DE3590219T - Optischer Kopf für optische Plattenspieler - Google Patents
Optischer Kopf für optische PlattenspielerInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen optischen Kopf, der aufgezeichnete Informationen abnehmen bzw. löschen kann,
indem er den Laserstrahl auf einen drehenden Aufzeichnungsträger in Plattenform mittels einer Kondensorlinse sammelt
und zur Aufzeichnung und Wiedergabe von Informationen auf
eine beliebige Stelle auf der Platte wahlfrei mit hoher Geschwindigkeit zugreift.
Auf dem Gebiet der optischen Plattenspieler zieht seit kurzem ein optischer Kopf erhöhte Aufmerksamkeit auf sich, der in
der Lage ist, mit hoher Geschwindigkeit wahlfrei auf beliebige Stellen auf einer Platte zuzugreifen.
Die Bedingungen des Zugriffs bei hoher Geschwindigkeit lassen sich wie folgt zusammenfassen.
Es bestehen für den sehr schnellen Zugriff des optischen Kopfes zwei Forderungen. Zunächst sollte die Geschwindigkeit,
mit der der optische Kopf sich in Radialrichtung der Platte bewegt, sehr hoch sein. Weiterhin sollte der Stellmotor für
die Spurnachführung stabil sein. Die Gründe für beide Forderungen sind unten erläutert.
Beim Zugriff mit hoher Geschwindigkeit werden im allgemeinen zwei Vorgänge, d.h. ein Grob- und ein Feinzugriff, kombiniert.
Der Grobzugriff ist ein Vorgang, bei dem der optische Kopf angenähert in die Radialposition an einer gewünschten Sollstelle
auf der Platte gebracht wird. Diese angenäherte Radialstellung wird ermittelt, indem man am optischen Kopf ein
Linearpotentiometer anbringt und seine Spannung abliest. Es sei χ der Abstand zwischen der Radialstellung vor der Bewegung
und der der Sollspur. Dann erhält man den schnellsten Grobzugriff, indem man den optischen Kopf mit maximaler
positiver Beschleunigung in die Stellung x/2 bringt und dann mit maximaler negativer Beschleunigung von der Stellung x/2
zur Stellung χ verlangsamt. Idealerweise erreicht man die Sollspur nur mit dem Grobzugriff, und bei einer Magnetplatte
oder dergleichen wird auch der Zugriff nur auf diese Weise erreicht. Bei Magnetplatten beträgt die Spurbreite jedoch
einige zehn bis einige hundert Mikrometer, während sie bei einer optischen Platte bis hinunter zu 1,6 Mikrometer reicht.
Es ist also extrem schwierig, die angesprochene Sollspur nur über den Grobzugriff zu erreichen. Indem man nun die Adresse
der mit dem Grobzugriff erreichten Spur liest, läßt man mittels Sprungimpulsen den Lichtpunkt von dieser zur Sollspur
springen; diesen Vorgang bezeichnet man als Feinzugriff.
Um also in der kürzest möglichen Zeit auf die Sollspur
- r-■ B-
zuzugreifen, muß man die Laufgeschwindigkeit des optischen
Kopfes erhöhen und ihn bereits beim Grobzugriff so nahe wie möglich an die Sollspur heranbringen. Beim Feinzugriff muß
man so schnell wie möglich über zahlreiche Spuren springen, so daß ein Nachführservokreis mit breitem Ziehbereich
("drawing range") und hoher Schleifenverstärkung erforderlich ist.
