polarisationsrichlung
polarisierten Strahl für die Brennpunktüberwachung abgibt,
— einen Polarisations-Phasenchieber (17), über
den der erste polarisierte Strahl (5) ebenso wie über den ersten Spiegel auf dem Hin- und Rückweg läuft, 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
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2.. dadurch
gekennzeichnet, daß die zweite Linse (29) im Weg nur des ersten polarisierten und von der Aufzeichnungsoberfläche
(10) 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.
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 Videoplattcn« — stimmt
das Rotationszentrum einer Mutterplatte während der Signalaufzeichnung, 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 Videoplattenspicler
in Drehung versetzt, so läuft di"se Platte mehr oder
weniger exzentrisch und dementsprechend nuß der .Signalaufzeichnungsbereich
der Auf/eichnungsspur in einer vergleichsweise komplizierten Bewegung abgetastet
werden. Dabei ist auch eine Verschiebung der Aufzeichnungsspur aus der vorbestimmten Lage zu berücksichtigen,
so daß die aufgezeichnete Information nicht
genau ausgelesen werden kann. Um die exzentrische Rotation der Platte zu korrigieren, ist es für solche Video-Plattenspieler
bekannt (vgL »Funkschau«. Heft 25, 1973. S. 952-956 und »Journal of the SMPTE«, Vol. 83,
July 1974, S. 554—559). 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 zweiten
Spiegel für die Spurführung zusammenarbeitet
Bei diesem System wird ein Brennpunkt oder ein Strahlfleck des auf eine Signalspur auf der Platte 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 lnformctionpsignale 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 Spurführungsspiegels
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 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 Lese-Strahls 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 Strahlfleckcn und verschieben sich kontinuierlich als
Folge der Bewegung des Spurführungsspiegels, so daß das aufgrund der Bestrahlung der Lichtempfangsfläche
des Pholodetektors entstehende Ausgangssignal keinen gleichmäßigen Signalpegel aufweist, d. h., das Signal/
Rausch-Verhältnis der wiedergegebenen Signale ist relativ
schlecht, da unvermeidbare Lichteinstreuung von i'.ußen zu berücksichtigen ist.
Die einzelnen Lichtstrahlen zur Informationsauslesung,
zur Spurführung und zur Brennpunkteinstellung werden üblicherweise aus der gleichen Lichtquelle, et.va
aus einer Laserstrahlquelle gewonnen. Diese Lichtstrahlen lassen sich durch eine geeignete Vorrichtung aus
einem einzigen Lichtstrahl durch Aufspaltung gewinnen. Üblicherweise wird dazu ein gewöhnlicher Strahlteiler
verwendet und die einzelnen Strahlen werden Iediglich räumlich unterteilt. Die einzelnen durch Aufspaltung
entstandenen Strahlen liegen dann nach Reflexion auf der Piaitc sehr nahe 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 vergleichsweise 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 Funkucn
des 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.
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 Aufzsichnungsoberfläche
des Informationsträgers gelenkt von dort reflektiert und als Signalträger für die Steuerung
eines Steuerspiegels verwendet werden, 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. Die erfindungsgemäße
Verbesserung ergibt sich durch die Verwendung einer zweiten Linse bestimmter Beschaffenheit
die weiter unten näher erläutert wird, und einen Photodetektor in bestimmter räumlicher Zuordnung zueinander,
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.
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 K-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 zweckmäßig erwiesen:
1 , | 1 | 1 |
αχ | bx | fx |
1 , | 1 | 1 |
ay | bx | fy' |
worin mit ax der Abstand zwischen einer Brennpunktebene der reflektierten Strahlen, gebildet durch die Objektivlinse,
und der zweiten Linse,
mit bx der Abstand zwischen der zweiten Linse und dem Signalabtastelement;
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 sich bewegendem Spurführungsspiegel;
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.
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 zeigt
F i g. 1 in schematischer Ansicht den Aufbau einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
zur optischen Signalabtastung und
F i g. 2 bis 10 schematische Darstellungen zur Erläuterung
der Funktionsweise der Vorrichtung nach F i g. 1.
