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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine optische Abtasteinrichtung zum
Abtasten eines optisch abtastbaren Informationsträgers, wobei
die Abtasteinrichtung mit einer Strahlungsquelle, einem optischen
Linsensystem mit einer optischen Achse zum Fokussieren eines Strahlenbündels, das
in Betrieb von der Strahlungsquelle geliefert wird, in einen Abtastpunkt
auf dem Informationsträger,
einem Aktuator zum Verlagern des Linsensystems in Bezug auf einen
Basisteil der Abtasteinrichtung in einer zur optischen Achse parallelen
Richtung und einem Einstellbauteil zum Einstellen einer Neigung
des Linsensystems in Bezug auf den Informationsträger versehen ist,
wobei das Linsensystem elastisch an einem Aufhängungsbauteil aufgehängt ist,
das in einer Blickrichtung quer zur optischen Achse neben dem Linsensystem
angeordnet ist, während
das Einstellbauteil mit einem ersten Teil und einem in Bezug auf
den ersten Teil verlagerbaren zweiten Teil versehen ist.
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Die
Erfindung betrifft auch einen optischen Player mit einem Teller,
der um eine Rotationsachse drehbar ist, wobei eine optische Abtasteinrichtung ein
optisches Linsensystem zum Abtasten eines optisch abtastbaren Informationsträgers, der
auf dem Teller platziert werden kann, sowie eine Verlagerungsvorrichtung
umfasst, mit deren Hilfe während des
Betriebs mindestens das Linsensystem der Abtasteinrichtung in einer
im Wesentlichen radialen Richtung in Bezug auf die Rotationsachse
verlagert werden kann.
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Eine
optische Abtasteinrichtung und ein optischer Player der eingangs
erwähnten
Art sind im
US-Patent 5,703,864 offenbart.
Der bekannte optische Player mit der darin genutzten bekannten optischen
Abtasteinrichtung ist besonders zum Abtasten optisch abtastbarer
Informationsträger
mit einer relativ hohen Informationsdichte, wie z. B. einer DVD,
geeignet. Um solche Informationsträger auf die richtige Weise
abzutasten, sollte die Neigung des Linsensystems in Bezug auf den
Informationsträger,
d. h. die Abweichung vom rechten Winkel, den die optische Achse
mit dem Informationsträger
bildet, innerhalb vorgegebener relativ enger Grenzen verbleiben.
Bei der Herstellung der optischen Abtasteinrichtung ergibt sich
eine solche Abweichung als Folge von Fertigungstoleranzen, insbesondere
als Folge von Fertigungstoleranzen bei der elastischen Aufhängung des Linsensys tems
am Aufhängungsbauteil.
Aus diesem Grund wird nach der Herstellung der optischen Abtasteinrichtung
die Neigung des Linsensystems in Bezug auf einen Referenzinformationsträger nur
einmal mit Hilfe des Einstellbauteils eingestellt. Bei der bekannten
optischen Abtasteinrichtung ist der zweite Teil des Einstellbauteils
am Basisteil vorgesehen, an dem auch das Aufhängungsbauteil und ein Statorteil des
Aktuators vorgesehen sind. Der erste Teil des Einstellbauteils ist
an einem Hauptrahmen der optischen Abtasteinrichtung vorgesehen.
Um die Bauhöhe
der bekannten optischen Abtasteinrichtung in einer Blickrichtung
parallel zur optischen Achse zu minimieren, ist der Aktuator in
einer Blickrichtung quer zur optischen Achse neben dem Linsensystem
angeordnet, während
das Einstellbauteil in einer Blickrichtung parallel zur optischen
Achse direkt unterhalb des Linsensystems angeordnet ist. Um einen
Weg des Strahlenbündels
frei zu halten, ist der zweite Teil des Einstellbauteils auf einer
gestuften Auflage des Basisteils vorgesehen, die sich direkt unterhalb
des Linsensystems befindet.
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Ein
Nachteil der bekannten optischen Abtasteinrichtung und des bekannten
optischen Players besteht darin, dass die gestufte Auflage des Basisteils
zu einer relativ komplizierten Konstruktion der Abtasteinrichtung
und, in einer Blickrichtung parallel zur optischen Achse, zu eingeschränkter Bewegungsfreiheit
des Linsensystems führt.
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Weitere
optische Abtasteinrichtungen sind in den folgenden Dokumenten offenbart.
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JP 08-180423 offenbart
eine optische Abtasteinrichtung mit einem Aufhängungsbauteil, das mit Hilfe
eines Einstellmechanismus in Bezug auf ein Auflagebauteil einstellbar
ist. Beim Einstellen der Position des Aufhängungsbauteils wird auch der
Statorteil des Aktuators in Bezug auf das Auflagebauteil verlagert.
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JP 09-063062 offenbart
eine Einstellvorrichtung mit einem ersten und einem zweiten Teil (
2),
doch ist die Position des ersten Teils am Auflagebauteil fest und
nicht mit am Auflagebauteil befestigten Einstellmitteln in Bezug
auf das Auflagebauteil einstellbar. Daher muss der Einstellvorgang
mit Hilfe einer externen Einrichtung durchgeführt werden, die den zweiten
Teil in die gewünschte
Position in Bezug auf das Auflagebauteil verlagern kann.
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EP 0 538 824 betrifft eine
Einrichtung zum Einstellen der Neigung einer Objektivlinse, wobei
die Linse von einem Aktuator bewegt wird. Dieses Dokument offenbart
einen solchen Aktuator zum Verlagern des Linsensystems in Bezug
auf einen Basisteil der Abtasteinrichtung nur in eine Richtung senkrecht
zur optischen Achse.
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Es
ist eine Aufgabe der Erfindung, eine optische Abtasteinrichtung
und einen optischen Player der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei
denen in einer Blickrichtung parallel zur optischen Achse eine minimale
Bauhöhe
wie nach dem Stand der Technik geschaffen wird, der oben erwähnte Nachteil
der bekannten optischen Abtasteinrichtung und des bekannten optischen
Players jedoch so weit wie möglich
umgangen wird.
