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Die
Erfindung betrifft eine optische Abtastvorrichtung für Geräte zur Aufzeichnung
oder Wiedergabe von Informationen mit einem optischen Aufzeichnungsträger, die
sich selbsttätig
der Krümmung eines
gewölbten
oder eines Aufzeichnungsträgers mit
Plattenschlag anpasst.
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Aufzeichnungs-
und/oder Wiedergabegeräte für optische
Aufzeichnungsträger
sind beispielsweise CD- oder DVD-Spieler, die mit der optischen
Abtastvorrichtung, einem so genannten Pickup, Informationen von
einem plattenförmigen
Aufzeichnungsträger, wie
beispielsweise einer als Compactdisc bezeichneten CD oder einer
Digital Versatile Disc – abgekürzt DVD – lesen
oder auf den Aufzeichnungsträger schreiben.
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Die
optische Abtastvorrichtung besteht in der Regel aus einem Grob-
und einem Feinantrieb, wobei der Grobantrieb ein an einer Führungsstange
geführter
Schlitten mit einer Zahnstange ist, die mit einem Elektromotor angetrieben
wird. Auf dem Schlitten ist der Feinantrieb angeordnet, der einen
Linsenhalter mit einer Linse, einer Fokusspule und mindestens eine
Spurspule aufweist. Der Linsenhalter ist über eine nachgiebige Abstützung, die
beispielweise aus relativ dünnen
Drähten
für eine
Stromzuführung
zu den Spulen besteht, mit dem Grobantrieb verbunden und es sind
Magnete vorgesehen, die mit dem Magnetfeld der Spulen eine Auslenkung
der Linse aus einer Ruhelage bewirken. Die optische Abtastvorrichtung
wird zur Aufzeichnung oder Wiedergabe von Informationen in radialer
Richtung und in einem konstanten Abstand zum fokussieren eines Abtaststrahls auf
der Informationsspur des Aufzeichnungsträgers geführt. Um trotz eines Aufzeichnungsträgers, der
in der Regel zum Rand hin gewölbt
oder mit einem Plattenschlag behaftet ist, ein optimales Aufzeichnen oder
Lesen des Aufzeichnungsträgers
zu gewährleisten,
ist gegebenenfalls ist ein weiterer Regelkreis vorgesehen, mit dem
der den Aufzeichnungsträger
abtastende Laserstrahl senkrecht auf den Aufzeichnungsträger ausgerichtet
wird.
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Zum
selbsttätigen
Anpassen an die Plattenwölbung
oder den Plattenschlag ist es bereits bekannt, näher am Plattenmittelpunkt angeordnete Drähte mit
einer elastischen Masse anderer Dämpfung als die näher am Plattenrand
angeordneten Drähte
zu beschichten, hinsichtlich Länge
oder Anordnung unterschiedliche oder Drähte unterschiedlichen Durchmessers
zu verwenden. Die bekannten Vorrichtungen weisen den Nachteil auf,
dass sie entweder zusätzliche
Bauteile erfordern oder Toleranzen einzuhalten sind, die bereits
herstellungsbedingte Abweichungen des Drahtdurchmessers überschreiten,
so dass ausschließlich
mit erhöhter
Genauigkeit hergestellte Drähte
als nachgiebige Abstützung
verwendet werden können.
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Es
ist daher Aufgabe der Erfindung, eine optische Abtastvorrichtung
so zu gestalten, dass eine selbsttätige Anpassung der Ausrichtung
der Linse zur Plattenwölbung
oder dem Plattenschlag entsprechend ohne zusätzlichen Aufwand an Bauteilen
und für
einen großen
Toleranzbereich des Drahtdurchmessers erzielt wird. Diese Aufgabe
wird mit im unabhängigen
Anspruch angegebenen Merkmalen dadurch gelöst, dass eine aus Spulen und
Magneten bestehende Anordnung vorgesehen ist, die eine unsymmetrische
Magnetfeldverteilung aufweist, die zum Anpassen der Ausrichtung
einer Linse der optischen Abtasteinrichtung zu einem gewölbten Aufzeichnungsträger oder
einem Plattenschlag des Aufzeichnungsträgers entsprechend vorgesehen
ist. Vorteilhafte Ausführungsbeispiele
sind in abhängigen Ansprüchen angegeben.