Es sind aus dem Stand der Technik zahlreiche optische Köpfe bekannt. Für den Zugriff innerhalb 0,1 Sekunde werden jedoch
ausreichende Eigenschaften für den Grob- oder den Feinzugriff
nicht erreicht. Der Hauptgrund hierfür ist, daß die sich bewegenden Teile im Grobzugriff zu schwer sind. Bisher hat
man den gesamten optischen Kopf mit einem Linearmotor bewegt. Da aber der optische Kopf den Laser, die Foküssier-Stelleinrichtung
und deren magnetischen Kreis, die Nachführ-Stelleinrichtung
und deren magnetischen Kreis, Spiegel und Polarisierungsprismen, Linsen, den Photodetektor, Vorverstärker und
andere Elemente aufwies, betrug das Gesamtgewicht mehrere hundert Gramm. Mit einer Masse m der beweglichen Teile, der
Antriebskraft F und der Bewegungsstrecke χ läßt sich die
Grobzugriffszeit T ausdrücken
T = 2 L'mx/F
Diese Beziehung erhält man unter der Annahme, daß bis zu
einer Entfernung x/2 beschleunigt und dann von x/2 bis χ verlangsamt wird und die Bewegungsgleichung
_ _ d χ
= m s-
= m s-
dt
integriert. Nimmt man als Beispiel F = 3N, m = 400 g und χ = 40 mm an, erhält man eine Grobzugriffszeit T = 0,15 s.
Für den Stand der Technik ergibt sich folglich bereits für den Grobzugriff eine Zugriffszeit von 0,15 s.
Beim Feinzugriff war bisher der Ziehbereich der Nachführung zu schmal. Bei einer Aufzeichnungs- und Wiedergabeplatte
bezeichnet man das Verfahren, ein Fehlersignal für den nachführservokreis
aus dem Fernfeldmuster des gestreuten Lichts an der Führungsrille abzuleiten, als das Fernfeldverfahren.
Bei der herkömmlichen Nachführung durch Schwenken der Objektivlinse in der Radialrichtung der Platte oder durch Verwendung
eines Nachführspiegels ist der Ziehbereich des Nachführservos schmal.
Beispielsweise beim Verfahren der Linsenverschwenkung zu Nachführzwecken, wie es in Fig. l(a) gezeigt ist, läuft das
reflektierte Licht von der Platte 3 mit der Bewegung der Linse 2, die von einem XY-Antrieb 1 bewegt wird; diese
Bewegung des reflektierten Lichts ist als Offset dem Nachführsignal
auf einem festen zweiteiligen Photodetektor 4
überlagert, so daß der Ziehbereich der Nachführung eingeengt wird. Dieser Punkt läßt sich verbessern, indem man eine
Anordnung wählt, wie sie in Fig. l(b) gezeigt ist. Wird der Photodetektor 5 für die Ermittlung des Nachführsignals nach
dem Fernfeldverfahren mit der Linse 2 zusammengefaßt, erreicht
man einen Ziehbereich, der etwa 2,5-mal breiter als der ist, den man durch Verschwenken der Linse 2 allein
erreicht (vergl. hierzu Preprint of Lectures at the Applied Physics Congress, Fall 1981, S. 121). Auch bei diesem Verfahren
läßt sich jedoch ein Ziehbereich, der breiter als der Lichtflußdurchmesser auf der Linse 2 ist, nicht erreichen,
oder der Photodetektor, das >(/4-Plättchen und das Polarisierungsprisma
sowie die Linse müssen mit der Stellvorrichtung zusammengefaßt werden, was ein hohes Gewicht, einen komplizierten
Aufbau und Schwierigkeiten bei der Fertigung ergibt.
Nach einem weiteren Vorschlag, wie ihn die Fig. l(c) zeigt, wird nur die Fokussier.linse verschwenkt. Weiterhin ist ein
Spiegel 8 an einem Rahmen 7 befestigt, der diese Linse 2 über eine Blattfeder 6 lagert, und es wird zur Nachführung der
Rahmen 7 verschwenkt. Dieses Verfahren ist beispielsweise in Journal of Society of Electronic Communications 1983, No. 8,
S. 838 beschrieben. Dort wird zwar der Rahmen 7 verschwenkt und die Nachführspule festgelegt; da aber der Lichtpunkt, der
bewegt werden soll, der Bewegung der Linse 2 entspricht, läuft der Vorgang so ab, als ob der Lichtpunkt über die die
- tr -
Linse 2 tragende Blattfeder 6 verschwenkt würde. Infolge der Einwirkung der Blattfeder 6 erscheinen daher auf der Nachführkennlinie
Sekundärresonanzen, so daß der Verstärkungsfaktor des Nachführservokreises nicht weit genug angehoben
werden kann. Weiterhin ist der Kreisspalt im magnetischen Fokussierkreis aufwärts und der Spalt im magnetischen Nachführkreis
seitlich gerichtet; daher ist der Ziehbereich der Nachführung auf den Spalt in dem magnetischen Fokussierkreis
beschränkt und man kann nur 1 bis 2 mm erreichen. Auch bei diesem Verfahren muß zum Zugriff der gesamte optische Kopf
bewegt werden (Grobzugriff).
