DE2954579C2

DE2954579C2 -

Info

Publication number: DE2954579C2
Application number: DE2954579A
Authority: DE
Inventors: Takahi Hino Tokio/Tokyo Jp Hamoka; Shunpei Tanaka; Toru Hachioji Tokio/Tokyo Jp Musha; Kenichi Tokio/Tokyo Jp Oinoue
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1978-05-10
Filing date: 1979-05-10
Publication date: 1991-06-13
Anticipated expiration: 1999-05-11
Also published as: FR2598546A1; DE2918919C2; US4302830A; GB2025110A; GB2025110B; DE2918919A1; FR2598546B1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bewegen eines Objektivs mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruches 1.

Eine solche Vorrichtung ist aus der DE 27 28 624 A1 bekannt. Dort wird eine Vorrichtung zum Korrigieren eines Spurfehlers beschrieben, die einen Detektor aufweist, mit dem Abweichungen eines Lichtpunktes in bezug auf die Informationsspur festgestellt werden. Die Abweichungen werden in einer Spursuchrichtung festgestellt, die senkrecht zur Richtung der Informationsspur steht. Hierzu mißt der Detektor den von der Aufzeichnungsplatte reflektierten Lichtstrom. Es wird dort also eine Spur-Findung durchgeführt, bei der eine Ortsabweichung eines Strahl-Punktes in bezug auf die Informationsspur in einer Richtung senkrecht zu dieser korrigiert wird. Es geht also bei dieser Druckschrift darum, den Strahl-Punkt exakt auf die Informationsspur zu projizieren. Entsprechendes gilt auch für die DE 26 45 326 A1.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Vorrichtung zu schaffen, mit der in einfacher und zuverlässiger Weise der Ort des Objektivs in Spur-Suchrichtung bestimmbar und steuerbar ist. Die Einrichtung zum Bestimmen und Steuern des Ortes des Objektives soll einen möglichst geringen Raum einnehmen und geringes Gewicht aufweisen.

Bei der Erfindung geht es also darum, die Ortsabweichung eines Objektivs in bezug auf ein ortsfestes Bauteil eines Aufnahmekopfes der Vorrichtung zu korrigieren.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist im Patentanspruch 1 gekennzeichnet. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine vereinfachte Darstellung einer Ausführungsform einer Vorrichtung nach der Erfindung zum Auslesen optischer Informationen,

Fig. 2 einen Querschnitt durch eine herkömmliche Objektiv-Antriebsvorrichtung,

Fig. 3 den Schnitt III-III in Fig. 1 in kleinerem Maßstab,

Fig. 4 den Querschnitt durch eine Ausführungsform einer Objektiv-Antriebsvorrichtung nach der Erfindung in einer zu einer optischen Achse eines Objektivs rechtwinkligen Ebene,

Fig. 5 den Schnitt V-V in Fig. 4,

Fig. 6 einen dem Schnitt VI-VI in Fig. 4 entsprechenden Querschnitt durch eine andere Ausführungsform einer Objektiv-Antriebsvorrichtung nach der Erfindung,

Fig. 7 eine vereinfachte Darstellung einer anderen Ausführungsform einer Vorrichtung nach der Erfindung zum Auslesen optischer Informationen,

Fig. 8A eine vereinfachte Darstellung eines Modulationstyps eines Ausgangssignals aus dem in Fig. 7 dargestellten Lichtempfänger bei normaler Spurführung,

Fig. 8B ein Diagramm des Modulationstyps gemäß Fig. 8A,

Fig. 8C und 8C′ vereinfachte Darstellungen eines Modulationstyps des Ausgangssignals aus dem in Fig. 7 dargestellten Lichtempfänger bei anomaler Spurführung,

Fig. 8D und 8D′ je ein Diagramm des zugehörigen Modulationstyps gemäß Fig. 8C und 8C′,

Fig. 9 eine Draufsicht auf eine noch weitere Ausführungsform einer Objektiv-Antriebsvorrichtung nach der Erfindung,

Fig. 10 den Schnitt XIII-XIII in Fig. 9,

Fig. 11 den Schnitt XIV-XIV in Fig. 9,

Fig. 12, 13 und 14 vereinfachte Darstellungen je einer anderen Ausführungsform einer Vorrichtung nach der Erfindung zum Auslesen optischer Informationen,

Fig. 15A eine vereinfachte Darstellung eines Ausleselichtstromes bei normaler Spurführung,

Fig. 15B ein Diagramm eines Ausgangsstromes aus dem in Fig. 14 dargestellten fotoelektrischen Umformer bei normaler Spurführung gemäß Fig. 15A.

Fig. 15C und 15C′ vereinfachte Darstellungen eines Ausleselichtstromes bei anomaler Spurführung,

Fig. 15D und 15D′ Diagramme eines Ausgangsstromes aus dem in Fig. 14 dargestellten fotoelektrischen Umformer je bei der anomalen Spurführung gemäß Fig. 15C bzw. 15C′.