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Die
Aufgabe wird durch die optische Abtasteinrichtung gemäß Anspruch
1 gelöst.
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Zur
Lösung
der Aufgabe ist ein erfindungsgemäßer optischer Player dadurch
gekennzeichnet, dass es sich bei der darin verwendeten optischen
Abtasteinrichtung um eine erfindungsgemäße optische Abtasteinrichtung
handelt.
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Erfindungsgemäß ist das
Auflagebauteil an einer festen Position in Bezug auf den Basisteil
und einen Statorteil des Aktuators angeordnet. Da das Auflagebauteil
an einer festen Position in Bezug auf den Basisteil und den Statorteil
des Aktuators angeordnet ist, beeinflusst der Vorgang des Einstellens der
Neigung des Linsensystems in Bezug auf den Informationsträger mit
Hilfe des Einstellbauteils auch die Neigung des Linsensystems und
eines daran befestigten Translationsteils des Aktuators in Bezug
auf den Statorteil. Da der Statorteil in dieser besonderen Ausführungsform
an einer festen Position in Bezug auf den Basisteil angeordnet ist,
kann der Statorteil während
der Herstellung der optischen Abtasteinrichtung in Bezug auf den
Basisteil und in Bezug auf eine Position des Informationsträgers korrekt
positioniert werden. Aufgrund dessen können unter Verwendung des Einstellbauteils
zu einem späteren
Zeitpunkt gleichzeitig sowohl die Neigung des Linsensystems in Bezug
auf den Informationsträger
als auch die Neigung des Translationsteils des Aktuators in Bezug auf
den Statorteil innerhalb erwünschter
Grenzwerte eingestellt werden.
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Eine
besondere Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen optischen
Abtasteinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der erste Teil
des Einstellbauteils mit einer ersten Auflageoberfläche mit einem
Merkmal gemäß Anspruch
2 versehen ist, wobei die erste Auflageoberfläche an einer festen Position
an dem Auflagebauteil vorgesehen ist, sowie mit einer zweiten und
einer dritten Auflageoberfläche
mit jeweils einem Merkmal gemäß Anspruch
2, die sich in Bezug auf das Auflagebauteil an Positionen befinden,
die in einer Blickrichtung parallel zur optischen Achse eingestellt
werden können,
während
der zweite Teil des Einstellbauteils mit einem ersten, einem zweiten
und einem dritten Auflagebauteil versehen ist, die jeweils unter
dem Einfluss einer Vorspannkraft, die von einem elastischen Vorspannbauteil
herrührt,
gegen die erste, zweite und dritte Auflageoberfläche drücken, wobei die zweite und
die dritte Auflageoberfläche
auf je einer Seite der ersten Auflageoberfläche angeordnet sind und sich
ein Abstand zwischen der optischen Achse und einer gedachten Linie
durch die zweite und die dritte Auflageoberfläche wesentlich von einem Abstand
zwischen der optischen Achse und der ersten Auflageoberfläche unterscheidet.
Durch die Verwendung der drei Auflageoberflächen und der drei Auflagebauteile
wird erreicht, dass die Neigung des Linsensystems in Bezug auf den
Informationsträger
problemlos und korrekt eingestellt werden kann. Da die drei Auflagebauteile unter
dem Einfluss einer Vorspannkraft gegen die drei Auflageoberflächen drücken, sind
ein Freiheitsgrad des Aufhängungsbauteils
parallel zur optischen Achse und Freiheitsgrade des Aufhängungsbauteils mit
dem daran aufgehängten
Linsensystem um zwei Neigungsachsen, die rechtwinklig zur optischen
Achse verlaufen, auf statisch bestimmte Weise festgelegt. Durch
Einstellen der Position der zweiten und der dritten Auflageoberfläche über gleiche
Strecken und in die gleiche Richtung in einer Blickrichtung parallel
zur optischen Achse wird die Neigung des Linsensystems um eine erste
Neigungsachse eingestellt, die rechtwinklig zur optischen Achse
und parallel zur gedachten Linie durch die zweite und die dritte Auflageoberfläche liegt.
Durch Einstellen der Positionen der zweiten und der dritten Auflageoberfläche über gleiche
Strecken und in entgegengesetzte Richtungen in einer Blickrichtung
parallel zur optischen Achse wird die Neigung des Linsensystems
um eine zweite Neigungsachse eingestellt, die rechtwinklig zur ersten
Neigungsachse und zur optischen Achse liegt.
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Noch
eine weitere Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen optischen
Abtasteinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die zweite und
die dritte Auflageoberfläche
jeweils an einer Einstellschraube vorgesehen sind, die in Bezug
auf das Auflagebauteil gedreht werden kann. Durch die Verwendung
von Einstellschrauben kann die Neigung des Linsensystems in Bezug
auf den Informationsträger auf
einfache und korrekte Weise eingestellt werden. Die solcherart eingestellte
Neigung kann problemlos und zuverlässig durch Sichern der Einstellschrauben in
Bezug auf das Auflagebauteil, beispielsweise mit Hilfe eines Klebstoffs,
gesichert werden.