Bei den herkömmlichen Verfahren muß also im Grobzugriff der
gesamte optische Kopf bewegt werden, um die Zugriffszeit zu verringern, und das hohe Gewicht dieses Kopfes schränkt die
erreichbare Geschwindigkeit ein, während beim Feinzugriff ebenfalls ernste Schwierigkeiten wie beispielsweise der zu
enge Ziehbereich der Nachführung, hohes Gewicht der sich bewegenden Teile und unzureichende Verstärkung des Nachführservokreises
einen Zugriff mit hoher Geschwindigkeit verhinderten .
Es ist daher ein Hauptziel der vorliegenden Erfindung, einen optischen Kopf für einen optischen Plattenspieler für die
Wiedergabe von und Aufnahme auf optischen Platten, der zur Aufnahme, Wiedergabe und zum Löschen in der Lage ist, anzuge-
ben, indem er die oben erläuterten Schwierigkeiten des Standes der Technik löst und mit Eigenschaften versehen ist, die
einen Zugriff mit hoher Geschwindigkeit erlauben, und zwar indem das Gewicht der sich bewegenden Teile in der Radialrichtung
der Platte erheblich reduziert wird, um eine hohe Geschwindigkeit zu erreichen, der Nachführservokreis durch
das optische System, das einen im wesentlichen unendlichen Ziehbereich erlaubt, und durch das mechanische System stablilisiert
wird, das erlaubt, die Verstärkung im Servokreis ausreichend hoch zu machen, und auch die Geschwindigkeit im
Feinzugriff erhöht wird, wobei sich weiterhin die Fertigungskosten durch eine erleichterte Herstellung und Verringerung
der Teileanzahl senken lassen.
Um diese Ziele zu verwirklichen, sieht die Erfindung einen für den schnellen Zugriff geeigneten Kopf vor, dessen Mechanik
optische Stabilität und günstige Servoeigenschaften bietet. Er weist einen in der Radialrichtung des scheibenförmigen
Aufzeichnungsträgers bewegbaren Rahmen, auf dem eine
Licht reflektierende Einrichtung angebracht ist, die angenähert
parallele Lichtstrahlen reflektiert, deren optische Achse in der genannten Radialrichtung etwa vertikal zur
Oberfläche des scheibenförmigen Aufzexchnungssträgers verläuft,
eine Kondensorlinse, die das von der Licht reflektierenden Einrichtung reflektierte Licht auf die Oberfläche des
scheibenförmigen Aufzeichnungsträgers zusammenführt, ein
-y-
• JO -
flexibles Lagerungselement, das mit einem Ende an der Kondensorlinse
mit dem anderen Ende am Rahmen festgelegt ist, um
die Kondensorlinse in einer zur Aufzeichnungsebene des scheibenförmigen Aufzeichnungsträgers angenähert vertikalen Richtung zu lagern, eine mit der Kondensorlinse einheitlich
zusammengefaßten Spule, die so gewickelt ist, daß sie eine
Antriebskraft in einer zum scheibenförmigen Aufzeichnungsträger etwa vertikalen Richtung in der genannten Radialrichtung aufbringt, und einen magnetischen Kreis mit einem Spalt auf, in den die Spule eingesetzt ist.
die Kondensorlinse in einer zur Aufzeichnungsebene des scheibenförmigen Aufzeichnungsträgers angenähert vertikalen Richtung zu lagern, eine mit der Kondensorlinse einheitlich
zusammengefaßten Spule, die so gewickelt ist, daß sie eine
Antriebskraft in einer zum scheibenförmigen Aufzeichnungsträger etwa vertikalen Richtung in der genannten Radialrichtung aufbringt, und einen magnetischen Kreis mit einem Spalt auf, in den die Spule eingesetzt ist.