Fig. 16 eine vereinfachte Darstellung einer noch anderen Ausführungsform einer Vorrichtung nach der Erfindung zum Auslesen optischer Informationen,

Fig. 17 einen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform einer Fokussier- und Spurführungsvorrichtung nach der Erfindung,

Fig. 18 den Schnitt XXIII-XXIII in Fig. 17, und

Fig. 19 den Schnitt XXIV-XXIV in Fig. 17, aus dem piezo-elektrische Bauteile ersichtlich sind, die an beiden Spurführungs-Blattfedern befestigt sind.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform einer Vorrichtung nach der Erfindung zum Auslesen optischer Informationen wird eine Video- oder Bildplatte 1 auf einem Drehteller 3 angeordnet, der mit einer drehbaren Welle 2a eines Motors 2 drehfest verbunden und mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit drehantreibbar ist. An der Bildplatte 1 ist eine spiralig oder konzentrisch ausgebildete Informationsspur 1a aufgezeichnet, die sich aus kodierten Vertiefungen zusammensetzt. Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung ist ein sogenanntes Reflexions-Bildplatten-Wiedergabegerät, das einen von der Informationsspur 1a reflektierten Ausleselichtstrom aufzufangen und eine Video- bzw. Bildinformation zu reproduzieren vermag.

Gegenüber der Seite der Bildplatte 1, die mit der Informationsspur 1a versehen ist, ist eine Fokussier- und Spurführungsvorrichtung 4 angeordnet. Die Fokussier- und Spurführungsvorrichtung 4 arbeitet in der Weise, daß sie ein Objektiv 5 in bezug auf die Bildplatte 1 sowohl in Richtung seiner optischen Achse als auch rechtwinklig dazu und folglich rechtwinklig zur Richtung der an der Bildplatte 1 aufgezeichneten Informationsspur 1a verstellt, um den Ausleselichtstrom exakt auf die Informationsspur 1a scharfeinzustellen, und einen Spurführungsfehler korrigiert, also den Ausleselichtstrom exakt der Informationsspur 1a folgen bzw. diese abtasten läßt.

Zum Korrigieren des Spurführungsfehlers werden beim gezeigten Beispiel zwei vom Ausleselichtstrom verschiedene Spurführungslichtströme benutzt. Diese beiden Spurführungslichtströme werden an beiden Seiten der Informationsspur 1a so fokussiert, daß sie dort Lichtpunkte bilden. Diese drei Lichtströme, nämlich ein Ausleselichtstrom und zwei Spurführungslichtströme, lassen sich mit drei voneinander unabhängigen Lichtquellen erzeugen. Beim gezeigten Beispiel jedoch fällt ein von einer Laserlichtquelle 6 ausgesandtes Laserlicht auf eine Hologrammplatte 7, um einen Lichtstrom mit Beugung nullter Ordnung und Lichtströme mit Plus-Minus-Primärbeugung zu erhalten. Diese drei Lichtströme fallen durch einen Strahlenteiler 8 hindurch in das Objektiv 5 ein.

Die Fokussier- und Spurführungsvorrichtung 4 fokussiert nicht nur die vorstehend erwähnten drei Lichtströme auf zugehörige vorgegebene Stellen an der Bildplatte 1, sondern tastet auch die Bildplatte 1 in ihrer radialen Richtung ab. Drei von der Bildplatte 1 reflektierte Lichtströme fallen durch das Objektiv 5 und den Strahlenteiler 8 hindurch an drei fotoelektrischen Umformern 9, 10 und 11 auf.

Das von der Informationsspur 1a reflektierte Licht fällt auf den fotoelektrischen Umformer 9, der eine Videoinformation an einer Ausgangsklemme 12 abgibt. Diese Videoinformation wird auch einem Verstärker 13 zugeleitet, der sie mit einem vorgegebenen Normalwert vergleicht und einen zwischen ihnen bestehenden Unterschied, also ein Fokussierfehlersignal, erfaßt. Das Fokussierfehlersignal wird über eine Fokussiersteuerschaltung 14 und einen Verstärker 15 der Fokussier- und Spurführungsvorrichtung 4 zugeführt, wodurch das Objektiv 5 auf die Informationsspur 1a scharfeingestellt wird. In diesem Falle wird der Betrag der von der Fokussier- und Spurführungsvorrichtung 4 ausgeführten Bewegung des Objektivs 5 in Richtung seiner optischen Achse erfaßt und zur Fokussiersteuerschaltung 14 zurückgeleitet. Dadurch wird der Fokussiervorgang mit dynamischer Rückkoppelung gesteuert.

Die von der Bildplatte 1 reflektierten Spurführungslichtströme treffen auf die fotoelektrischen Umformer 10 und 11 auf und werden in elekrische Signale umgeformt, die einem Differentialverstärker 16 zugeleitet werden. Der Differentialverstärker 16 vergleicht Ausgangssignale aus den fotoelektrischen Umformern 10 und 11 miteinander und erfaßt ein Differenzsignal, d. h. ein Spurführungsfehlersignal. Das Spurführungsfehlersignal wird über eine Spurführungssteuerschaltung 17 und einen Verstärker 18 der Fokussier- und Spurführungsvorrichtung 4 zugeleitet, um die Spurführung des Objektivs 5 vorzunehmen. In diesem Falle wird der Betrag der von der Fokussier- und Spurführungsvorrichtung 4 ausgeführten Bewegung des Objektivs 5 in der zu seiner optischen Achse rechtwinkligen Richtung erfaßt, und das so erfaßte Signal wird einem Differentialverstärker 84 zugeleitet. Dadurch wird der Spurführungsvorgang mit dynamischer Rückkoppelung gesteuert.

Gemäß Fig. 2, die eine herkömmliche Fokussier- und Spurführungsvorrichtung zeigt, ist eine Richtung X eine Spurrichtung und eine Richtung Y eine zur Spurrichtung rechtwinklige Richtung. Eine Verlagerung in der Richtung Y bedeutet eine Abweichung von der Spurrichtung, also einen Spurführungsfehler. Eine Verlagerung in der Richtung X bedeutet einen Zeitfehler eines Auslesesignals, also einen Zeitbasisfehler.