Die Anordnung der Vorrichtung nach F i g. 1 wird nachfolgend in erster Linie unter Bezug auf die Anwendung
für einen optischen Videoplattenspieier beschrieben. Zunächst sei der Aufbau des optischen Systems
nach F i g. 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 J angedeutet ist (nachfolgend als »P-Richbih)
Her Strahl 2 triff! auf einen polarisierten Strahlteiler 3
auf. Der Strahlteiler 3 reflektiert den aus der Polarisationskomponente in S-Richtung bestehenden Laserstrahl
4 in rechtem Winkel, während ein aus der Polarisationskomponente in f-Richtung bestehender Laserstrahl
5 hindurchgeht. Die Reflexionsfläche des Strahlteilers 3 besteht aus einer Mehrzahl von dünnen filmartigen
Niederschlagen eines Dielektrikums. 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 I %.
Der Strahl 2 wird also durch den Strahltciler 3 in zwei
Strahlen 4 und 5 aufgeteilt, die sich voneinander hinsichtlich der Polarisationsrichtungen unterscheiden. Der
Strahl 5 wird als Lesestrahl zur Auslegung von Informationssignalen
verwendet; er trifft auf ein Beugungsgitter 6 auf und wird dabei in drei Teilstrahlen, d. h. in einen
Laserstrahl zur Informationsauslcsung und in zwei wciteren
Laserstrahlen zur Spurführung aufgeteilt. Bei der Darstellung der F i g. 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 Spurführungsspiegcl 7 reflektierte bzw. umgelenkte Strahl 5 in einem bestimmten
Winkelbereich hin- und herbewegt, der in der F i g.
durch einen Doppelpfeil 11 angedeutet ist.
Durch die Zwischenlinse 8 wird der Strahl 5 als Fleck 12 auf eine Ebene O\ 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, die auf der Seite der Laser-Lichtquelle ciner Objektivlinse 13 liegt, die nahe der Videoplatte 9
angeordnet ist Der Strahl 5 wird außerdem durch einen lichtreflektierenden Abschnitt 15 eines Messerschneiden-Spiegels
14 reflektiert und gelangt auf einen polarisierten Strahlteiler 16. Der Aufbau des Strahlteilers 16
kann demjenigen des bereits erwähnten Strahlteilers 3 entsprechen. Der Strahl 5 der, wie erwähnt der in P-Richtung
polarisierten Komponente entspricht, durchläuft den Strahlteiler 16 und erreicht ein -j-/?-Plättchcn
17.
Der Strahlteüer 16 und das —.-i-Plättchen 17 bilden
die wesentlichen Teile eines optischen Kopplers 18 durch den Lichtstrahlen, die unterschiedlich polarisierte
Komponenten enthalten, in die jeweils polarisierten Komponenten getrennt und in der Polarisationsphasc
verschoben werden. Durchläuft der Strahl 5 nach dem
Strahlteiler 16 das -r yi-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 Ch der Signalaufzeichnungsfläche
10 der Videoplatte 9.
Der Aufbau des TBC-Spiegels 20 entspricht her-
Der Aufbau des TBC-Spiegels 20 entspricht her-
kömmlicher Bauweise, d. h. dieser Spiegel ist mit einer
Antriebsvorrichtung 22, beispielsweise einem Galvanometermotor verbunden und läßt sich in Richtung eines
Doppclpfeils 23' verdrehen, um zu erreichen, daß der Abbildungsfleck 21 des Strahls 5 zur Bezugszeitkorrektür
entlang der Aufzcichniingsspur der Videoplatte 9
bewegt wird. Die Brennpunklsteuerung für die Objektiv linse I.} erfolgt in nachstehend beschriebener Weise,
wobei der Abstand zwischen der Objektivlinse 13 und der Videoplatte 9 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 Objektiviinse 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 -7- /i-Plättchen 17. Dabei wird der reflektierte Strahl 25 erneut in der Polarisationsphase
um eine Phasendifferenz einer -^--Wellenlänge verschoben.