Fig. l(a), (b) und (c) zeigen den Aufbau
herkömmlicher optischer Köpfe für
optische Plattenspieler;
optische Plattenspieler;
Fig. 2(a), (b) und (c) sind Perspektivdarstellungen
der mechanischen Teile des optischen
Kopfes für optische Plattenspieler nach
einer der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung;
der mechanischen Teile des optischen
Kopfes für optische Plattenspieler nach
einer der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung;
Fig. 3 zeigt den allgemeinen Aufbau des optischen
Kopfes der genannten Ausführungsform;
Kopfes der genannten Ausführungsform;
Fig. 4(a), (b) sind Kennlinien des optischen Kopfes
der genannten Ausführungsform; und
der genannten Ausführungsform; und
Fig. 5 zeigt die wesentlichen Teile einer anderen
Ausfuhrungsform.
Ausfuhrungsform.
< λ λ ■
Es sollen nun Ausführungen der vorliegenden Erfindung unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen erläutert werden. Fig.
2 ist eine Perspektivdarstellung des mechanischen Teils eines optischen Kopfes nach einer der Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung, wobei (a) den Linsentubus, (b) den Rahmen und (c) den Aufbau des magnetischen Kreises zeigen. Fig. 3
zeigt den allgemeinen Aufbau für den optischen Kopf dieser Ausführungsform.
In der Fig. 2 bezeichnet das Bezugszeichen 9 eine Kondensorlinse zur Verkleinerung des Laserstrahls auf einer Platte,
wobei an der Linse einheitlich mit ihr eine Antriebsspule für den Fokussierservokreis 10 (im folgenden als Fokussierspule
10 bezeichnet) sowie eine Spule 11 für den Nachführservokreis und zum Zustellantrieb der Kondensorlinse 9 in der Radialrichtung
der Platte (Nachführspule 11) angebracht sind. Das Bezugszeichen 12 bezeichnet einen Rahmen, an dem ein Spiegel
13 befestigt ist, dessen Reflexionsebene in der Mitte um 45° gegen das einfallende Licht geneigt ist. Angenähert parallele
Laserstrahlen, die entlang des Pfeils A einfallen, laufen durch die kreisrunde Öffnung 14 im Rahmen 12, werden vom
Spiegel 13 aufwärts reflektiert und fallen auf die Kondensorlinse 9. Das Bezugszeichen 15 bezeichnet ein flexibles
Halterungselement, das am oberen Ende A, des Linsentubus mit einem Befestigungsteil A' und am unteren Ende A- desselben
mit dem Befestigungsteil A' festgelegt ist. Das flexible
Halterungselement 15 (im folgenden als Blattfeder bezeichnet) ist als Metall-Blattfeder oder aus Gummi, Harz oder dergleichen
gefertigt und soll den Linsentubus einschließlich der Kondensorlinse 9 in der Vertikalrichtung bewegbar haltern.
Der in Fig. 2(b) gezeigte Rahmen 12 läuft über Lager 16 auf einer Schiene 17.
Der in Fig. 2(c) gezeigte magnetische Kreis besteht aus einem Magneten 18 und dem Joch 19; in die Spalte B1, B_ sind die
Fokussierspule 10 und die Nachführsule 11 eingesetzt. Die Lager 16 rollen auf der Schräge der Schiene und der Rahmen
ist verschiebbar. Durch eine Öffnung 20 kann angenähert paralleles Licht auf die Platte einfallen und von der Platte
kommendes Licht austreten.