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Eine
besondere Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen optischen
Abtasteinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der erste Teil
des Einstellbauteils mit einer vierten und einer fünften Auflageoberfläche versehen
ist, die im Wesentlichen in einer gedachten Ebene parallel zur optischen
Achse liegen und an festen Positionen am Auflagebauteil vorgesehen
sind, sowie mit einer sechsten Auflageoberfläche, die senkrecht zur vierten
und fünften
Auflageoberfläche
und parallel zur optischen Achse verläuft und an einer festen Position
am Auflagebauteil vorgesehen ist, während der zweite Teil des Einstellbauteils
mit einem vierten und einem fünften
Auflagebauteil versehen ist, die unter dem Einfluss einer Vorspannkraft,
die von dem elastischen Vorspannbauteil herrührt, gegen die vierte beziehungsweise
die fünfte Auflageoberfläche drücken, sowie
mit einem sechsten Auflagebauteil, das zum Zusammenwirken mit der
sechsten Auflageoberfläche
dient. Durch die Verwendung der vierten, fünften und sechsten Auflageoberfläche und
des vierten, fünften
und sechsten Auflagebauteils werden ebenfalls zwei Freiheitsgrade des
Aufhängungsbauteils,
die senkrecht zueinander und rechtwinklig zur optischen Achse liegen,
sowie ein Freiheitsgrad des Aufhängungsbauteils
mit dem daran aufgehängten
Linsensystem um die optische Achse auf statisch bestimmte Weise
festgelegt.
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Eine
weitere Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen optischen
Abtasteinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der erste und
der zweite Teil des Einstellbauteils mit einer siebten Auflageoberfläche bzw.
mit einem mit dieser zusammenwirkenden, siebten Auflagebauteil versehen
ist, mit deren Hilfe die sechste Auflageoberfläche und das sechste Auflagebauteil
in Bezug aufeinander an ihrer Position gehalten werden können. Durch
die Verwendung der siebten Auflageoberfläche und des siebten Auflagebauteils
muss das Vorspannbauteil nicht eine Komponente der Vorspannkraft
zuführen,
die rechtwinklig zur sechsten Auflageoberfläche gerichtet ist, was zu einer
Vereinfachung der Konstruktion und der Befestigung des Vorspannbauteils
führt.
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Diese
und weitere Aspekte der Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme
auf die hierin im Folgenden beschriebenen Ausführungsformen erläutert und
verständlich.
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In
den Zeichnungen zeigen:
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1 schematisch
einen erfindungsgemäßen optischen
Player,
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2 eine
erfindungsgemäße optische
Abtasteinrichtung, die in dem in 1 gezeigten
optischen Player verwendet wird,
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3 einen
Basisteil der in 2 gezeigten optischen Abtasteinrichtung
mit einem Auflagebauteil,
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4 ein
Aufhängungsbauteil
der in 2 gezeigten optischen Abtasteinrichtung mit einem
Linsensystem,
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5 eine
Schnittdarstellung entlang der Linie V-V in 2 und
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6 eine
Schnittdarstellung entlang der Linie VI-VI in 2.
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Der
in 1 schematisch gezeigte erfindungsgemäße optische
Player umfasst einen Teller 1, der um eine Rotationsachse 3 drehbar
ist und von einem Elektromotor 5 angetrieben werden kann,
der an einem Rahmen 7 befestigt ist. Auf dem Teller 1 kann
ein optisch abtastbarer Informationsträger 9 wie z. B. eine
DVD angeordnet werden, der mit einem plattenförmigen Träger 11 und einer transparenten Schutzschicht 13 versehen
ist. Eine an die Schutzschicht 13 angrenzende Seite des
Trägers 11 bildet eine
Informationsschicht 15 des Informationsträgers 9,
auf der eine spiralförmige
Informationsspur vorhanden ist. Der optische Player enthält ferner
eine erfindungsgemäße optische
Abtasteinrichtung 17 zum optischen Abtasten der Informationsspur
des Informationsträgers 9.
Die Abtasteinrichtung 17 kann mit Hilfe einer Verlagerungseinrichtung 19 des
optischen Players hauptsächlich
in zwei entgegengesetzte radiale Richtungen X und X' in Bezug auf die
Rotationsachse 3 bewegt werden. Zu diesem Zweck ist die
Abtasteinrichtung 17 an einem Schlitten 21 der
Verlagerungsvorrichtung 19 befestigt, der ferner mit einem geraden
Führungsmittel 23 versehen
ist, über
welches der Schlitten 21 verlagerbar geführt wird,
wobei das Führungsmittel
parallel zur X-Richtung verläuft und
am Rahmen 7 vorgesehen sowie mit einem Elektromotor 25 versehen
ist, mit dessen Hilfe der Schlitten 21 über das Führungsmittel 23 bewegt
werden kann. In Betrieb steuert eine in den Figuren nicht gezeigte
elektrische Steuereinheit des optischen Players die Motoren 5 und 25 und
bewirkt, dass der Informationsträger 9 um
die Rotationsachse 3 gedreht und gleichzeitig die Abtasteinrichtung 17 parallel
zur X-Richtung so verlagert wird, dass die auf dem Informationsträger 9 vorhandene
spiralförmige
Informationsspur von der Abtasteinrichtung 17 abgetastet wird.
Während
des Abtastens können
die auf der Informationsspur vorhandenen Informationen von der Abtasteinrichtung 17 gelesen
werden oder es können Informationen
von der Abtasteinrichtung 17 auf die Informationsspur geschrieben
werden.
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Die
erfindungsgemäße optische
Abtasteinrichtung 17, die im erfindungsgemäßen optischen Player
verwendet wird, ist teils im Detail und teils schematisch in 2 gezeigt.