Dementsprechend wird der durch das -τλ-
Plättchen 17 zunächst unmoduliert hindurchgegangene Strahl 5 durch die Videoplatte 9 moduliert und durchläuft
dann als reflektierter Strahl 25 wiederum das -r/Z-
Piättchen 17. Das heißt, der Strahl 5 durchläuft das -J- A-
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 die Phasendifferenz einer halben Wellenlänge
(1/2 A) verschoben wird und der reflektierte Strahl 25 nur die in 5-Richtung polarisierte Komponente aufweist.
Der reflektierte Strahl 25 wird durch die reflektierende Oberfläche des Strahlteilers 16 reflektiert der selektiv
einen in S-Richtung polarisierten Strahl reflektiert Der so umgelenkte Strahl 25 gelangt sodann auf einen
Spiegel 26, wird dort umgelenkt und bildet einen Fleck 28 auf einer Ebene O3. Dieser Fleck 28 schwingt lediglieh
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 Photodetcktor
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 Photodetcktor 30 sowie deren Aufbau im einzelnen werden
weiter unten näher erläutert
Ein weiterer in S-Richtung polarisierter Laserstrahl 4,
der durch den Strahlteiler 3 vom Strahl 2 getrennt wurde,
durchläuft zunächst ein Nadelloch 31, wobei der Strahldurchmesser reduziert wird. Sodann wird der
Strahl 4 durch den Strahlteiler 16 reflektiert und gelangt über einen optischen Weg, der von der optischen Achse
des Strahls 5 entfernt ist auf das -j /i-Plättchen 17. Wie
oben erwähnt wird der Strahl 4 duch das -7- Λ-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 TUC-Spiegel
20 und die Objektivlinse 13 auf einem optischen Weg auf die Signalaufzeichnungsfläche 10 der Videoplatte
9, der einen Abstund von der optischen Achse des
Strahls 5 aufweist. Der Strahl 4 bildet auf der SigiiiiliuifzeiehiHingsfläehe
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 -r /i-Plät-
chen 17. Beim Durchtritt durch das — /i-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 y-i-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 Strahlteiler 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
enthaltende 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 μπι auf (vgl.
Fig. 10), während der Fleck 21 lediglich einen Durchmesser von beispielsweise 1 μπι erreicht. Dadurch kann
gewährleistet werden, daß der Fleck 32 lediglich die Strahl-Defokussierung abtastet, ohne durch das Spurführungssignal
beeinflußt zu werden, was weiter unten noch näher erläutert wird.
In F i g. 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 Darstellungen
die optischen Wege jedes Strahls. Der Strahl 5 geht von einem Punkt wo auf der Ebene O\ aus, d. h. vom
Reck 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-Spiegei 20 wird der Strahl 25 dann erneut reflektiert und bildet einen Fleck am Punkt
Um die Betriebsweise in weiteren Einzelheiten zu erläutern,
sei angenommen, daß der Strahl 5 den Fleck 21 an einer Stelle erzeugt, die von einer optischen Achse 37
um einen Abstand Ax 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 ist, 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 37 mit dieser Ebene ergibt einen Punkt ho', der vom
TBC-Spiegel 20 auf der optischen Achse 37 den gleichen Abstand aufweist wie der Punkt ho, da der Punkt P und
der Punkt wo zueinander invers symmetrisch liegen. Der
Abstand zwischen dem Punkt ho, und dem TBC-Spiegel
20 entspricht der Länge (b—1), wobei der Abstand /die
Entfernung des TBC-Spiegels 20 zur Objektivlinse 13 und der Abstand b die Entfernung des Punkts ho' zur
Objektivlinse 13 angibt. Damit entspricht der Abstand des Punkts hV vom Punkt P im wesentlichen dem Wert
(b—1) ■ Θ. Da der vom virtuellen Punkt P ausgehende
Strahl den Fleck 21 über die Objektivlinse 13 erzeugt, die eine Verstärkung β bewirkt, so ergibt sich für
Δχ - ß(b—I) Θ. Der Fleck 21 des Strahls 5 wird also
gegenüber der optischen Achse 37 um eine Distanz Δχ
oder ß(b—.00 entlang der Aufzeichnungsspur der Platte
durch die Schwingbewegung des TBC-Spiegels 20 verschoben.