Die Fig. 3 zeigt den optischen Kopf dieser Ausführungsform, in
seinem allgemeinen Aufbau. Dabei bezeichnet das Bezugszeichen 21 einen Halbleiterlaser, dessen Licht von einer Kollimatorlinse
22 zu nahezu parallelen Strahlen gesammelt ein Polarisierungsprispma
23 und ein X/4-Plättchen 25 durchläuft und von einem am Rahmen befestigten Spiegel 13 reflektiert und in
der gleichen Richtung wie die nahezu parallelen Lichtstrahlen, d.h. in Radialrichtung der Platte 24, mit der Kondensorlinse
9 in der Aufzeichnungsebene der Platte 24 fokussiert wird. Das von der Platte 24 reflektierte Licht läuft wieder
durch die Kondensorlinse 9, den Spiegel 13 und das λ/4-
Plättchen 25, wird vom Polarisierungsprisma 23 zu einer S-polarisierten
Welle gedreht und reflektiert und mit einem halbdurchlässigen Spiegel 26 zu zwei Teilen aufgeteilt, von
denen einer auf einen zweiteiligen Photodetektor 27 fällt und der andere von der Linse 28 gebündelt und von einer Platte 29
abgeschattet wird und auf einen weiteren zweiteiligen Photodetektor 30 fällt. Aus dem an der Spur auf der Platte gestreuten
Licht wird mit dem Photodetektor 27 ein Nachführfehlersignal und mit dem Photodetektor 30 ein Fokussiertehlersignal
ermittelt. Aus den Ausgangssignalen des Photodetektors 27 und des zweiteiligen Photodetektors 30 wird das
Informationssignal auf der Platte 24 ermittelt. Das Fokussierf
ehlersignal und das Nachführfehlersignal werden im Regelkreis verstärkt und phasenkompensiert und elektrische
Ströme werden auf die Fokussierspule 10 und die Nachführspule 11 gegeben, so daß eine Lageregelung erfolgt. Das Bezugszeichen
31 bezeichnet einen Motor.
Bezüglich der Arbeitsweise des optischen Kopfes dieser Ausführungsform
soll das optische System nur kurz, das mechanische System aber ausführlich erläutert werden.
Wie beim optischen System der Fig. 3 bewegen sich beim Zugriff nur der Spiegel 13 und die Kondensorlinse 9, während
beim Fokussieren nur die Kondensorlinse sich bewegt, so daß alle Bewegungen dieser beweglichen Teile in Richtung der
. /It-
optischen Achse der angenähert parallelen Laserstrahlen erfolgen. Das optische System ist also vollständig frei von
Schwierigkeiten wie beispielsweise der Verschiebung der Verteilung des von der Platte reflektierten Lichts infolge der
Bewegung dieser optischen Teile, und in diesem Sinn ist der Ziehbereich der Nachführung unendlich.
Bezüglich des mechanischen Systems ist eine erste Besonderheit darin zu sehen, daß die Fokussierspule, die Nachführspule
und die Zugriffsspule einheitlich mit der Kondensorlinse 9 zusammengefaßt und an ihr befestigt sind. Der magne- *
tische Kreis in Fig. 2(c) ist für die Fokussier- und Nachführfunktion gemeinsam vorgesehen und es fließt ein magnetischer
Fluß in einer zum magnetischen Spalt senkrechten Richtung. Da nur der untere Teil der Fokussierspule 10 in den Spalt
eingreift, wirkt die elektromagnetische Kraft in vertikaler Richtung. Bei der Nachführspule wirkt die elektrische Antriebskraft
in Radialrichtung der Platte, da der elektrische Strom im Spalt in vertikaler Richtung fließt.