Die Abtasteinrichtung 17 ist mit einer optischen Abtasteinheit 27 versehen, die
einen am Schlitten 21 befestigten Basisteil 29 umfasst. 2 zeigt
auch die radialen Verlagerungsrichtungen X und X' des Schlittens 21. Die Abtasteinrichtung 17 ist
ferner mit einer Strahlungsquelle 31 wie z. B. einem Halbleiterlaser
versehen, die eine optische Achse 33 hat und ebenfalls
mit dem Schlitten 21 verbunden ist. Die Abtasteinrichtung 17 umfasst ferner
einen Strahlteiler 35, der eine transparente Platte 37 mit
einer zur Strahlungsquelle 31 zeigenden reflektierenden
Oberfläche 39 beinhaltet,
wobei die transparente Platte in einem Winkel von 45° zur optischen
Achse 33 der Strahlungsquelle 31 angeordnet ist
und ebenfalls am Schlitten 21 befestigt ist. Die Abtasteinrichtung 17 umfasst
ferner eine in 2 nur schematisch gezeigte Kollimatorlinse 41,
die ebenfalls am Schlitten 21 befestigt ist und zwischen
der transparenten Platte 37 und der Abtasteinheit 27 angeordnet
ist. Die Abtasteinheit 27 umfasst ein optisches Linsensystem 43 mit
einer optischen Achse 45. In Betrieb erzeugt die Strahlungsquelle 31 ein Strahlenbündel 47,
das von der reflektierenden Oberfläche 39 des Strahlteilers 35 um
90° reflektiert
wird, sodass das Strahlenbündel 47 über einen
Strahlengang 49, der im Wesentlichen senkrecht zur optischen
Achse 45 des Linsensystems 43 und im Wesentlichen
senkrecht zu den radialen Richtungen X und X' verläuft, durch die Kollimatorlinse 41 hindurch zur
Abtasteinheit 27 geführt
wird. Das Strahlenbündel 47 tritt über eine
im Basisteil 29 gebildete Öffnung 51 in den Basisteil 29 der
Abtasteinheit 27 ein und wird, wie in 5 gezeigt,
mit Hilfe eines im Basisteil 29 befestigten Spiegels 53 in
die Richtung der optischen Achse 45 des Linsensystems 43 reflektiert. Das
Strahlenbündel 47 wird
anschließend
vom Linsensystem 43 in einen Abtastpunkt 55 auf
der Informationsschicht 15 des Informationsträgers 9 fokussiert.
Das Strahlenbündel 47 wird
von der Informationsschicht 15 reflektiert und über das
Linsensystem 43, den Spiegel 53, den Strahlengang 49,
die Kollimatorlinse 41 und den Strahlteiler 35 auf
einen optischen Detektor 57 fokussiert, der von einer an
sich bekannten üblichen
Art ist und an einer Position am Schlitten 21 befestigt
ist, die sich in Bezug auf die Abtasteinheit 27 hinter
dem Strahlteiler 35 befindet. Zum Lesen von auf dem Informationsträger 9 vorhandenen
Informationen erzeugt die Strahlungsquelle 31 ein kontinuierliches
Strahlenbündel 47 und
der optische Detektor 57 liefert ein Detektionssignal,
das einer Reihe elementarer Informationsmerkmale auf der Informationsspur
des Informationsträgers 9 entspricht,
wobei die Informationsmerkmale aufeinander folgend im Abtastpunkt 55 vorhanden
sind. Um Informationen auf den Informationsträger 9 zu schreiben, erzeugt
die Strahlungsquelle 31 ein Strahlenbündel 47, das den zu
schreibenden Informationen entspricht, wobei im Abtastpunkt 55 eine
Reihe von aufeinander folgenden elementaren Informationsmerkmalen
auf der Informationsspur des Informationsträgers 9 erzeugt wird.
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Das
Linsensystem ist in einem Halter 59 befestigt, der mit
Hilfe von vier Metallstäben 61,
die quer zur optischen Achse 45 des Linsensystems 43 und quer
zu den radialen Richtungen X und X' verlaufen, an einem Aufhängungsbauteil 63 aufgehängt ist, welches
in einer Blickrichtung quer zur optischen Achse 45 neben
dem Linsensystem 43 angeordnet ist. Es ist anzumerken,
dass 2 nur drei der vier Stäbe 61 zeigt. Alle
vier Stäbe 61 sind
in 4 zu sehen, in der das Aufhängungsbauteil 63 mit
dem daran aufgehängten
Linsensystem 43 gesondert gezeigt ist. Durch die Verwendung
der vier Stäbe 61 kann
das Linsensystem 43 in Bezug auf das Aufhängungsbauteil 63 und
den Basisteil 29 über
relativ kurze Strecken parallel zu den radialen Richtungen X und
X' und parallel
zur optischen Achse 45 des Linsensystems 43 verlagert
werden, wobei die Verlagerung mit der elastischen Verformung der
Stäbe 61 einhergeht. Zu
diesem Zweck umfasst die Abtasteinheit 27 einen ersten
Aktuator 65, der im Folgenden ausführlicher beschrieben wird,
mit dessen Hilfe das Linsensystem 43 in Bezug auf das Aufhängungsbauteil 63 und
den Basisteil in einer Richtung parallel zur optischen Achse 45 des
Linsensystems 43 verlagert werden kann, sowie einen zweiten
Aktuator 67, mit dessen Hilfe das Linsensystem 43 in
Bezug auf das Aufhängungsbauteil 63 und
den Basisteil 29 in einer Richtung parallel zu den radialen
Richtungen X und X' verlagert werden
kann. Durch die Verlagerung des Linsensystems 43 mit Hilfe
des ersten Aktuators 65 in einer Richtung parallel zur
optischen Achse 45 des Linsensystems 43 wird der
Abtastpunkt 55 mit der gewünschten Genauigkeit auf die
Informationsschicht 15 des Informationsträgers 9 fokussiert.
Durch die Verlagerung des Linsensystems 43 mit Hilfe des zweiten
Aktuators 67 in einer Richtung parallel zu den radialen
Richtungen X und X' wird
der Abtastpunkt 55 mit der gewünschten Genauigkeit auf der nachzuverfolgenden
Informationsspur gehalten. Zu diesem Zweck werden der erste Aktuator 65 und
der zweite Aktuator 67 von der oben erwähnten Steuereinheit des optischen
Players gesteuert, die ein Fokussierfehlersignal sowie ein Spurhaltungsfehlersignal
vom optischen Detektor 57 empfängt.