Da der Strahl 5 jedoch beim Hin- und Rückweg den TBC-Spiegel 20 beaufschlagt, wird der durch den reflektierten
Strahl 25 gebildete Fleck am Punkt ho erzeugt.
Der Fleck 28 (vgl. Fig. 1) am Punkt ho oder in der
Ebene O3, die bezüglich des Spiegels 16 konjugiert zur
Ebene O\ liegt, wird also ohne Verschiebung entlang der
Aufzeichnungsspur bestimmt. Aus diesem Grund wird für den Fleck 28 an der Ebene O3 eine Bezugszeitkorrektur
vorgesehen, die der Distanz Δχ entspricht, so daß der Fleck 28 durch die Schwingbewegung des TBC-Spiegels
20 nicht beeinflußt wird.
Das Verhalten, des Flecks 21 auf der Signalajfzeichnungsfläche
10 der Platte 9 ist in F i g. 3 veranschaulicht:
Der Fleck 21 umfaßt einen Fleck 21a des für die Informationsauslesung
bestimmten Lichtstrahls und einen zweiten Fleck 216 des für die Spurführung bestimmten
Lichtstrahls zu beiden Seiten des Flecks 21a (siehe Fig. 10). Diese Flecken 21a und 216 werden durch die
Schwingbewegung des TBC-Spiegels 20 in der oben erläuterten jr-Richtung, also in Richtung entlang der Aufzeichnungsspur
verschoben und erfahren eine weitere Verschiebung durch die Schwingbewegung des Spurführungsspiegels
7 in y-Richtung, & h. in Radialrichtung der Platte, so daß die Flecken 21a und 2\b 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 also axiale Verwerfungen der Platte lassen 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 Schwingbewgung des TBC-Spiegels
20 nur in λ Richtung verschoben, wie die Fig. 3
erkennen läßt. Die Ausdehnung des Flecks 32 ist so groß bemessen, daß die Signalabtastung auch bei nicht wirksamer
Spurführung sichergestellt ist.
Wie oben und anhand der F i g. 3 erläutert, beschreibt
der Fleck 21 eine kreisende Bewegung, jedoch wird der Fleck 28 in der Ebene O3, der den Flecken 21a und 21 b
entspricht, nicht in X-Richtung verschoben. Der den
Flecken 28a und 286gemeinsame Fleck 28 wird iilso wie
in Fig.4 angedeutet, nur in K-Richtung verschoben. In
anderen Worten: Wird «■; ; nomnien, daß der Strahl 5
entsprechend der Darstellung nach F i g. 2 beim Hinweg zur und beim Rückweg von der Platte nicht über den
TBC-Spiegel 20 läuft, so wird der Punkt «0 durch die
Schwingbewegung des TBC-Spiegels 20 so beeinflußt, daß der Fleck 28 auf der Ebene O1 um (b-l)& 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 Verschiebebewegung entsprechend
der Größe (b-1) θ für den Fleck 28 auf, d. h. der Fleck 28 wird in X-Richtung !>>
crt und lediglich in V-Richtung verschoben.