In der Fokussierrichtung wird die Kondensorlinse 9 von der
Blattfeder 15 nur vertikal bewegt. Die Blattfeder 15 besitzt Dämpfungseigenschaften und in der vertikalen Richtung einen
Resonanzpunkt bei einer niedrigen Frequenz f. von etwa 30 bis 60 Hz, so daß in der Fokussierrichtung die gleichen Eigenschaften
wie bei einer herkömmlichen Stelleinrichtung vorlie-
. /fs.
gen. Die Kennlinie dieser Fokussier-Stelleinrichtung ist in Fig. 4(a) gezeigt, in der die durchgezogene Linie die Amplitude,
die strichpunktierte Linie die Phase und die gestrichelte Linie die Kennlinie nach der Phasenkompensation im
Regelkreis darstellen, der Hochpaßverhalten im Bereich von 500 Hz bis 50 kHz aufweist. Die Phasenkompensation wird
durchgeführt, da das System schwingt, wenn die Phase der Ansprechgröße des Stellglieds mehr als 180° vom Fehlersignal
abweicht, so daß sich eine Regelverstärkung nicht erreichen läßt. Die Eigenschaften der Fokussier-Stelleinrichtung sind
also die gleichen wie beim Stand der Technik.
Demgegenüber unterscheiden sich die Nachführ- und Zugriffsvorgänge von denen der herkömmlichen Lösungen. So wird die
Kondensorlinse 9 von der Nachführspule 11 unmittelbar bewegt und die Antriebskraft auf den Rahmen über die Blattfeder 15
aufgebracht. Die Blattfeder 15 besitzt eine verhältnismäßig
hohe Resonanzfrequenz f_ von 1 kHz bis 2 kHz zusätzlich zu Dämpfungseigenschaften in Nachführ- und in Zugriffsrichtung.
Wenn die Eingangssignalfrequenz der Nachführspule 11 beim
Nachführen und beim Zugriff weit genug unter F_ liegt,
bewegen sich die Kondensorlinse 9 und der Rahmen gemeinsam. Liegt die Eingangsfrequenz weit genug über f· , bewegt der
Rahmen sich nicht, sondern nur der Linsentubus mit der Kondensorlinse 9. Es sei M die Masse des sich bewegenden
Teils und f die Eingangsfrequenz; dann ist die Amplitude χ
- γ-
• /Kb-
des sich bewegenden Teils
χ = C/Mf2
wobei C eine der Amplitude der Eingangsspannung proportionale Konstante ist. Sie wird in Fig. 4 zu einer Geraden. Die Masse
des sich bewegenden Teils in der Nachführrichtung ist gleich der Summe der Masse M1 des Linsentubus und der des Rahmens M-,
bei einer niedrigen Frequenz, wie oben erwähnt, aber bei hoher Frequenz nur gleich der Masse des Linsentubus M, , so
daß die Amplitude χ bei einer niedrigeren Frequenz als f, wie
in Fig. 4(b)
C/(M1+M2)f2
und bei einer höheren Frequenz als f..
ist. Die Eigenschaften der Stelleinrichtung sind also in der
Nachführ- und Zugriffsrichtung die gleichen wie nach der
Phasenkompensation in der Schaltung, wobei die Phase bei f
angehoben ist. Wie in Fig. l(c) zum Stand der Technik erwähnt, war die Nachführspule sozusagen am Rahmen angebracht
und die Sekundärresonanz eilte in der Phase nach und ließ eine Verstärkung des Regelkreises nicht zu. In der vorliegen-
~ Al-
den Ausführungsform wirkt die Resonanz in Richtung einer
Erhöhung der Regelverstärkung, und weitere günstige Eigenschaften der Stelleinrichtung werden durch die Phasenkompensation
im Regelkreis erreicht.
Da der Spiegel 13 am Rahmen befestigt ist, spricht er auf das Eingangssignal in der Nachführrichtung bei hoher Frequenz
nicht an. Der Unterschied der Verschiebung ("Dislocation") zwischen Spiegel 13 und Kondensorlinse in der Nachführrichtung
ist jedoch kleiner als einige Mikrometer und es ergeben sich für das optische System oder den Stellkreis keine
negativen Effekte.
In dieser Ausführungsform sind M1 = 4 g und M = 5 g und die
von der Spule erzeugte Kraft beträgt maximal 0,6 N in der Fokussierrichtung und 1 N in der Nachführ- und Zugriffsrichtung.