Ein Objektiv 5 ist an einem Objektivhalter 22 befestigt, der seinerseits an einem elastischen Rahmen 23 befestigt ist. Quer zum elastischen Rahmen 23 erstreckt sich eine Seitenplatte 24. Der elastische Rahmen 23 ist aus einem magnetischen Werkstoff hergestellt und ist bei Erregung von Elektromagneten 25, 25′ einer magnetischen Kraft aussetzbar. Die Elektromagnete 25 und 25′ sind in der zugehörigen Außenseite des elastischen Rahmens 23 gegenüber angeordnet. Der elastische Rahmen 23 ist an Tragpfosten 26, 26′ befestigt und ortsfest gehalten. Folglich kann der elastische Rahmen 23 durch die an ihm mit den Elektromagneten 25 und 25′ aufgetragene magnetische Kraft als Ganzes nicht bewegt werden, sondern wird, wie mit gestrichelten Linien angedeutet, verformt, und folglich wird das Objektiv 5, wie mit gestrichelten Linien gezeichnet, parallel zur Richtung Y bewegt. Ein zwischen der Seitenplatte 24 und dem elastischen Rahmen 23 ausgebildeter Raum ist mit Silikonkautschuk 27, Silikonfett o. dgl. gefüllt, der als Dämpfungsmittel wirkt. Im Bedarfsfall kann die vorstehend beschriebene Vorrichtung zum Bewegen des Objektivs 5 in der Richtung Y als Ganzes in eine Vorrichtung zum Bewegen des Objektivs 5 in Richtung X eingeschlossen sein, um sowohl den Spurführungsfehler als auch den Zeitbasisfehler zu korrigieren.

In Fig. 2 ist eine Vorrichtung zum Bewegen des Objektivs 5 in der Richtung der optischen Achse, also in der Richtung Z, nicht gezeichnet. Jedoch kann eine solche Vorrichtung beispielsweise in den Objektivhalter 22 eingegliedert sein, um das Objektiv 5 in der Richtung Z zu bewegen und daher scharfeinzustellen.

Bei der herkömmlichen Objektiv-Antriebsvorrichtung gemäß Fig. 2 werden die Flächen 28 und 28′ des elastischen Rahmens 23, die an den Tragpfosten 26 und 26′ befestigt sind, ebenfalls verformt, wie mit einer strichpunktierten Linie in Fig. 2 angedeutet, so daß es nicht möglich ist, die Position des Objektivs 5 in der Richtung Y exakt zu bestimmen. Beim Korrigieren des Spurführungsfehlers führt folglich die Bewegung des Objektivs 5 in der Richtung Y zu einer unerwünschten Bewegung des Objektivs 5 in der Richtung X, oder es besteht die Gefahr, daß das Objektiv 5 durch auf es einwirkende äußere Schwingungen auch in der Richtung X bewegt wird, wodurch der Zeitbasisfehler hervorgerufen wird.

Wenn die Tragpfosten 26 und 26′ mit großer Breite ausgeführt sind, besteht die Möglichkeit, die mit einer strichpunktierten Linie angedeutete Verformung der Flächen 28 und 28′ des elastischen Rahmens 23 auszuschalten. Jedoch ergibt sich aus der Verwendung von Tragpfosten 26 und 26′ mit großer Breite eine Einschränkung der Verformung des elastischen Rahmens 23 in der gewünschten Richtung, nämlich in der Richtung Y. Der Grund hierfür liegt darin, daß die Tragpfosten 26 und 26′ bis zu beiden Enden der Flächen 28 und 28′ des elastischen Rahmens 23 reichen, die bei Bewegung des Objektivs 5 in der Richtung Y verformt werden.

Wenn die Vorrichtung zum Antreiben und Fokussieren des Objektivs 5 in der Richtung Z in den Objektivhalter 22 eingeschlossen ist, wird außerdem die Masse des zum Korrigieren des Spurführungsfehlers dienenden beweglichen Bauteils groß, und die Vorrichtung, welche das Objektiv 5 wirksam steuern kann, bekommt als Ganzes daher große Abmessungen. Das heißt, die zum Fokussieren erforderliche Bewegung muß hinsichtlich der Amplitude beträchtlich größer gemacht werden als die zum Korrigieren des Spurführungsfehlers erforderliche Bewegung. Folglich hat die herkömmliche Objektiv-Antriebsvorrichtung in jedem Falle große Abmessungen, und es ist daher schwierig, sie so zu konstruieren, daß sie sich zum Korrigieren des Spurführungsfehlers bewegen kann.

Bei der in Fig. 4 und 5 dargestellten Objektiv-Antriebsvorrichtung nach der Erfindung ist ein Objektiv 5 an einem Objektiv-Haltezylinder 32 befestigt, der über zwei Blattfedern 33 und 34 mit einem Spulenkörper 35 verbunden ist. Der Objektiv-Haltezylinder 32 oder die beiden Blattfedern 33 und 34 ist bzw. sind aus magnetischem Werkstoff hergestellt. Die beiden Blattfedern 33 und 34 korrigieren den Spurführungsfehler und biegen bzw. verformen sich rechtwinklig zur Zeichnungsebene, also in Richtung der optischen Achse, nicht, so daß der Objektiv-Haltezylinder 32 und der Spulenkörper 35 fest miteinander verbunden sind und sich beim Fokussieren des Objektivs 5 in Richtung der optischen Achse bewegen. Rings um den Spulenkörper 35 ist eine Wicklung 36 aufgebracht. Der Spulenkörper 35 ist zwischen einem inneren und einem äußeren zylindrischen Abschnitt 38 bzw. 38′ eines Magneten 37 angeordnet. Der innere zylindrische Abschnitt 38 des Magneten 37 weist an diametral sich gegenüberliegenden Stellen Löcher bzw. Aussparungen 39 und 40 auf, durch die die zugehörigen Blattfedern 33 und 34 hindurchgeführt sind und die eine ungehinderte Bewegung des Spulenkörpers 35 und des Objektiv-Haltezylinders 32 in Richtung der optischen Achse zulassen.