Aus der Erläuterung dieser Ausführungsform der ^i findung
läßt sich ersehen, daß der TBC-Spiegel 20 so nahe an der Objektivlinse 13 im optischen Weg des bei
Hin- und Rückweg über die Objekiivlinse 13 laufenden Lichtstrahls und der Spurführungsspicgel 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 Oj angeordnet, so
lassen sich die Informationssignale aus dem Lesestrahl und die Spurführungssignale aus dem Strahl für die
Spur-Servoüberwachung erzielen, wobei die Scrvoüberwachung durch den TBC-Spiegel 20 und die Scrvoüberwachung
durch den Spurführungsspiegel 7 ohne weiteres miteinander kompatibel sind und sich nicht gegenseitig
insbesondere im entgegengesetzten Sinn beeinflussen. Die Strahlen 5 und 4 lassen sich auf dem Hin-
und Rückweg durch den optischen Koppler 18 exakt voneinander trennen. Diese so getrennten Strahlen lassen
sich als unabhängige Strahlen zur Inforrnationsauslesung 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-Lichtqueiie, die zu einer unerwünschten
Oszillation des Laserstrahls führen könnte, sicher verhindern und der Ausnutzungs- oder Wirkungsgrad der
Laserleistung kann auf ein Maximum gebracht werden.
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 Strahlteiler 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 Spurführimgssignals
und des Spurführimgssignals
Bei der oben erläuterten Ausführiingsform ist der die
drei Elemente umfassende Photodetektor in der Ebene O; angeordnet. In diesem Fall lauft der Strahl 5 nur auf
dein Hinweg /ur Platte über den Spuriührungsspiegel 7.
so daß sich die Flecken 28a und 286 auf dem Photodelektor 30 in K-Richtung synchron mit der Schwingbewegung
des Spurführungsspiegels 7 verschieben, wie in Fig.4 veranschaulicht. Obgleich kein Übersprechen
oder keine Kreuzmodulation auftreten, führen die Unebenheiten auf der Lichtempfangsoberfläche des Photodctcktors
und dessen räumliche Anordnung zu gewissen Schwierigkeilen. Um diese Schwierigkeiten zu beseitigen,
ist bei dieser Ausführungsfcnn, wie in den
Fig.5—8 veranschaulicht, zwischen der Ebene Ch und
dem Photodetektor 30 eine spezielle Linse angeordnet.
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 9 von
diesem Strahl 5 getroffen wird:
Es sei angenommen, daß der Spurführungsspiegel 7 imi einen Winkel 1/2 θ verdreht sei, wenn der Strahl 5
ausgehend von einer Lichtquelle O, die in der oben erläuterten Ebene O\ 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 O'. 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 O und der Reck O' auf
der Platte 9 bezüglich der Objektivlinse 13 konjugiert zueinander liegen, ergibt sied die folgende Beziehung:
'■f
worin mit / die Brennweite der Objektivlinse 13 "bezeichnet
ist.
Ein Bild am Punkt G des Spurführungsspiegels 7 wird in einen virtuellen Punkt Cabgebildet unter Beachtung
der folgenden Beziehung:
1 + 1.1.
Der Punkt P' und der Punkt G' liegen bildverkehrt
symmetrisch zueinander bezüglich der Platte 9, und es ergibt sich folgende Gleichungsbezeihung:
c = a - (k - a) = 2a - k.
Da das Bild am Punkt P' in dem Punkt P abgebildet
Da das Bild am Punkt P' in dem Punkt P abgebildet
wird, gilt auch die folgende Gleichung
1 , i
< ti
IVr Uili'nkwiiiki'l γΛΙιιιγΙι ilen Νρ«ιιΙϊιΙ\πιι>).·>>.|>ΐ(·μ.ι·Ι
7 hai crsichllichcrwcisc keinen KiiiNuM aiii die obigen
Gleichungen. Dies bedeutet, daß die Position des Punkts P konstant beibehalten bleibt, unabhängig vom Blenkwinkel
Θ.
Wird der Abstand d zwischen der Objektivlinse 13 und dem Punkt P aus den obigen Gleichungsbeziehungen
errechnet, so ergibt sich folgendes:
, _ cf _ Qa-k)f
-c-f 2a-k-f
Werden in dieser letztgenannten Gleichung die Größen
und
ßlb
/-/ (ß+\)l-ßb
ersetzt, so ergibt sich der Abstand d wie folgt:
d =
I
-
2ß(b
-
I)
ll-b- 2ß(b - I)
Xb.