Mit der Gravitationskonstante G erhält man damit eine maximale Beschleunigung von 15 G in der Fokussierrichtung und
von 25 G bei hoher Frequenz und von 11,3 G bei niedriger Frequenz in der Nachführrichtung. Bei einer zurückzulegenden
Strecke von 40 mm wird also die Grobzugriffszeit auf 0,038 s
bemerkenswert verkürzt.
In dieser Ausführungsform kann folglich die Zugriffszeit
durch eine erhöhte Geschwindigkeit in Radialrichtung der Platte wegen des verringerten Gewichtes des beweglichen
je ·
Teils, durch einen erweiterten Ziehbereich des Nachführ-Stellkreises
und durch eine höhere Verstärkung im Stellkreis verkürzt werden. Wo also herkömmlicherweise der magnetische
Kreis, die Fokussier-, die Nachführ- und die Zugriffsspule in jeweils drei Sätzen erforderlich waren, benötigt man bei
diesem optischen Kopf nur noch einen magnetischen Kreis und zwei Spulensätze; außerdem ist die Teileanzahl verringert und
sind die Kosten niedriger.
Außerdem waren bei den herkömmlichen Verfahren zum Bewegen des Kopfes in seiner Gesamtheit etwa 20 Drähte erforderlich,
die von den beweglichen zu den festen Teilen verliefen, um dem Laser, den Spulen, den Photodetektoren, den Kopfverstärkern
usw. die Betriebsleistung zuzuführen. Es war schwierig, diese Drähte so anzuordnen, daß sie die Bewegung der beweglichen
Teile nicht störten. Demgegenüber verlaufen nach den hier vorgeschlagenen Verfahren von den beweglichen zu den
festen Teilen nur vier Drähte, und die Verdrahtung bzw. Leitungsführung ist sehr einfach.
Bei dieser Ausführungsform sind die Nachführ- und Zugriffsspulen nur am Linsentubus befestigt. Die Zugriffsspule kann
jedoch am Rahmen angebracht sein, um die Zugriffskraft zu
erhöhen.
Was die Position und das Wickeln der Fokussierspule anbe-
trifft, gibt es mehrere Möglichkeiten. Ein Wickelbeispiel ist in Fig. 5 gezeigt, in der die Nachführspule 32 wie in Fig. 3
gewickelt ist; das Bezugszeichen 33 bezeichnet die Fokussier-Antriebsspule.
In der ersten Ausführungsform wird die Nachführ-Stelleinrichtung
nach dem Fernfeldverfahren angesteuert; es lassen sich
jedoch auch das 3-Strahlen-, das Wobbel- und das Phasendifferenzverfahren
anwenden. Das gleiche gilt für die Aufnahme des Fokussierfehlersignals und ferner das Astigmatismusverfahren,
das Verfahren des kritischen Winkels und das Phasendifferenzverfahren.
Diese Verfahren sind auch für die Mehrstrahlaufzeichnung sowie in optischen Zweistrahlverfahren mit Aufzeichnungs-
und Löschstrahl (bei löschbaren Aufzeichnungsträgern)
einsetzbar.
In der oben erläuterten Ausführungsform läuft der Rahmen auf
der Schiene auf Lagerrollen; es lassen sich jedoch auch andere Gleit-Lagerformen verwenden.