Außerdem ist der Spulenkörper 35 über eine Blattfeder 42, die den Fokussierfehler zu korrigieren vermag, mit einem Stützrahmen 41 für den Magneten 37 verbunden. Die Blattfeder 42 kann beispielsweise, wie in Fig. 9 dargestellt, stern- oder kreuzförmig ausgebildet sein.

Wenn die Wicklung 36 erregt wird, bewegen sich der Objektiv-Haltezylinder 32 und der Spulenkörper 35 zusammen in Richtung der optischen Achse, so daß es möglich ist, die Fokussierbewegung des Objektivs 5 abhängig von dem durch die Wicklung 36 fließenden Strom zu steuern. Die Benutzung der in vorstehend beschriebener erfindungsgemäßer Weise aufgebauten Vorrichtung gewährleistet eine Korrektur des Fokussierfehlers.

Es wird nun eine Vorrichtung zum Korrigieren des Spurführungsfehlers beschrieben.

Gemäß Fig. 4 und 5 ist der Magnet 37 an den Innenflächen seiner inneren zylindrischen Abschnitte 38 mit zwei einander gegenüber angeordneten Elektromagneten 43 und 43′ versehen. Wenn einem dieser Elektromagneten - 43 oder 43′ - das im Zusammenhang mit Fig. 1 beschriebene Spurführungsfehlersignal zugeleitet wird, wird eine magnetische Kraft erzeugt, die auf die zugehörige magnetische Blattfeder 33 oder 34 wirkt und sie an den betreffenden Elektromagneten 43 oder 43′ anzieht und so den Objektiv-Haltezylinder 32 in der zur optischen Achse rechtwinkligen Richtung, also entsprechend der Schnittlinie V-V, bewegt. Folglich ist es möglich, die Spurführung durch Korrigieren des Spurführungsfehlers über den durch den Elektromagneten 43 oder 43′ fließenden elektrischen Strom zu steuern.

Selbstverständlich wird das Korrigieren sowohl des Spurführungsfehlers als auch des Fokussierfehlers auf der Basis eines Spurführungsfehlersignals und eines Fokussierfehlersignals vorgenommen, die in der im Zusammenhang mit Fig. 1 beschriebenen Weise erfaßt werden.

Die in der vorstehend beschriebenen Weise aufgebaute Objektiv-Antriebsvorrichtung nach der Erfindung vermag das von den beiden Blattfedern 33 und 34 abgestützte Objektiv 5 in der Richtung Y zu bewegen und nur den Spurführungsfehler zu korrigieren, ohne das Objektiv 5 in irgendeiner anderen Richtung, beispielsweise in der Richtung X, zu verstellen. Folglich kann die Vorrichtung den Spurführungsfehler wirkungsvoll korrigieren. Außerdem besteht keine Gefahr, daß die optische Achse beim Korrigieren des Spurführungsfehlers schräggestellt wird.

Fig. 6 zeigt eine andere Ausführungsform einer Objektiv-Antriebsvorrichtung nach der Erfindung, bei der jede der Blattfedern 33 und 34 (sh. Fig. 4 und 5) zum Korrigieren des Spurführungsfehlers mit einem piezoelektrischen Bauteil 51 versehen ist. Das piezoelektrische Bauteil 51 erfaßt eine Verformung der Blattfedern 33 und 34 und damit den Betrag der Bewegung des Objektivs 5. Dieser Betrag der Bewegung des Objektivs 5 wird, wie im Zusammenhang mit Fig. 1 beschrieben, zur Spurführungssteuerschaltung 17 zurückgeleitet, wodurch der Vorgang des Korrigierens des Spurführungsfehlers in wirkungsvoller Weise gesteuert wird.

Die in Fig. 6 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich von der Ausführungsform gemäß Fig. 4 und 5 nur durch das an der Blattfeder 33 angeordnete piezoelektrische Bauteil 51.

Das piezoelektrische Bauteil 51, das an der das Objektiv 5 abstützenden Blattfeder 33 befestigt ist, vermag nicht nur den Betrag der Stellungsveränderung der Blattfeder 33 zu erfassen, sondern auch bei Erhalt eines Spurführungssignals die Stellung der Blattfeder 33 zu verändern. Das heißt, zum Korrigieren des Spurführungsfehlers ist anstelle der Elektromagnete 43 und 43′ das piezoelektrische Bauteil 51 benutzbar.