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Der
erste Aktuator 65 ist mit einem Translationsteil versehen,
der um das Linsensystem 43 herum angeordnet ist und eine
elektrische Spule 69 umfasst, die in den 2, 4 und 5 nur
teilweise zu sehen ist. In Betrieb wirkt die Spule 69 mit
einem Statorteil des ersten Aktuators 65 zusammen, der
wie den 2 und 5 gezeigt
eine Magnetschaltung 71 umfasst, welche an einer festen
Position in Bezug auf den Basisteil 29 befestigt ist. Es
ist anzumerken, dass 3 nur den Basisteil 29 und
nicht die Magnetschaltung 71 zeigt. Die Magnetschaltung 71 umfasst
zwei Paare einander gegenüberliegender
Permanentmagneten 73, die in einer Richtung B rechtwinklig
zur optischen Achse 45 des Linsensystems 43 und
im Wesentlichen rechtwinklig zu den radialen Richtungen X und X' magnetisiert werden,
wie in den 2 und 5 gezeigt.
Die Magnetschaltung 71 umfasst ferner ein plattenförmiges Abschlussjoch 75 und
zwei Joche 77, die jeweils am Abschlussjoch 75 zwischen
jeweils einem Paar von Magneten 73 vorgesehen sind. Es
ist anzumerken, dass das Abschlussjoch 75 und die Joche 74 in 2 nicht
zu sehen sind, während 5 das
Abschlussjoch 75 und eines der Joche 77 zeigt.
Zwischen den Magneten 73 und den Jochen 77 gibt
es vier Luftspalte 79, in denen, in 4 teilweise
zu sehen, Drahtabschnitte 81, 81', 81'', 81''' der
Spule 69 vorhanden sind, die im Wesentlichen senkrecht
zur optischen Achse 45 des Linsensystems 43 verlaufen
und in einer Blickrichtung parallel zur optischen Achse 45 des
Linsensystems 43 Seite an Seite angeordnet sind. In Betrieb führt die
Wechselwirkung zwischen dem Magnetfeld B der Permanentmagneten 73 und
dem elektrischen Strom in der Spule 69 zur Erzeugung einer
Lorentzkraft, die im Wesentlichen parallel zur optischen Achse 45 des
Linsensystems 43 gerichtet ist und unter deren Einfluss
das Linsensystem 43 in einer Richtung parallel zur optischen
Achse 45 verlagert wird. Der zweite Aktuator 67 ist
mit zwei in Reihe angeordneten Spulen 83 und 85 versehen,
die in Blickrichtung der radialen Richtungen X und X' an jeweils einer
Seite des Linsensystems 43 vorgesehen sind und einen Translationsteil
des zweiten Aktuators 67 bilden. In den 2 und 4 sind
die Spulen 83 und 85 nur teilweise zu sehen. Die
Spulen 83 und 85 wirken auch mit der Magnetschaltung 71 zusammen.
Zu diesem Zweck umfassen die Spulen 83 und 85 jeweils
in 4 gezeigte Drahtabschnitte 87, 87', 87'', 87''', die im Wesentlichen
parallel zur optischen Achse 45 des Linsensystems 43 verlaufen
und sich ebenfalls in den Luftspalten 79 der Magnetschaltung 71 befinden.
In Betrieb führt
die Wechselwirkung zwischen dem Magnetfeld B der Magneten 73 in
den Luftspalten 79 und einem elektrischen Strom in den Spulen 83 und 85 zur
Erzeugung einer Lorentzkraft, die im Wesentlichen parallel zu den
radialen Richtungen X und X' gerichtet
ist und unter deren Einfluss das Linsensystem 43 in einer
Richtung parallel zu den radialen Richtungen X und X' verlagert wird.
Der Strom in der Spule 69 des ersten Aktuators 65 wird über zwei
der vier Metallstäbe 61 zugeführt, während der
Strom in den in Reihe angeordneten Spulen 83 und 85 über die
anderen beiden Stäbe 61 zugeführt wird.
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Die
optische Abtasteinrichtung 17 umfasst ein mechanisches
Einstellbauteil 89, mit dessen Hilfe eine Neigung des Linsensystems 43 in
Bezug auf den Informationsträger 9 um
eine erste Neigungsachse 91, die durch einen optischen
Mittelpunkt 93 des Linsensystems 43 verläuft und
parallel zur X-Richtung gerichtet ist, und um eine zweite Neigungsachse 95,
die ebenfalls durch den optischen Mittelpunkt 93 verläuft und
rechtwinklig zur ersten Neigungsrichtung 91 und zur optischen
Achse 45 gerichtet ist, eingestellt werden kann. Als Folge
von Fertigungstoleranzen, insbesondere von Fertigungstoleranzen
bei der Position des Linsensystems 43 in Bezug auf das
Aufhängungsbauteil 63,
zeigt das Linsensystem 43 nach der Montage der Abtasteinrichtung 17 eine
unerwünschte
Neigung oder Schrägstellung
in Bezug auf den Informationsträger 9 um
die erste Neigungsachse 91 und die zweite Neigungsachse 95,
was insbesondere im Falle von Informationsträgern mit einer relativ hohen
Informationsdichte, wie z. B. einer DVD, dazu führt, dass die Abtasteinrichtung 17 nicht
ordnungsgemäß funktioniert. Nach
der Montage der Abtasteinrichtung 17 wird die Neigung mit
Hilfe des Einstellbauteils 89 einmalig innerhalb vorbestimmter
relativ enger Grenzen eingestellt, wonach die eingestellte Neigung
gesichert wird. Die Neigung wird in Bezug auf einen Referenzinformationsträger gemessen.
Das Einstellbauteil 89 umfasst einen ersten Teil 97,
der im Folgenden ausführlicher
beschrieben wird, und einen zweiten Teil 99, der ebenfalls
im Folgenden ausführlicher
beschrieben wird, wobei der zweite Teil mit dem ersten Teil 97 zusammenwirkt
und in Bezug auf den ersten Teil 97 verlagert werden kann.