Mit der erfindungsgemäßen Maßnahme,
die aus Spulen und Magneten bestehende Anordnung der optischen Abtasteinrichtung
unsymmetrisch zu gestalten, wird beim Auslenken der Linse aus einer
Ruhelage, das zum Fokussieren auf einen gewölbten Aufzeichnungsträger oder
aufgrund von Plattenschlag erforderlich ist, ein Kippmoment bzw.
ein Drehmoment erzeugt, das zum Anpassen der Ausrichtung der Linse
der optischen Abtasteinrichtung zu einem gewölbten Aufzeichnungsträger oder
einem Plattenschlag des Aufzeichnungsträgers entsprechend verwendet
wird. Der Winkel, um den die Linse von einer Senkrechten abweichend
gekippt wird, die für
einen eben Aufzeichnungsträger
vorgesehen ist, ist von der Stärke
bzw. vom Grad der Wölbung
bzw. vom Plattenschlag abhängig,
in dem der Aufzeichnungsträger
von einem ebenen Aufzeichnungsträger
abweicht, so dass ein stärker
gewölbter Aufzeichnungsträger oder
ein größerer Plattenschlag zu
einer vergleichsweise größeren Neigung
der Linse führt,
um die optische Achse der Linse oder der Abtasteinrichtung möglichst
senkrecht auf den Aufzeichnungsträger auszurichten. Der Umfang
bzw. der Wert, in dem sich der Winkel in Abhängigkeit von der Auslenkung
verändert,
wird von der Unsymmetrie der aus Spulen und Magneten bestehende
Anordnung der optischen Abtasteinrichtung bestimmt, wobei sich jedoch überraschend
herausgestellt hat, dass die für Veränderungen
in Fokusrichtung vorgesehene Unsymmetrie die Eigenschaften der optischen
Abtasteinrichtung zur Spurführung
nur unwesentlich bzw. nicht beeinflusst. Von einer derartigen Unabhängigkeit
zwischen den Mitteln zur Spurführung
und den Mitteln zur Fokussierung konnte bei unsymmetrischer Anordnung
von Spulen und Magneten aufgrund der gemeinsamen Verwendung der
Magnete zur Spurführung
und zur Fokussierung nicht ausgegangen werden.
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Die
unsymmetrische Magnetfeldverteilung wird durch unsymmetrische Zuordnung
der Spulen und Magnete zueinander oder durch unsymmetrische Gestaltung
der Magnete oder der Fokusspule erzielt. Die Varianten der Gestaltung
einer Unsymmetrie, sei es die unsymmetrische Anordnung der Magnete
und der Fokusspule relativ zueinander oder die unsymmetrische Gestaltung
der Magnete oder der Fokusspule, sind einzeln und miteinander kombiniert anwendbar.
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Ein
Vorteil der Erfindung besteht darin, dass weder zusätzlichen
Elemente noch mit erhöhter
Genauigkeit herzustellende Elemente erforderlich sind, sondern die
unsymmetrische Anordnung von Spule und Magnet relativ zueinander
oder die unsymmetrische Gestaltung von Spule oder Magnet ausreichend sind,
um eine Anpassung der Linse an die Plattenwölbung oder den Plattenschlag
zu erzielen. Weitere Vorteile bestehen darin, dass die Unsymmetrie
und damit auch die Art und Weise, in der die Neigung der Linse in
Abhängigkeit
von der Auslenkung verändert wird,
durch Kombination der vorgeschlagenen Ausführungsformen in einem großen Bereich
variierbar ist und andererseits Tolleranzen der Bauelemente der
optischen Abtasteinrichtung, wie beispielsweise der Drahtdurchmesser
der nachgiebigen Abstützung, das
beabsichtigte Anpassen der Ausrichtung der Linse zum Aufzeichnungsträger nicht
oder nur unwesentlich beeinflussen. Dies wird insbesondere dadurch
erreicht, dass der Winkel, um den sich die Richtung der Linse in
Abhängigkeit
von der Auslenkung verändert,
vom Wert der Dämpfung
bzw. von der Steifigkeit der nachgiebigen Abstützung weitestgehend unabhängig ist.