In Fig. 7 ist eine andere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Auslesen optischer Informationen dargestellt. Hierbei sind ein Objektiv 5 und ein Objektiv-Haltezylinder 32 durch Blattfedern 33 und 34 abgestützt, die den Blattfedern 33 und 34 in Fig. 4 und 5 entsprechen, und sind in der Richtung zum Korrigieren des Spurführungsfehlers verstellbar. Ein Signal mit konstanter Amplitude und konstanter Schwingungszahl wird von einer Spannungsquelle 52 einem piezoelektrischen Bauteil 51 zugeführt, das an der Blattfeder 33 befestigt ist, so daß das Objektiv 5 in der Richtung zum Korrigieren des Spurführungsfehlers in sehr kleine Schwingungen versetzt wird. Ein von einer Laserlichtquelle 6 angesandtes Laserlicht wird an einem Strahlenteiler 8 reflektiert und fällt dann auf einen Lichtempfänger 53, der diese, durch die Schwingung des Objektivs 5 modulierte Information ausliest.

Fig. 8A zeigt eine Modulationsweise für die vom Lichtempfänger 53 ausgelesene Information, wenn die Spurführung durch Korrigieren des Spurführungsfehlers auf normale Weise vorgenommen wird. Die vorstehend erwähnten sehr kleinen Schwingungen werden um die Mittellinie der an der Bildplatte 1 aufgezeichneten Informationsspuren 1a, 1a so ausgeführt, daß sich für die Modulation eine Amplitude und eine Periode ungefähr so ergeben, wie sie durch eine Kurve in Fig. 8A und durch einen Lichtempfängerausgang in Fig. 8B dargestellt sind.

Fig. 8C und 8C′ zeigen eine Modulationsweise für die vom Lichtempfänger 53 ausgelesene Information, wenn die Spurführung durch Korrigieren des Spurführungsfehlers anomal wird.

In diesem Falle ändert sich die Modulation der Information nicht nur hinsichtlich der Amplitude, sondern auch bei der Periode, wie durch eine Kurve in Fig. 8C und 8C′ und durch einen Lichtempfängerausgang in Fig. 8D und 8D′ dargestellt, so daß es möglich ist, von dieser Information ein den Spurführungsfehler aufzeigendes Signal abzuleiten.

Bei den in Fig. 4 und 5 dargestellten Ausführungsformen sind die beiden Blattfedern 33 und 34 zum Korrigieren des Spurführungsfehlers zur optischen Achse des Objektivs 5 und die eine oder die beiden Blattfedern 42 und 42′ zum Fokussieren des Objektivs 5 in bezug auf eine Ebene durch die optische Achse des Objektivs 5 symmetrisch angeordnet. Folglich treten keine unerwünschten Schwingungen auf, ungeachtet eines Aufbaues, bei dem ein Schwingungssystem, bestehend aus einem beweglichen Bauteil zum Korrigieren des Spurführungsfehlers in einer zur Richtung der optischen Achse eines Objektivs 5 rechtwinkligen Richtung, an einem Schwingungssystem angeordnet ist, das aus einem beweglichen Bauteil zum Fokussieren des Objektivs 5 in seiner optischen Achse besteht.

Bei den im Zusammenhang mit Fig. 4 und 5 beschriebenen Ausführungsformen sind die Blattfedern 33 und 34 zum Korrigieren des Spurführungsfehlers am Objektiv-Haltezylinder 32 an denjenigen sich diametral gegenüberliegenden Stellen befestigt, die zur Spurführungsrichtung parallel sind.

Alternativ können die Blattfedern 33 und 34 zum Korrigieren des Spurführungsfehlers am Objektiv-Haltezylinder 32 an denjenigen sich diametral gegenüberliegenden Stellen befestigt sein. Außerdem, wenn an der Blattfeder 33 oder 34 ein piezoelektrisches Bauteil 51 befestigt ist, um letzteres als Antrieb für das Objektiv 5 oder zum Erfassen des Betrages der Stellungsveränderung der Blattfeder 33 oder 34 zu benutzen, kann das piezoelektrische Bauteil 51 an der einen oder der anderen oder an beiden Flächen der Blattfeder 33 oder 34 befestigt werden.

In Fig. 9, 10 und 11 ist eine noch andere Ausführungsform einer Objektiv-Antriebsvorrichtung nach der Erfindung dargestellt. Beim gezeigten Beispiel ist an der Blattfeder 42 wenigstens ein piezoelektrisches Bauteil 51 befestigt, um ein darin als Antwort auf die Verformung der Blattfeder 42 erzeugtes elektrisches Signal, also ein dem Betrag der Bewegung des Objektivs 5 in Richtung seiner optischen Achse entsprechendes elektrisches Signal zu erfassen. Das so erfaßte elektrische Signal wird der Fokussiersteuerschaltung 14 (sh. Fig. 1) zugeführt, um die Fokussierung mit dynamischer Rückkoppelung zu steuern. Es ist folglich möglich, den Fokussiervorgang exakt auszuführen.

Gemäß Fig. 9 und 11 ist außerdem an der Blattfeder 33 ein piezoelektrisches Bauteil 51 befestigt, um ein darin als Antwort auf die Verformung der Blattfeder 33, also entsprechend dem Betrag der Bewegung des Objektivs 5 in der Spurführungs- bzw. Abtastrichtung erzeugtes elektrisches Signal zu erfassen. Das so erfaßte Signal wird der in Fig. 1 gezeigten Spurführungssteuerschaltung 17 zugeleitet, um den Spurführungsvorgang mit dynamischer Rückkopplung auszuführen.