Erfindungsgemäß ist der
zweite Teil 99 des Einstellbauteils 89 am Aufhängungsbauteil 63 vorgesehen,
während
der erste Teil 97 des Einstellbauteils 89 an einem
Auflagebauteil 101 vorgesehen ist, das wie das Aufhängungsbauteil 63 in
einer Blickrichtung quer zur optischen Achse 45 neben dem
Linsensystem 43 angeordnet ist. Das Auflagebauteil 101,
das in den 2, 3, 5 und 6 zu
sehen ist, ist an einer festen Position in Bezug auf den Basisteil 29 und
den Statorteil des ersten Aktuators 65 und des zweiten
Aktuators 67 angeordnet, und in der in 2 gezeigten
Ausführungsform
der Abtasteinrichtung 17 ist ein großer Teil des Auflagebauteils
vom Aufhängungsbauteil 63 umgeben.
Somit befinden sich das Einstellbauteil 89 sowie das Aufhängungsbauteil 63 und
das Auflagebauteil 101 in einer Blickrichtung quer zur
optischen Achse 45 neben dem Linsensystem 43,
sodass eine Bauhöhe
der erfindungsgemäßen optischen
Abtasteinrichtung 17 in einer Blickrichtung parallel zur
optischen Achse 45 im Wesentlichen nicht vom Vorhandensein des
Einstellbauteils 89, des Aufhängungsbauteils 63 und
des Auflagebauteils 101 beeinflusst wird. Infolgedessen
wird die Bauhöhe
im Wesentlichen von den Abmessungen des Linsensystems 43 bestimmt, was
zu einer wesentlichen Verringerung der Bauhöhe führt. Da das Einstellbauteil 89,
das Aufhängungsbauteil 63 und
das Auflagebauteil 101 in einer Blickrichtung quer zur
optischen Achse 45 neben dem Linsensystem 43 angeordnet
sind, befinden sich das Einstellbauteil 89, das Aufhängungsbauteil 63 und das
Auflagebauteil 101 in einem Abstand vom Weg des Strahlenbündels 49,
sodass keine weiteren Konstruktionsmaßnahmen erforderlich sind,
um zu vermeiden, dass das Einstellbauteil 89, das Aufhängungsbauteil 63 und
das Auflagebauteil 101 den Weg des Strahlenbündels 49 versperren.
Außerdem
beeinflussen das Einstellbauteil 89, das Aufhängungsbauteil 63 und
das Auflagebauteil 101 an diesen Positionen nicht die Bewegungsfreiheit
des Linsensystems 43 in Richtungen parallel zur optischen
Achse 45 und parallel zur X-Richtung. Da das Auflagebauteil 101 an
einer festen Position in Bezug auf den Statorteil des ersten Aktuators 65 und
des zweiten Aktuators 67 angeordnet ist, bewirkt die Einstellung der
Neigung des Linsensystems 43 in Bezug auf den Referenzinformationsträger auch,
dass eine Neigung der am Linsensystem 43 befestigten Translationsteile des
ersten und zweiten Aktuators 65, 67 in Bezug auf den
Statorteil beeinflusst wird. Wenn die optische Abtasteinrichtung 17 montiert
wird, wird der Statorteil der Aktuatoren 65, 67 an
einer genauen Position am Basisteil 29 angeordnet, sodass
sich der Statorteil an einer gewünschten
genauen Position in Bezug auf den Referenzinformationsträger befindet.
Wenn die Neigung des Linsensystems 43 in Bezug auf den
Referenzinformationsträger
nachträglich
mit Hilfe des Einstellbauteils 89 innerhalb festgelegter
Grenzwerte eingestellt wird, wird gleichzeitig auch die Neigung der
Translationsteile der Aktuatoren 65, 67 in Bezug auf
den Statorteil innerhalb festgelegter Grenzwerte eingestellt.
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Wie
in den 3 und 5 gezeigt, umfasst der erste
Teil 97 des Einstellbauteils 89 eine erste Auflageoberfläche 103,
die an einer festen Position am Auflagebauteil 101 vorgesehen
ist. Die erste Auflageoberfläche 103 verläuft im Wesentlichen
parallel zur ersten Neigungsachse 91 und schräg zur optischen
Achse 45, sodass die erste Auflageoberfläche 103 eine
Komponente hat, die senkrecht zur optischen Achse 45 ausgerichtet
ist. Außerdem
hat der erste Teil 97 zwei Einstellschrauben 105, 107,
in 6 im Schnitt gezeigt, die in zwei, in 3 gezeigte,
mit Gewinde versehene Hülsen 109, 111,
die in den Basisteil 29 integriert sind, gedreht werden
können.
Endabschnitte der Einstellschrauben 105, 107 bilden
eine zweite Auflageoberfläche 113 bzw.
eine dritte Auflageoberfläche 115 des
ersten Teils 97 des Einstellbauteils 89, die im
Wesentlichen senkrecht zur optischen Achse 45 verlaufen.
Die Einstellschrauben 105, 107 haben Mittellinien 117, 119,
die parallel zur optischen Achse 45 verlaufen, sodass die zweite
Auflageoberfläche 113 und
die dritte Auflageoberfläche 115 durch
Drehen der Einstellschrauben 105, 107 in den mit
Gewinde versehenen Hülsen 109, 111 in
Bezug auf den Basisteil 29 und das Auflagebauteil 101 in
eine Richtung parallel zur optischen Achse 45 verlagert
werden können.
Der zweite Teil 99 des Einstellbauteils 89 umfasst
ein erstes, in den 4 und 5 gezeigtes
Auflagebauteil 121, das mit der ersten Auflageoberfläche 103 zusammenwirkt,
sowie ein zweites Auflagebauteil 123 und ein drittes Auflagebauteil 125 zum
Zusammenwirken mit der zweiten Auflageoberfläche 113 bzw. der dritten
Auflageoberfläche 115.