Dies ist darauf zurückzuführen, dass
der Strom, der zum Fokussieren und damit zum Auslenken der Linse
bei Plattenschlag oder einem gewölbten
Aufzeichnungsträger
mit dem Magnetfeld einer Fokusspule erforderlich ist, von einem Regelkreis
bereitgestellt und derart eingestellt wird, dass eine Gegenkraft,
die von der nachgiebigen Abstützung
ausgeht, überwunden
wird. Eine entsprechende Kraft, die von der nachgiebigen Abstützung ausgeht,
ist auch zum Neigen oder Drehen der Linse um einen Winkel erforderlich.
Der Strom bzw. das Magnetfeld des Fokusregelkreises wird sowohl
zum Auslenken als auch zum Anpassen der Ausrichtung der Linse der
optischen Abtasteinrichtung zu einem gewölbten Aufzeichnungsträger oder
einem Plattenschlag des Aufzeichnungsträgers verwendet, so dass ein
der Dämpfung
bzw. Steifigkeit der nachgiebigen Abstützung entsprechendes Magnetfeld
sowohl zum Auslenken als auch zum Neigen oder Drehen der Linse bereitgestellt
und dadurch eine Unabhängigkeit
vom absoluten Wert der Dämpfung
bzw. der Steifigkeit der nachgiebigen Abstützung erreicht wird. Eine höhere oder
geringere Dämpfung
bzw. Steifigkeit der nachgiebigen Abstützung erfordert sowohl zum
Auslenken als auch zum Neigen oder Drehen der Linse ein entsprechend
höheres
bzw. geringeres Magnetfeld, so dass Veränderungen des Drahtdurchmessers
oder der Festigkeit, der für
die nachgiebige Abstützung
verwendeten Drähte,
das Anpassen der Ausrichtung der Linse zur Plattenwölbung oder
dem Plattenschlag nicht oder nur unwesentlich beeinflusst. Es wird
eine optische Abtastvorrichtung bereitgestellt, die sich ohne zusätzlichen Aufwand
an Bauteilen und für
einen großen
Toleranzbereich des Durchmessers der Drähte der nachgiebigen Abstützung selbsttätig der
Plattenwölbung
oder dem Plattenschlag des Aufzeichnungsträgers anpasst.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand von in Zeichnungen dargestellten
Ausführungsbeispielen näher beschrieben.
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In
der Zeichnung zeigen:
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1 Prinzipskizze
eines Aufzeichnungsträgers
mit Plattenschlag,
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2 Prinzipskizze
eines gewölbten
Aufzeichnungsträgers,
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3 Diagramm
des Neigungswinkels der Linse in Abhängigkeit vom Drehwinkel für einen
Aufzeichnungsträger
mit Plattenschlag,
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4 Diagramm
des Neigungswinkels der Linse in Abhängigkeit von der radialen Position
der Abtastvorrichtung für
einen Aufzeichnungsträger
mit Wölbung,
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5 Prinzipskizze
einer bekannten, symmetrisch aufgebauten optischen Abtastvorrichtung
in Draufsicht,
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6 Prinzipskizze
einer bekannten, symmetrisch aufgebauten optischen Abtastvorrichtung
in Seitenansicht,
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7 Prinzipskizze
einer optischen Abtastvorrichtung mit unsymmetrisch angeordneten
Magneten in Draufsicht,
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8 Prinzipskizze
einer optischen Abtastvorrichtung mit unsymmetrisch angeordneten
Magneten und Spurspulen in Draufsicht,
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9 Prinzipskizze
einer Vorderansicht der optischen Abtastvorrichtung mit unsymmetrischer Anordnung
bei Auslenkung der Linse in Fokusrichtung,
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10 Prinzipskizze
einer Vorderansicht der optischen Abtastvorrichtung mit unsymmetrischer Anordnung
bei Auslenkung der Linse entgegengesetzt zur Fokusrichtung,
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11 Prinzipskizze
einer optischen Abtastvorrichtung mit einer Fokusspule mit einem
trapezförmigen
Querschnitt in Draufsicht,
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12 Prinzipskizze
eines unsymmetrisch gestalteten Magneten einer optischen Abtastvorrichtung,
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13 Prinzipskizze
einer optischen Abtastvorrichtung mit einem unsymmetrisch gestalteten Magneten,
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14 Prinzipskizze
einer optischen Abtastvorrichtung mit einer Fokusspule, die eine
unsymmetrisch konzentriert angeordnete Wicklung aufweist,
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15 Diagramm
des Neigungswinkels der Linse in Abhängigkeit von einer unsymmetrischen Anordnung
des Magneten bei vorgegebener Auslenkung der Linse in und entgegengesetzt
zur Fokusrichtung,
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16 Diagramm
des Neigungswinkels der Linse in Abhängigkeit von der Auslenkung
der Linse in Fokusrichtung bei einem unsymmetrischen Magneten und
für unterschiedliche
Auslenkungen in radialer Richtung.