Bei einer in Fig. 12 dargestellten weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Auslesen optischer Informationen sind an beiden Blattfedern 33 und 34 piezoelektrische Bauteile 51, 51 befestigt, um ein darin als Antwort auf die Verformung der Blattfedern 33 und 34 erzeugtes elektrisches Signal zu erfassen. Das so erfaßte elektrische Signal wird einem Differentialverstärker 84 zugeführt, dessen Ausgang zu einer Spurführungssteuerschaltung 17 zurückgeleitet wird. Dadurch wird der Spurführungsvorgang mit dynamischer Rückkopplung ausgeführt.

Fig. 13 zeigt eine noch andere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Auslesen optischer Informationen. Beim gezeigten Beispiel sind die bei der Ausführungsform gemäß Fig. 12 vorhandenen Elektromagnete 43 und 43′ weggelassen, und an beiden Seiten jeder der Blattfedern 33 und 34 ist je ein piezoelektrisches Bauteil 51 bzw. 51′ befestigt, wobei jede der Blattfedern 33 und 34 zwischen den zugehörigen piezoelektrischen Bauteilen 51 und 51′ angeordnet ist. Den außen angeordneten piezoelektrischen Bauteilen 51, 51 wird das Spurführungsfehlersignal über eine Spurführungssteuerschaltung 17 und einen Verstärker 18 zugeleitet, um zu bewirken, daß die äußeren piezoelektrischen Bauteile 51, 51 in Richtung der optischen Achse, also rechtwinklig zur Spurrichtung, schwingen. In diesem Falle werden die innen angeordneten piezoelektrischen Bauteile 51′, 51′ als Antwort auf die Bewegung des Objektiv-Haltezylinders 32, also des Objektivs 5, verformt und erzeugen dadurch elektrische Ströme. Die so erzeugten elektrischen Ströme werden in einem Differentialverstärker 84 miteinander verglichen, dessen Ausgangssignal zur Spurführungssteuerschaltung 17 zurückgeführt wird, wodurch der Spurführungsvorgang mit dynamischer Rückkopplung ausgeführt wird.

Aus dem Vorstehenden ergibt sich, daß beim gezeigten Beispiel das piezoelektrische Bauteil 51 bzw. 51′ nicht nur den Spurführungsfehler des Objektivs 5 korrigiert, sondern auch den Spurführungsvorgang mit dynamischer Rückkopplung steuert. Folglich sind die Blattfedern 33 und 34 oder der Objektiv- Haltezylinder 32 nicht immer aus magnetischem Werkstoff hergestellt.

Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen werden zum Erfassen des Spurführungsfehlersignals zwei Spurführungslichtströme benutzt. Eine andere Möglichkeit besteht darin, das Objektiv 5 durch das piezoelektrische Bauteil 51 bzw. 51′ mit sehr kleinen Schwingungen anzuregen, um das Spurführungsfehlersignal über den reflektierten Anteil des Ausleselichtstromes zu erfassen, wodurch der Spurführungsvorgang ohne Benutzung der Spurführungslichtströme gesteuert wird.

Bei einer in Fig. 14 dargestellten noch anderen Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Auslesen optischer Informationen wird zum Antreiben des Objektivs 5 die Fokussier- und Spurführungsvorrichtung 4 gemäß Fig. 13 benutzt. An das äußere piezoelektrische Bauteil 51 ist eine Spannungsquelle 62 angeschlossen, die eine Spannung von konstanter Amplitude und mit einer Frequenz f liefert, die beträchtlich niedriger ist als die der Videoinformation. Folglich wird der Objektiv-Haltezylinder 32 in sehr kleine Schwingungen rechtwinklig zur optischen Achse und zur Richtung der an der Bildplatte 1 aufgezeichneten Informationsspur 1a versetzt. Zur gleichen Zeit wird von der Laserlichtquelle 6 Laserlicht ausgesandt und durch den Strahlenteiler 8 und das Objektiv 5 auf die Bildplatte 1 scharfeingestellt. Aufgrund der Schwingungen des Objektivs 5 führt folglich der Lichtpunkt des Ausleselichtstromes an der Bildplatte 1 sehr kleine Schwingungen aus.

Das von der Bildplatte 1 reflektierte Licht tritt durch das Objektiv 5 und den Strahlenteiler 8 hindurch und trifft auf einen fotoelektrischen Umformer 63. Wenn in diesem Falle der Ausleselichtstrom der an der Bildplatte 1 aufgezeichneten Informationsspur 1a exakt folgt, wie in Fig. 15A durch einen vergrößerten Pfeil angedeutet, liefert der fotoelektrische Umformer 63 einen Ausgangsstrom wie in Fig. 15B dargestellt, der eine im wesentlichen konstante Amplitude hat und durch eine Frequenz moduliert ist, welche doppelt so hoch ist wie die der Spannungsquelle 62.

Wenn, wie durch eine Kurve in Fig. 15C und 15C′ angegeben, der Ausleselichtstrom der Informationsspur 1a nicht folgt, liefert der fotoelektrische Umformer 63 einen Ausgangsstrom wie in Fig. 15D und 15D′ dargestellt, dessen Amplitude sich im Zeitablauf verändert.