Nach dieser Gleichung läßt sich die Position des Ablenkzentrums P berechnen.
Bei dieser Ausführungsform ist die Linse 29 im Abstand ay vom Abierikzentrum P der Schwingbewegung
des Flecks angeordnet, die durch die Schwingbewegung des Spurführungsspiegels 7 verursacht wird und der Abstand
zur Ebene Ch 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 29 bx 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:
1,1 1 /.. bx
+ — = — IMx =
αχ bx fx \ αχ.
ay
bx fy
Daraus folgt, daß die Flecken 28a und 28£>
auf der Ebene O3 nach Durchlaufen der Linse 29 drei Flecken
31a und 31* auf der Ebene O4 des Photodetektors 30
abbilden (vgL Fig.6). Andererseits bildet der in der
Ebene O3 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 28f) bilden auf der Ebene O4 in Y-Richtung ebenfalls
längliche stationäre Flecken 316.
Diese Situation ist in F i g. 8 nochmals vergrößert dargestellt
Da die drei länglichen stationären Flecken 31a und 31 6 in Y-Richtung liegen, beeinflußt eine eventuelle Unebenheit
in der Oberfläche des Photodetektors 30 das voü diesem erhaltene Ausgangssignal nicht Die Flecken
31 a und 316 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 O* angeordnet ist, die in
bezug auf die Linse 29 der konjugierten Ebene Ch entspricht,
lassen sich die drei Flecken auf der Ebene O4 in
AT-Richtung vollständig voneinander trennen.
Bei dieser Ausführungsform 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 316 entstehen mit der Folge, daß die wiedergegebenen Informationssignale als auch das Spurführungssignal
sehr stabil und unabhängig voneinander erhalten werden können.
3. Abtastung des Defokussierungssignals
Wie die F i g. 1 erkennen läßt wird der durch den Strahlteiler 3 getrennte Strahl 4 durch den Strahlteiler
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 9 auf. Bei dieser Ausführungsform läßt sich die Brennpunkt-Servoüberwachung
sehr leicht und wirksam durch die kombinierte Verwendung des Strahlteilers 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 9 über einen optischen Weg erreicht, der einen Abstand von der optischen Achse der Objektiviinse 13
aufweist. Das Prinzip wird nachfolgend unter Bezug auf die F i g. 9 kurz erläutert:
Schwankt die PIaUe 9 nicht so durchsetze 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 9 einen bestimmten Fleck. Der durch das Signal auf der
Aufzeichnungsfläche 10 der Platte 9 modulierte reflektierte Strahl 34 trifft auf jedes Element 35a und 356 des
Photodetektors 35 über die Objektivlinse 13 auf und bildet den Fleck 36, der die Elemente 35a und 356 zu
gleichen Anteilen überdeckt.
Weicht die L;igc der Pia»te 9 von der Normalslelliing
ab und nimmt beispielsweise die in F i g. 9 in strichpunktierter Linie gezeigte Lage ein, so erzeugt der Strahl 4
einen defokussierten Fleck auf der versetzten Platte 9 und wird reflektiert Der reflektierte Strahl 34 erreicht
dann die Objektivlinse 13 über den in F i g. 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 Brechnungswinkel
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 F i g. 9 durch
einen gestrichelten Kreis angezeigte Lage einnimmt Ist die Platte 9 gegen die Normallage in entgegengesetzter
Richtung verschoben, so wird das andere Element 356 durch den reflektierten Strahl stärker getroffen als das
Element 35a. Es läßt sich also die Größe und Richtung der Verschiebung der Platte 9 aus der Normalsicllung
durch Vergleich der auf das Element 35a auftreffenden Lichtmenge mit der Lichtmenge erreichen, die auf das
Element 356 auftrifft.