Das erste Auflagebauteil 121, das zweite Auflagebauteil 123 und
das dritte Auflagebauteil 125, in den 4 und 6 gezeigt, sind
an festen Positionen am Aufhängungsbauteil 63 angeordnet
und drücken,
wie in den 2 und 5 gezeigt,
unter dem Einfluss einer Vorspannkraft, die von einem elastisch
verformbaren Vorspannbauteil 127 des Einstellbauteils 89 geliefert
wird, gegen die erste Auflageoberfläche 103, die zweite
Auflageoberfläche 113 bzw.
die dritte Auflageoberfläche 115.
Wie ferner in den 3 und 6 gezeigt,
sind die zweite Auflageoberfläche 113 und
die dritte Auflageoberfläche 115 in
einer Blickrichtung parallel zur ersten Neigungsachse 91 auf
je einer Seite der ersten Auflageoberfläche 103 und im Wesentlichen
mit dem gleichen Abstand zu dieser angeordnet, während sich eine gedachte Linie 129,
die durch die zweite Auflageoberfläche 113 und die dritte
Auflageoberfläche 115 verläuft, in
einem Abstand von der optischen Achse 45 befindet, der
viel größer als
der Abstand zwischen der optischen Achse 45 und der ersten
Auflageoberfläche 105 ist.
Da die drei Auflagebauteile 121, 123, 125 unter
dem Einfluss einer Vorspannkraft gegen die drei Auflageoberflächen 103, 113, 115 drücken, sind
ein Freiheitsgrad des Aufhängungsbauteils 63 in
einer Blickrichtung parallel zur optischen Achse 45 und
Freiheitsgrade des Aufhängungsbauteils 63 und
des Linsensystems 43 um die erste Neigungsachse 91 und
die zweite Neigungsachse 93 auf statisch bestimmte Weise
festgelegt, wobei eine Position des Linsensystems 43 in
einer Blickrichtung parallel zur optischen Achse 45 auch
durch eine vom ersten Aktuator 65 zugeführte Lorentzkraft bestimmt wird.
Durch Verwendung der drei Auflageoberflächen 103, 113, 115 und
der drei Auflagebauteile 121, 123, 125 kann
die Neigung des Linsensystems 43 in Bezug auf den Referenzinformationsträger um eine
erste Neigungsachse 91 und eine zweite Neigungsachse 95 problemlos
und genau eingestellt werden. Die Neigung des Linsensystems 43 um
die erste Neigungsachse 91 kann mit Hilfe der beiden Einstellschrauben 105, 107 durch
Verlagerung der zweiten Auflageoberfläche 113 und der dritten
Auflageoberfläche 115 über gleiche
Strecken und in gleichen Richtungen eingestellt werden. Die Neigung
des Linsensystems 43 um die zweite Neigungsachse 95 kann
mit Hilfe der beiden Einstellschrauben 105, 107 durch
Verlagerung der zweiten Auflageoberfläche 113 und der dritten
Auflageoberfläche 115 über gleiche
Strecken, aber in entgegengesetzte Richtungen, eingestellt werden.
Die so eingestellte Neigung des Linsensystems 43 kann auf
einfache und zuverlässige
Weise durch Sichern der beiden Einstell schrauben 105, 107 in
Bezug auf das Auflagebauteil 101, beispielsweise mit Hilfe
eines Klebstoffs, gesichert werden.
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Der
erste Teil 97 des Einstellbauteils 89 ist ferner
mit einer vierten Auflageoberfläche 131 und
einer fünften
Auflageoberfläche 133 versehen,
die in den 3 und 5 zu sehen
sind und die an festen Positionen am Auflagebauteil 101 vorgesehen
sind und im Wesentlichen in einer gemeinsamen gedachten Ebene verlaufen,
die parallel zur optischen Achse 45 und zur ersten Neigungsachse 91 verläuft. Der erste
Teil 97 des Einstellbauteils 89 ist ferner mit
einer sechsten Auflageoberfläche 135 und
einer siebten Auflageoberfläche 137 versehen,
die in den 3 und 6 zu sehen
sind und die ebenfalls an festen Positionen am Auflagebauteil 101 vorgesehen sind
und jeweils im Wesentlichen in einer gedachten Ebene verlaufen,
die parallel zur optischen Achse 45 und zur zweiten Neigungsachse 95 verläuft. Der zweite
Teil 99 des Einstellbauteils 89 ist mit einem vierten
Auflagebauteil 139 und einem fünften Auflagebauteil 141 zum
Zusammenwirken mit der vierten Auflageoberfläche 131 bzw. der fünften Auflageoberfläche 133 versehen.
Das vierte Auflagebauteil 139 und das fünfte Auflagebauteil 141,
die in den 4 und 5 zu sehen
sind, sind an festen Positionen am Aufhängungsbauteil 63 vorgesehen
und drücken unter
dem Einfluss einer Vorspannkraft, die vom Vorspannbauteil 127 ausgeübt wird,
gegen die vierte Auflageoberfläche 131 und
die fünfte
Auflageoberfläche 133.