Bei der vorliegenden Erfindung sind die Antriebsmechanik und die beweglichen Teile für den Zugriff die gleichen wie für
die Nachführung. Die Zugriffsgeschwindigkeit läßt sich durch
die Gewichtsverringerung der beweglichen Teile erheblich verringern, und die Laufrichtung der beweglichen Teile der
Linse und des Spiegels für die Fokussierung, Nachführung und
den Zugriff fallen alle in die optische Achse, so daß keine Abweichungen im optischen Strahlengang infolge der Fokussier-
oder Nachführregelung auftreten können. Das optische Sysem befindet sich durchweg in seinem Idealzustand, die Nachführ-
und die Zugriffsspule sind an der Kondensorlinse festgelegt
und der Rahmen, der den Spiegel trägt, wird mittels einer Blattfeder bewegt. Mit diesem Aufbau läßt sich die Sekundärresonanz
der Blattfeder verhindern, die eines der üblichen Probleme war, und der Stellkreis läßt sich mit der gleichen
Wirkung wie der Phasenkompensation im Regelkreis stabilisieren. Weiterhin läßt der Aufwand sich verringern, da die
Anzahl der Spulen und magnetischen Kreise klein ist, und es liegen zahlreiche andere Auswirkungen in verschiedener Hinsicht
vor. Noch wichtiger ist, daß die Instabilitäten des Stellkreises infolge seines schmalen Ziehbereichs, die lange
Zugriffszeit und die hohen Kosten des optischen Kopfes, die bisher wesentliche Probleme für einen allgemeinen Einsatz
optischer Platten darstellen, sich alle gleichzeitig lösen lassen, und der gewerblichen Auswirkungen sind erheblich.
1 . | XY-Antrieb |
2. | Linse |
3. | Platte |
4. | 2-teilg. Photodetektor |
5. | Photodetektor |
6. | Blattfeder |
7. | Rahmen |
8. | Spiegel |
9. | Kondensorlinse |
10. | Fokussierspule |
11 . | Nachfuhrspule |
12. | Rahmen |
13. | Spiegel |
14. | kreisrunde Öffnung |
15. | flex. Halterungselement, Blattfeder |
16. | Lager |
17. | Schiene |
18. | Magnet |
19. | Joch |
20. | Öffnung |
21. Halbleiterlaser
22. Kollimatorlinse
2 3. Polarisierungsprisma
24. Platte
25. V4-Plättchen
26. halbdurchlässiger Spiegel
27. 2-teilg. Photodetektor
28. Linse
29. Abschattungsplatte
30. 2-teilg. Photodetektor
31. Motor
32. Nachführspule
33. Fokussierantriebsspule
Claims (3)
1. Optische Kopfanordnung für optische Plattenspieler mit
einem Rahmen, der in der Radialrichtung des scheibenförmigen Aufzeichnungsträgers bewegbar ist, einer Licht reflektierenden
Einrichtung, die am Rahmen befestigt und so konstruiert
ist, daß sie etwa parallele Lichtstrahlen, deren optische Achse in der Radialrichtung liegt, in eine zur Oberfläche des
scheibenförmigen Aufzeichnungsträgers angenähert senkrechte
Richtung reflektiert, und einer Kondensorlinse, die das von der Licht reflektierenden Einrichtung reflektierte Licht auf
der Oberfläche des scheibenförmigen Aufzeichnungsträgers
zusammenführt, gekennzeichnet durch ein flexibles Halterungselement,
das mit einem Ende an der Kondensorlinse und mit dem anderen Ende am Rahmen befestigt ist, um die Kondensorlinse
in einem Zustand zu haltern, in dem sie in einer zur Aufzeichnungsebene des scheibenförmigen Aufzeichnungsträgers
angenähert senkrechten Richtung bewegbar ist, durch zwei Sätze von Spulen, die einheitlich mit der Kondensorlinse
zusammengefaßt und an ihr befestigt und gewickelt sind, um eine Antriebskraft auf die Kondensorlinse in einer zur Oberfläche
des scheibenförmigen Aufzeichnungsträgers angenähert
senkrechten und in dessen radialer Richtung aufzubringen, und durch einen magnetischen Flußkreis mit einem Spalt, in den
die Spulen eingesetzt sind.
2. Optische Kopfanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- .
zeichnet, daß das flexible Halterungselement eine Blattfeder
ist .
3. Optische Kopfanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß ein Teil der Spule, die eine Antriebskraft auf
die Kondensorlinse in Radialrichtung aufbringt, auf dem
Rahmen vorgesehen ist.
Rahmen vorgesehen ist.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59096880A JPS60239943A (ja) | 1984-05-15 | 1984-05-15 | 光学ヘツド |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3590219T true DE3590219T (de) | 1986-06-05 |
Family
ID=14176725
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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