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Bezugszeichen
sind in den Figuren übereinstimmend
verwendet.
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1 zeigt
in schematischer Darstellung einen Aufzeichnungsträger D mit
Plattenschlag und als Punktlinie symbolisiert die Ebene eines optimalen optischen
Aufzeichnungsträgers
OPT sowie einen Linsenhalter LH einer optischen Abtastvorrichtung mit
einer Linse L. Während
ein optimaler optischer Aufzeichnungsträger OPT, der als idealer Aufzeichnungsträger eine
gerade Fläche
bzw. eine Ebene bildet, weist ein Aufzeichnungsträger D mit
Plattenschlag Abweichungen von dieser Ebene überwiegend in beiden Richtungen
auf, die in der Regel mit dem Radius R des Aufzeichnungsträgers D ansteigen.
Der Abstand des Aufzeichnungsträgers
D vergrößert sich
zur Ebene des optimalen optischen Aufzeichnungsträgers OPT
in der Regel von innen nach außen
und ändert
sich bei einem auch als Umbrella-Disc bezeichneten Aufzeichnungsträger D, wie
er in 2 dargestellt ist, während einer Umdrehung des Aufzeichnungsträgers D nur
unwesentlich. Bei einem Aufzeichnungsträger D mit Plattenschlag hingegen
wechselt der Abstand in der Regel nach einer halben Umdrehung vollständig von
einer bis zur gegenüber
liegenden Seite. Diese vom Radius und/oder vom Plattenschlag abhängige Änderung des
Abstandes zur Ebene des optimalen optischen Aufzeichnungsträgers OPT
führt zu
einer auch als Tilt T bezeichneten Neigung des Aufzeichnungsträgers D,
die das Aufzeichnen bzw. die Wiedergabe von Informationen mit dem
Aufzeichnungsträger
D negativ beeinflusst oder gar verhindert, da ausschließlich eine
im wesentlichen senkrechte Abtastung eine optimale Aufzeichnung
oder Wiedergabe ermöglicht.
In den 3 und 4 sind Diagramme dargestellt, welche
die prinzipiellen Veränderungen
des als Tilt T bezeichneten Neigungswinkels in Abhängigkeit
vom Drehwinkel U und vom Radius R des Aufzeichnungsträgers D veranschaulichen.
Das in 3 dargestellte Diagramm zeigt, dass der Tilt T
eines optimalen optischen Aufzeichnungsträgers OPT unabhängig von
einem Umdrehungswinkel U konstant Null ist und sich, wie mit einer
Geraden SD für
einen Aufzeichnungsträger
D mit Plattenschlag vereinfacht dargestellt, beispielsweise nach
einer halben Umdrehung bzw. 180 Grad vollständig von einem negativen zu
einem positiven Tilt T bzw. Neigungswinkel verändert. In 4 ist
der Tilt T in Abhängigkeit
vom Radius R bzw. vom Inneren der Disc Di zum Äußeren der Disc Do für den optimalen
optischen Aufzeichnungsträger OPT
und für
als Umbrella-Disc UBD bezeichnete Aufzeichnungsträger D, die
eine schirmartige Wölbung aufweisen,
dargestellt. Die von einer Geraden abweichenden Linien deuten an,
dass der Verlauf des Tilt T bei einer Umbrella-Disc UBD, dem Verlauf
der Wölbung
entsprechend auch nichtlinear sein kann, wobei die grundsätzliche
Tendenz jedoch darin besteht, dass der Tilt T mit dem Radius R ansteigt.
Zur Veranschaulichung der Richtung – links oder rechts von einem
senkrecht auf den optimalen optischen Aufzeichnungsträger OPT
gerichteten Abtaststrahl – ist in
den Diagrammen ein positiver bzw. negativer Tilt T verwendet. Der
Tilt T bzw. Neigungswinkel wird in der Regel in Grad oder Minuten
angegeben, wobei 1 Grad 60 Minuten entspricht.