Gemäß Fig. 14 wird der Ausgangsstrom aus dem fotoelektrischen Umformer 63 über einen Verstärker 64 einer Videoinformation- Verarbeitungsschaltung 65 und einer Synchrondetektorschaltung 66 zugeführt. Die Videoinformation-Verarbeitungsschaltung 65 trennt ein Videoinformationssignal vom Ausgangssignal des Verstärkers 64 und gibt es an eine Ausgangsklemme 67 ab. Die Synchrondetektorschaltung 66 dient dazu, die aus der Schwingung des piezoelektrischen Bauteils 51 abgeleiteten Frequenzkomponenten- Ausgangssignale gemäß Fig. 15B und 15D und auch das Spurführungsfehlersignal aus den vorstehend erwähnten Ausgangssignalen sowie das Normalsignal bei normaler Spurführung zu erfassen. Das Spurführungsfehlersignal wird einer Spurführungssteuerschaltung 17 zugeleitet, die es verarbeitet und einem ihm entsprechenden elektrischen Strom über den Verstärker 18 dem Elektromagneten 43 zuführt. Die Folge ist, daß der Elektromagnet 43 den Objektiv-Haltezylinder 32 über die Blattfeder 33 rechtwinklig zur Richtung der optischen Achse und zur Spurrichtung bewegt, wodurch der Spurführungsfehler korrigiert wird. Zur gleichen Zeit bewirkt die Verformung der Blattfedern 33 und 34, also der Betrag der Bewegung des Objektivs 5, daß die innen angeordneten piezoelektrischen Bauteile 51′, 51′ die der Verformung der Blattfedern 33 und 34 entsprechenden elektrischen Ströme erzeugen. Diese werden im Differentialverstärker 84 miteinander verglichen, wodurch der Spurführungsvorgang mit dynamischer Rückkopplung und daher weich gesteuert wird. Beim gezeigten Beispiel sind das bewegliche Spurführungsteil mit der anderen Blattfeder 34 und das bewegliche Fokussierteil konstruktiv und steuerungsmäßig weggelassen.

Fig. 16 zeigt eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Auslesen optischer Informationen, welche die Fokussier- und Spurführungsvorrichtung 4 gemäß Fig. 12 umfaßt und ein piezoelektrisches Bauteil 51, das an einer Seite jeder der Spurführungs-Blattfedern 33 und 34 befestigt ist, und eine Spurführungssteuerschaltung gemäß Fig. 14 aufweist. Beim gezeigten Beispiel ist die Objektiv- Antriebsvorrichtung bzw. Fokussier- und Spurführungsvorrichtung 4 zur optischen Achse des Objektivs 5 symmetrisch, so daß in Fig. 16 das bewegliche Spurführungsteil mit der Blattfeder 33 nur vereinfacht dargestellt ist.

Beim gezeigten Beispiel ist wie bei der Ausführungsform gemäß Fig. 14 an das piezoelektrische Bauteil 51 eine Spannungsquelle 62 angeschlossen, die dazu dient, das Objektiv 5 in sehr kleine Schwingungen von konstanter Amplitude und mit einer Frequenz f zu versetzen. Die Synchrondetektorschaltung 66 erfaßt das Spurführungsfehlersignal, das über die Spurführungssteuerschaltung 17 und den Verstärker 18 dem Elektromagneten 43 zugeführt wird, wodurch das Objektiv 5 verstellt und daher der Spurführungsfehler korrigiert wird. In diesem Falle wird das piezoelektrische Bauteil 51 als Antwort auf die Ausführung des Spurführungsvorganges durch den Elektromagneten 43 verformt und in sehr kleine Schwingungen versetzt.

Folglich vermag das piezoelektrische Bauteil 51 ein elektrisches Signal zu liefern, das ein der Verformung des piezoelektrischen Bauteils 51, also dem Betrag der Bewegung des Objektivs 5, entsprechendes und ihm überlagertes Signal enthält. Beim gezeigten Beispiel wird der vorstehend erwähnte elektrische Strom über einen Verstärker 71 einer Detektorschaltung 72 zugeleitet, die ein der Verformung des piezoelektrischen Bauteils 51 entsprechendes Signal abgibt. Dieses Signal wird zusammen mit einem Signal, das der Verformung des an der Blattfeder 34 befestigten piezoelektrischen Bauteils 51 entspricht, über den Differentialverstärker 84 der Spurführungssteuerschaltung 17 zugeführt, wodurch der Spurführungsvorgang mit dynamischer Rückkopplung und daher weich gesteuert wird.

Aus dem Vorstehenden ergibt sich, daß beim gezeigten Beispiel das piezoelektrische Bauteil 51 an der Blattfeder 33 befestigt ist, die als elastische Halterung für das Objektiv 5 dient, und ein bestimmtes Signal dem piezoelektrischen Bauteil 51 zugeführt wird oder ein vom piezoelektrischen Bauteil 51 abgeleitetes Ausgangssignal benutzt wird. Folglich ist die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Auslesen optischer Informationen in der Lage, die Bewegung des Objektivs 5 in einer bestimmten Richtung mit hoher Genauigkeit zu steuern, und hat einen einfachen Aufbau, geringe Abmessungen und kleines Gewicht.

In Fig. 17 und 18 ist eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Objektiv-Antriebsvorrichtung dargestellt, bei der ein Objektiv-Haltezylinder 32 mit einem Spulenkörper 35 über zwei magnetische Blattfedern 33 und 34 verbunden ist, die sich in derselben, zur optischen Achse des Objektivs 5 rechtwinkligen Richtung parallel zueinander erstrecken.

Bei einer noch anderen, in Fig. 19 dargestellten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Objektiv-Antriebsvorrichtung sind an den Blattfedern 33 und 34 der Ausführungsform gemäß Fig. 17 und 18 piezoelektrische Bauteile 51, 51 befestigt.