Der zweite Teil 99 des Einstellbauteils 89 umfasst
ferner ein sechstes Auflagebauteil 139, das in den 4 und 6 zu
sehen ist und ebenfalls an einer festen Position am Aufhängungsbauteil 63 zum Zusammenwirken
mit der sechsten Auflageoberfläche 135 vorgesehen
ist. Da die vom Vorspannbauteil 127 gelieferte Vorspannkraft
im Wesentlichen frei von einer Komponente ist, die rechtwinklig
zur sechsten Auflageoberfläche 135 gerichtet
ist, umfasst der zweite Teil 99 ein ebenfalls in den 4 und 6 sichtbares
siebtes Auflagebauteil 145, das dazu dient, das sechste
Auflagebauteil 143 und die sechste Auflageoberfläche 135 in
Bezug aufeinander in Position zu halten, wobei das siebte Auflagebauteil ebenfalls
an einer festen Position am Aufhängungsbauteil 63 zum
Zusammenwirken mit der siebten Auflageoberfläche 137 vorgesehen
ist. Auf diese Weise werden durch die Verwendung der siebten Auflageoberfläche 137 und
des siebten Auflagebauteils 145 die Konstruktion und die
Befestigung des Vorspannbauteils 127 vereinfacht. Durch
die Verwendung der vierten, fünften
und sechsten Auflageoberfläche 131, 133, 135 und
des vierten, fünften
und sechsten Auflagebauteils 139, 141, 143 werden
ein Freiheitsgrad des Aufhängungsbauteils 63 in
einer Richtung parallel zur X-Richtung, ein Freiheitsgrad des Aufhängungsbauteils 63 und
des daran aufgehängten
Linsensystems 43 in einer Richtung senkrecht zur optischen
Achse 45 und senkrecht zur X-Richtung sowie ein Freiheitsgrad
des Aufhängungsbauteils 63 und des
Linsensystems 43 um die optische Achse 45 auf statisch
bestimmte Weise festgelegt, wobei eine Position des Linsensystems 43 in
einer Blickrichtung parallel zur X-Richtung auch durch eine vom
zweiten Aktuator 67 zugeführte Lorentzkraft bestimmt
wird.
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Die
erste Auflageoberfläche 103 ist
vorzugsweise nicht eben, sondern vorzugsweise ein Segment einer
Kugel, deren Mittelpunkt im Wesentlichen mit dem optischen Mittelpunkt 93 des
Linsensystems 43 zusammenfällt. Vorzugsweise sind die
vierte Auflageoberfläche 131 und
die fünfte
Auflageoberfläche 133 ebenfalls
nicht flach, sondern vorzugsweise ebenfalls Segmente einer gemeinsamen
gedachten Kugel, deren Mittelpunkt im Wesentlichen mit dem optischen
Mittelpunkt 93 des Linsensystems 43 zusammenfällt, wobei
ein Krümmungsradius
der vierten Auflageoberfläche 131 und
der fünften
Auflageoberfläche 133 nicht
gleich einem Krümmungsradius
der ersten Auflageoberfläche 103 sein
muss. Auf diese Weise wird erreicht, dass sich eine Position des
optischen Mittelpunktes 93 des Linsensystems 43 in
Bezug auf den Referenzinformationsträger nicht ändert, wenn die Neigung des
Linsensystems 43 mit Hilfe des Einstellbauteils 89 eingestellt
wird.
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Mit
Hilfe des oben beschriebenen, erfindungsgemäßen optischen Players und der
erfindungsgemäßen optischen
Abtasteinrichtung 17 können
während
des Abtastens der Informationsspur auf dem Informationsträger 9 auf
der Informationsspur vorhandene Informationen gelesen werden oder
es können
Informationen auf die Informationsspur geschrieben werden. Es ist
anzumerken, dass die Erfindung auch optische Player und Abtasteinrichtungen betrifft,
die nur zum Lesen von auf einer Informationsspur eines Informationsträgers vorhandenen
Informationen oder zum Schreiben von Informationen auf die Informationsspur
eines Informationsträgers
verwendet werden können.
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In
der oben beschriebenen Ausführungsform der
erfindungsgemäßen optischen
Abtasteinrichtung
17 ist das Auflagebauteil
101 an
einer festen Position in Bezug auf den Basisteil
29 und
den Statorteil der Aktuatoren
65,
67 angeordnet.
Es ist anzumerken, dass die Erfindung auch Ausführungsformen einer optischen
Abtasteinrichtung umfasst, in der das Aufhängungsbauteil an einer festen
Position in Bezug auf den Basisteil und den auf diesem Basisteil
vorgesehenen Statorteil angeordnet ist und in der das Auflagebauteil
an einer festen Position beispielsweise in Bezug auf einen Hauptrahmen
der optischen Abtasteinrichtung angeordnet ist. In einer solchen
Ausführungsform
wird, wie im Falle der im
US-Patent 5,703,864 beschriebenen
optischen Abtasteinrichtung, ein Einstellbauteil ver wendet, um die
Neigung einer Einheit einzustellen, die außer dem Linsensystem und dem
Translationsteil des Aktuators auch den Basisteil und den Statorteil
des Aktuators umfasst. Somit bleibt in dieser Ausführungsform
eine Position des Linsensystems in Bezug auf den Basisteil im Wesentlichen
gleich, sodass eine von Fertigungstoleranzen verursachte Neigung
des Translationsteils des Aktuators in Bezug auf den Rotorteil nicht
eingestellt werden kann.
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Es
ist ferner anzumerken, dass erfindungsgemäß statt des oben beschriebenen
ersten Teils 97 und des zweiten Teils 99 das Einstellbauteil
alternativ mit einem ersten Teil und einem in Bezug auf das erste
Teil verlagerbaren zweiten Teil anderer Art versehen sein kann.
So können
der erste Teil und der zweite Teil auch solcherart ausgeführt sein,
dass sie beispielsweise zwei zusammenwirkende Lagerteile eines Sphärolagers
sind.
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In
der oben beschriebenen Ausführungsform der
erfindungsgemäßen optischen
Abtasteinrichtung 17 sind sowohl das Aufhängungsbauteil 63 als
auch das Auflagebauteil 101 quer zur optischen Achse 45 betrachtet
neben dem Linsensystem 43 angeordnet, wobei das Aufhängungsbauteil 63 einen
wesentlichen Teil des Auflagebauteils 101 umgibt. Es ist
anzumerken, dass das Aufhängungsbauteil
und das Auflagebauteil in Bezug aufeinander auch anders angeordnet
sein können,
beispielsweise kann das Aufhängungsbauteil
quer zur optischen Achse betrachtet im Wesentlichen vollständig zwischen
dem Linsensystem und dem Auflagebauteil angeordnet sein, oder das
Aufhängungsbauteil,
das Auflagebauteil und das Linsensystem sind, in einer gedachten
Ebene quer zur optischen Achse betrachtet, in Bezug aufeinander
in einem Dreieck angeordnet.