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Um
trotz einer Wölbung
bzw. einem Plattenschlag des Aufzeichnungsträgers D eine möglichst senkrechte
Abtastung des Aufzeichnungsträgers
D zu gewährleisten,
wird, wie in den 1 und 2 dargestellt,
die optische Abtasteinrichtung bzw. die Linse L der optischen Abtasteinrichtung
der Wölbung bzw.
dem Plattenschlag des Aufzeichnungsträgers D entsprechend ausgerichtet.
Zur Aufzeichnung oder Wiedergabe von Informationen mit dem Aufzeichnungsträger D wird
der auf den Aufzeichnungsträger D
gerichtete Abtast- bzw. Laserstrahl auf der Informationsschicht
des Aufzeichnungsträgers
D fokussiert. Hierzu wird ein Fokusregelkreis verwendet, der die Linse
L bzw. den Linsenhalter LH trotz Veränderungen der Lage in konstantem
Abstand zum Aufzeichnungsträger
D nachführt.
Auf dem Linsenhalter LH ist eine beispielsweise in 6 dargestellte
Fokusspule F angeordnet, mit der ein Magnetfeld erzeugt wird, das
sich auf einem von Magneten M gebildeten Magnetfeld abstützt. Dies
entspricht dem grundsätzlichen Aufbau
bekannter optischer Abtastvorrichtungen. Bekannte optische Abtastvorrichtungen,
wie sie in den 5 und 6 dargestellt
sind, sind hinsichtlich der Anordnung von Spulen und Magneten M
im wesentlichen symmetrisch aufgebaut, um den Linsenhalter LH bzw.
die Linse L von einer Ruhelage ausgehend nach beiden Seiten bzw.
in beide Richtungen möglichst
gleichmäßig und
senkrecht zueinander auszulenken. In den Figuren ist diese Symmetrie
mit Strich-Punkt-Linien
dargestellt. Zur Spurführung
sind an den vier Ecken des Linsenhalters LH vier Teilwicklungen
einer Spurspule S vorgesehen, die ebenfalls mit dem von den Magneten
M erzeugten Magnetfeld zusammenwirken. Der Linsenhalter LH, der
die Linse L, eine Fokusspule F und eine Spurspule S trägt, ist mittels
vier Drähten
W auf einem Träger
H befestigt, auf dem die Magnete M angeordnet sind. Die vier Drähte W sind
neben der Befestigung des Linsenhalters LH am Träger H auch zur Stromzufuhr
zu den Spulen vorgesehen. Die aus dem Linsenhalter LH und dem Träger H bestehende
Anordnung wird als Aktuator bezeichnet, der mit einem nicht dargestellten
Grobantrieb in radialer Richtung des Aufzeichnungsträgers D über die
Datenspuren des optischen Aufzeichnungsträgers D bewegt wird. Die optische Abtastvorrichtung
wird mit einem Spurregelkreis, der in der Regel aus einem Grob-
und einem Feinantrieb besteht, auf der Informations- bzw. Datenspur
des plattenförmigen
Aufzeichnungsträgers
D geführt,
wobei der Grobantrieb ein, an mindestens einer Führungsstange geführter Schlitten
mit einer Zahnstange ist, die mit einem Elektromotor angetrieben
wird. Auf dem Schlitten ist der Feinantrieb angeordnet, der einen
Linsenhalter LH mit einer Linse L, einer Fokusspule F und mindestens
eine Spurspule S aufweist. Der Linsenhalter LH ist über eine
nachgiebige Abstützung,
die aus relativ dünnen
Drähten
W für eine Stromzuführung zu
den Spulen besteht, mit dem Grobantrieb verbunden und es sind Magnete
M vorgesehen, die mit dem Magnetfeld der Spulen eine Auslenkung
der Linse L aus einer Ruhelage bewirken. Die optische Abtastvorrichtung
wird zur Aufzeichnung oder Wiedergabe von Informationen in radialer
Richtung und in einem konstanten Abstand zum fokussieren eines Abtaststrahls
auf der Informationsspur des Aufzeichnungsträgers D geführt. Um trotz eines Aufzeichnungsträgers D,
der in der Regel zum Rand hin gewölbt oder mit einem Plattenschlag
behaftet ist, ein optimales Aufzeichnen oder Lesen des Aufzeichnungsträgers D zu
gewährleisten,
ist gegebenenfalls ist ein weiterer Regelkreis vorgesehen, mit dem
der den Aufzeichnungsträger
abtastende Laserstrahl senkrecht auf den Aufzeichnungsträger ausgerichtet wird.