Die Erfindung schafft somit eine Vorrichtung zum Auslesen optischer Informationen, die sich durch zahlreiche Vorteile auszeichnet. Erstens, es ist möglich, eine unerwünschte Bewegung eines Objektivs in einer anderen als der zum Korrigieren des Fokussier- und Spurführungsfehlers gewünschten Richtung sicher zu verhindern. Zweitens, ein bewegliches Bauteil zum Korrigieren des Fokussier- und Spurführungsfehlers besteht in der Hauptsache nur aus einem Objektiv und hat daher geringes Gewicht und kleine Abmessungen, so daß es möglich ist, die Abmessungen der Fokussier- und Spurführungsvorrichtung klein zu halten. Drittens, da die Spurführungsbewegung des beweglichen Bauteils zum Korrigieren des Spurführungsfehlers von sehr kleiner Amplitude ist, läßt sich die Spurführungsvorrichtung mit geringem Gewicht ausführen. Schließlich läßt sich die Last, die beim Korrigieren des Fokussierfehlers auf das bewegliche Bauteil wirkt, ebenfalls klein halten.

Bei der Blattfeder für die Scharfeinstellung des Objektivs besteht keine Beschränkung auf die stern- bzw. kreuzförmige Ausführung, an deren Stelle eine quadratische Blattfeder verwendbar ist.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 werden, um das Spurführungsfehlersignal zu erhalten, ein Ausleselichtstrom und zwei Spurführungslichtströme benutzt. Eine andere Möglichkeit besteht darin, auf die beiden Spurführungslichtströme zu verzichten und an deren Stelle an beiden Seiten des reflektierten Ausleselichtstromes zwei reflektierte Lichtteilströme an zwei fotoelektrischen Umformern auftreffen zu lassen, deren beiden Ausgänge voneinander subtrahiert werden können, um ein Spurführungsfehlersignal zu erhalten.

Bei der in Fig. 9 dargestellten Auführungsform ist das piezoelektrische Bauteil 51 an einer Seitenfläche einer der Blattfedern befestigt. Es können jedoch, wie in Fig. 13 und 14 dargestellt, piezoelektrische Bauteile an beiden Seitenflächen der Blattfeder oder an beiden Blattfedern befestigt sein.

Außerdem kann bei den Ausführungsformen gemäß Fig. 12, 13, 14 und 16 das piezoelektrische Bauteil an einer der beiden Blattfedern befestigt sein.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform werden die Fokussier- und Spurführungssteuersignale aus dem an der Bildplatte 1 reflektierten Licht abgeleitet. Eine andere Möglichkeit besteht darin, hierzu das durch die Bildplatte 1 hindurchdringende Licht zu benutzen.

Ferner kann die Fokussier-Blattfeder in bezug auf den Spulenkörper drehbar ausgelegt sein, um das Objektiv über die Spurführungs-Blattfeder abzustützen, und die Stellung des Spulenkörpers kann unveränderlich gehalten sein, selbst dann, wenn beim Scharfeinstellen die Fokussier-Blattfeder um einen sehr kleinen Betrag um die optische Achse des Objektivs gedreht wird. Eine andere Möglichkeit ist die, die Fokussier-Blattfeder aus einem Paar band- bzw. streifenförmiger paralleler Blattfedern zusammenzusetzen, die die gleichen sind wie die Spurführungs-Blattfedern. Derartige Fokussier-Blattfedern können beim Scharfeinstellen nicht gedreht werden.

Claims

1. Vorrichtung zum Bewegen eines Objektivs (5) mit einem Antrieb zum Bewegen des Objektivs (5) in einer Suchrichtung, die im wesentlichen senkrecht steht zur Richtung einer Informationsspur (1a), um Informationen aus einem Aufzeichnungsträger (1) auszulesen, einem beweglichen Bauteil (32), welches das Objektiv in der Suchrichtung bewegbar abstützt, und mit einem ortsfesten Bauteil (37, 41), welches das bewegliche Bauteil (32) abstützt, gekennzeichnet durch

- eine erste Signal-Erzeugungseinrichtung (51′) zum Erzeugen eines ersten Signals, das entsprechend einer Bewegung des Objektivs (5) in bezug auf das ortsfeste Bauteil (37, 41) in der Suchrichtung oder entgegengesetzt hierzu ansteigt bzw. abfällt;
- eine zweite Signal-Erzeugungseinrichtung (51′) zum Erzeugen eines zweiten Signals, das eine gegenüber dem ersten Signal entgegengesetzte Abhängigkeit von der Suchrichtung hat und entsprechend einer Bewegung des Objektives (5) in bezug auf das ortsfeste Bauteil (37, 41) in der Suchrichtung oder entgegengesetzt hierzu abfällt bzw. ansteigt; und
- einen Orts-Detektor (84) zum Erzeugen eines Ortssignals, das den Ort des Objektivs (5) in bezug auf das ortsfeste Bauteil (37, 41) in der Suchrichtung wiedergibt aufgrund eines Vergleichs der ersten und zweiten Signale.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb durch das Ortssignal gesteuert wird, um eine Ortsabweichung des Objektivs in bezug auf das ortsfeste Bauteil zu korrigieren.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten ersten und zweiten Signal-Erzeugungseinrichtungen durch piezoelektrische Elemente gebildet sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte bewegliche Bauteil Blattfedern (33, 34) aufweist, die symmetrisch in bezug auf die optische Achse des Objektivs (5) angeordnet sind, wobei die piezoelektrischen Elemente an den einzelnen Blattfedern befestigt sind.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ortsdetektor (84) einen Differenzverstärker aufweist, um aus der Differenz zwischen den ersten und zweiten Signalen das Ortssignal abzuleiten.