Wird die Linse 13 durch eine Antriebsspule od. dgl. entsprechend der ermittelten Verschiebung der Platte 9
verschoben, so IaRt 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 F i g. 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 V-Richtung einen Abstand aufweist. Die
einzelnen Informationsvertiefungen 18 (»Pits«) entlang der Aufzeichnungsspur 39 liegen im wesentlichen parallel
zu einander. Die Teilung der Aufzeichnungsspuren 39 beträgt etwa 2 μη), und der Durchmesser des Flecks
32 etwa 6 μπι. Der Grund, weshalb der Fleck 32 mit einem vergleichsweise so großen Durchmesser gewählt
wird, besteht darin, daß der Brennpunkt-Überwachungsstrahl 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 32 des Brcnnpunkt-Überwachungsstrahls
eine Mehrzahl von beispielsweise drei oder vier Aufzeichnungsspuren mit einem größeren
Durchmesser als die Flecken für die Spurführungsüberwachung. 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 Festestellung der Defokussierung läuft auf dem Hin- und Rückweg über den TBC-Spiegcl
20 und bildet in der Ebene O2 oder auf der Signalaufzeichnungsfläche
10 einen entsprechenden Fleck und außerdem einen weiteren Fleck auf dem Photodetektor
liio 35, der in der Ebene O5 angeordnet ist, die bezüglich der
Linse 13 konjugiert zur Ebene O2 liegt. Da der Strahl 4
den TBC-Spiegel 20 damit zweimal durchläuft, wird der
Fleck in der Ebene O5 durch die Schwingbewegung des TBC-Spiegels 20 nicht beeinflußt und in A'-Richtung fi-
»)5 xiert. Andererseits wird der durch den Stm hl 4 auf der
Signalauf/eiehniinirsflache 10 er/cugie Heck 32 in Λ-Richtung
durch oen TBC-Spiegel 20 bc/tigszcitkorrigiert
(vgl. F i g. J). In diesen Full weist der Strahl 4 von
15
der optischen Achse 37. einen Abstand in Radialrichtung
der Platte 9, d. h. in V-Rkhtung 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
Strahl 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 Strahldefokus- to
sierung verwendet wird, ohne Einfluß auf den Informationslesestrahl und den zur Spurführung dienenden
Strahl bleibt, 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, da in verschiedenen Richtungen abgewandelt werden kann. So kann beispielsweise die Linse 8 in F i g. 1 weggelassen sein und in
der Nähe des Messerschneiden-Spiegels 34 kann eine Öffnung vorgesehen werden, um den Durchmesser des
Strahls 5 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 Inforroationsablastung 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 Zeitbezugskorrckturspiegel, 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 Einzclstrahlcn gewonnen, die den Bezugszeitkorrckturspicgel in beiden Richtungen durchdringen,
während der Spurführungsspiegel lediglich vom zur Auf/.cichnungsoberfläche hinlaufenden Lichtstrahl,
nicht jedoch von den beiden reflektierten Lichtstrahlen getroffen wird.
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Claims (1)
1. Vorrichtung zur optischen Informationsabtastung, bei der die Ausiesung von auf der Aufzeich-
nungsspur eines Informationsträgers (9) gespeicherter Information und eine Servo-Spurführung für die
Informationsauslesung mittels mindestens zweier über eine Objektivlinse (13) auf die Aufzeichnungsoberfläche (10) des Trägers (9) gelenkter und dort
reflektierter Lichtstrahlen (5, 25 bzw. 4, 34) erfolgt, mit einem ersten im durch die Objektivlinse (13) gehenden optischen Weg angeordneten beweglich
steuerbaren Spiegel (TBC-Spiegel 20) zur Zeitbezugskorrektur für das abgetastete Informationssi-
gnal, über den beide Lichtstrahlen (5,25 bzw. 4,34)
für die Informationsauslesung und für die Spurführung auf dem Hinweg zur und auf dem Rückweg von
der Aufzeichnungsoberfläche (9) laufen und mit einem zweiten beweglich gesteuerten Spiegel (7) zur
Spurführiing, dadurch gekennzeichnet, daß
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