Um gleichzeitig bzw. selbsttätig
mit dem Auslenken der Linse L in Fokusrichtung des Aufzeichnungsträgers D ein
Verändern
des Neigungswinkels der Linse L zu bewirken, sind an beiden Seiten
der in 5 dargestellten Abtastvorrichtung Drähte W mit unterschiedlichem
Durchmesser vorgesehen. Die mit den Drähten W gebildete nachgiebige
Abstützung der
Linse L weist dadurch an beiden Seiten eine unterschiedliche Nachgiebigkeit
auf, die bei Abweichungen des Aufzeichnungsträgers D von einem optimalen
optischen Aufzeichnungsträger
OPT zum beabsichtigten Neigen der Linse L führt. Diese bekannte Anordnung
zum Erzeugen eines sogenannten passiven Tilts T weist jedoch den
Nachteil auf, dass bei der Herstellung der optischen Abtastvorrichtung sehr
enge Toleranzen hinsichtlich des die Neigung in Abhängigkeit
von der Auslenkung bestimmenden Drahtdurchmessers einzuhalten sind,
die einen erhöhten
Aufwand erfordern, da der Toleranzbereich üblicher Weise für die nachgiebige
Abstützung
verwendeter Drähte
W bereits die Differenz überschreitet,
die das Neigen der Linse L im beabsichtigten Umfang herbeiführt. Diese
Unterschiede des Drahtdurchmessers sind in der Regel über die
gesamte Länge
der auf Rollen gewickelten Drähte
verteilt, die zur Herstellung verwendet werden, so dass unmittelbar
benachbarte Drahtabschnitte wesentlich geringere Unterschiede aufweisen
und dadurch vorteilhaft für
optische Abtastvorrichtungen ohne passiven Tilt T verwendet werden.
Da zur Herstellung einer optischen Abtastvorrichtung nur kurze,
aufeinander folgende Drahtabschnitte verwendet werden, ist eine Gleichmäßigkeit
des Drahtdurchmessers gegeben, die eine Parallelführung der
Linse L bewirkt. Die unterschiedliche Nachgiebigkeit der elastischen
Abstützung,
in einer Serie hergestellter optischer Abtastvorrichtungen, beeinflusst
deren Verwendung nur unwesentlich, da ein vorgesehener Regelkreis
einen Strom bzw. ein Magnetfeld bereitstellt, das zum Überwinden der
Gegenkraft beim Auslenken der Linse L erforderlich ist, die von
der elastischen bzw. nachgiebigen Abstützung gebildet wird. Um diese
Vorteile bekannter optischer Abtastvorrichtungen ohne passiven Tilt
T auch für
Abtastvorrichtungen mit passivem Tilt T verwenden zu können, ist
eine optische Abtastvorrichtung vorgesehen, die den beabsichtigten
Tilt T ohne zusätzlichen
Aufwand an Bauteilen und für
einen großen
Toleranzbereich des Drahtdurchmessers erzeugt. Dies wird dadurch
erreicht, dass eine aus Spulen und Magneten M bestehende Anordnung
vorgesehen ist, die eine unsymmetrische Magnetfeldverteilung aufweist,
die zum Anpassen der Ausrichtung einer Linse L der optischen Abtasteinrichtung
zu einem gewölbten
Aufzeichnungsträger
D oder einem Plattenschlag des Aufzeichnungsträgers D entsprechend vorgesehen
ist. Dabei war dem Vorurteil entgegenzuwirken, dass sich die Unsymmetrie
nachteilig auf die Spurführung
und die Spurführung
sich nachteilig auf die Neigung der Linse L der optischen Abtasteinrichtung
auswirkt, da sowohl die Spurspule S als auch die Fokusspule F das
Magnetfeld der Magnete M verwenden. Es hat sich jedoch überraschend
herausgestellt, dass ein zusätzliches
Auslenken der Linse L zur Spurführung
den Tilt T bzw. die beabsichtigte Neigung der Linse L bei Auslenkung
in Fokusrichtung nur unwesentlich oder nicht beeinflusst. Eine beabsichtigte
unsymmetrische Magnetfeldverteilung wird den nachfolgenden Ausführungsbeispielen
entsprechend mit unterschiedlichen Mitteln erreicht, die sowohl
einzeln anwendbar aber auch vorteilhaft miteinander kombinierbar
sind. So ist einer ersten Ausführung
entsprechend, die in 7 dargestellt ist, eine Anordnung
von Spulen und Magneten M vorgesehen, die zur Ruhelage der Linse
L bzw. der Fokusspule F seitlich versetzt angeordneten Magnete M
aufweist. Mit einem seitlichen Versatz üblicher Weise zur Ruhelage
der Linse L bzw. der Fokusspule F symmetrisch angeordneter Magnete
M wird eine unsymmetrische Magnetfeldverteilung erzeugt, die bei
Auslenkung in Fokusrichtung ein selbsttätiges Neigen der Linse L bewirkt.
Zur Veranschaulichung der Unsymmetrie ist in den 7 und 8 eine
Punktlinie dargestellt. Zur besseren Übersichtlichkeit sind in 8 die
Fokusspule F und die Spurspule S ohne den Linsenhalter LH dargestellt. Darüber hinaus
ist bei dem in 8 dargestellten Ausführungsbeispiel
die Spurspule S dem seitlichen Versatz der Magnete M entsprechend
angeordnet, wodurch der Einfluss der unsymmetrischen Anordnung auf
die Spurführung
weiter verringert wird. Die Magnete M sind in radialer Richtung
des Aufzeichnungsträgers
D bzw. seitlich zur Mittelachse des Linsenhalters LH versetzt angeordnet,
so dass die Fokusspule F sowie die Spurspule S unsymmetrisch zu den
Magneten M angeordnet sind. Infolge dieser geometrischen Unsymmetrie
wirkt beim Fokussieren auf den gewölbten oder Aufzeichnungsträger D mit Plattenschlag
bei Auslenkung aus der Ruhe- bzw. Mittellage ein Drehmoment, welches
den Linsenhalter H und somit auch die Linse L um einen vorgebbaren
Winkel kippt bzw. neigt. Das Prinzip der Neigung bzw. des Tilt T
der optischen Abtasteinrichtung ist in den 9 und 10 in
einer Vorderansicht der optischen Abtastvorrichtung bei Auslenkung
der Linse L entgegengesetzt zur Fokusrichtung und bei Auslenkung
der Linse L in Fokusrichtung dargestellt. Bei einem optimalen optischen
Aufzeichnungsträger
OPT befindet sich der Linsenhalter LH mit der Linse L in einer Ruhelage,
wie sie beispielsweise in 13 dargestellt
ist. Die Linse L ist in der Ruhelage in einem Abstand zum Aufzeichnungsträger D angeordnet,
bei dem der Abtaststrahl auf dem Aufzeichnungsträger D fokussiert ist. Der Abstand
zum Aufzeichnungsträger D
wird mit dem Fokusregelkreis konstant gehalten, so dass eine Krümmung des
Aufzeichnungsträgers
D entgegengesetzt zur Fokusrichtung oder ein entsprechender Plattenschlag
zu einer in 9 dargestellten Absenkung und
aufgrund der unsymmetrischen Anordnung der Magnete M zur Fokusspule
F gleichzeitig, selbsttätig
zur Neigung des Linsenhalters LH führt. Bei einer rechts vom Mittelpunkt
des Aufzeichnungsträgers
D angeordneten Abtastvorrichtung, die den Aufzeichnungsträger D auf
der Unterseite des Aufzeichnungsträgers D abtastet, ist die unsymmetrische
Anordnung derart gewählt,
das sich der Linsenhalter LH nach rechts neigt. Zur Veranschaulichung der
Richtung des Abtaststrahls ist in den 9 und 10 ein
gestrichelter Pfeil dargestellt. Der Richtung des Auslenkens des
Linsenhalters LH entsprechend wird die Linse L nach rechts oder
links geneigt, um die Ausrichtung der Linse L dem Plattenschlag oder
der Wölbung
des Aufzeichnungsträgers
D anzupassen. Die Abhängigkeit
der Neigung der Linse L vom seitlichen Versatz V der Magnete M zur
Mittelachse des Linsenhalters LH ist in 15 dargestellt. 15 zeigt
die Neigung bzw. den Tilt T der Linse L in Minuten in Abhängigkeit
vom seitlichen Versatz V in Millimetern bei einer Auslenkung der
Linse L von 0,5 mm in Fokussierungsrichtung nach oben bzw. nach
unten. Zur Veranschaulichung zusammengehöriger Kurvenpunkte sind übereinstimmende
Symbole verwendet. Die Kurven zeigen sowohl bei einer Auslenkung
in als auch entgegengesetzt zur Fokusrichtung einen annähernd linearen
Verlauf, der eine einfache Dimensionierung der Anordnung ermöglicht. 15 zeigt
weiterhin, dass der seitliche Versatz der Magnete M nach rechts
oder links in Abhängigkeit von
der Anordnung der Abtasteinrichtung rechts oder links vom Mittelpunkt
des Aufzeichnungsträgers
vorzusehen ist. Je weiter die Magnete M zur der Mittelachse des
Linsenhalters LH seitlich versetzt angeordnet sind, desto größer wird
der Tilt T. Das in 8 dargestellte Ausführungsbeispiel
mit symmetrisch zu den seitlich versetzten Magneten M angeordneten Spurspulen
S hat den Vorteil, dass der Spurregelkreis eine durch die Anordnung
bedingte Unsymmetrie nicht mehr ausregeln muss.
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In 11 ist
ein weiters Ausführungsbeispiel dargestellt,
bei dem der Kernquerschnitt der Fokusspule F unsymmetrisch gestaltet
ist. Es ist eine trapezförmige
Fokusspule F vorgesehen, deren Abstand zu symmetrisch angeordneten
Magneten M unterschiedlich ist. In geringerem Abstand zu einer Magnetfeldquelle
tritt eine größere Feldstärke auf,
so dass die Wechselwirkung zwischen Fokusspule F und Magnet M bei
geringerem Abstand größer und bei
größerem Abstand
geringer ist. Mit der unsymmetrischen Magnetfeldverteilung wird
dann beim Auslenken der Linse L aus einer Ruhelage der beabsichtigte
Tilt T der Linse L erzeugt. Spurspulen S und Magnete M sind bei
dem in 11 dargestellten Ausführungsbeispiel
symmetrisch zur Linse L bzw. zum nicht dargestellten Linsenhalter
LH angeordnet.
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Gemäß einem
weiteren Ausführungsbeispiel sind
im Gegensatz zu den rechteckigen Magneten M der anderen Ausführungsbeispiele
Magnete MS vorgesehen, die einseitig abgeschrägt sind. Ein Beispiel für einen
einseitig abgeschrägten
Magneten MS ist in 12 dargestellt. Durch die unsymmetrische
Form der Magnete M, die symmetrisch oder unsymmetrisch relativ zu
den Spulen, der Fokusspule F oder der Spurspule S angeordnet sind,
wird ein unsymmetrisches Magnetfeld erzeugt, das beim Fokussieren, also
beim Auslenken des Linsenhalters LH, ein Neigen des Linsenhalters
LH bewirkt. Auf diese Weise wird die Linse L an die Plattenwölbung oder
den Plattenschlag angepasst. Die Anordnung des abgeschrägten Magneten
MS auf dem Träger
H des Linsenhalters L ist als gestrichelte Linie in 13 dargestellt
und 16 zeigt in einem Diagramm den Tilt T der Linse
L in Abhängigkeit
von der Auslenkung der Linse L in Fokusrichtung bei einem unsymmetrischen bzw.
einseitig abgeschrägten
Magneten und für
unterschiedliche Auslenkungen der Linse L in radialer Richtung,
wie sie zur Spurführung
erforderlich ist. Die in 16 dargestellten
Kennlinien veranschaulichen die Neigung bzw. den Tilt T der Linse
L in Abhängigkeit
von der Fokusoffsetspannung O in Volt in Ruhelage sowie bei Auslenkung
in radialer Richtung um plus und um minus 0,5 mm. Die mittlere Kennlinie stellt
dabei den Tilt T ohne seitliche Auslenkung der Linse L dar. Die
Fokusoffsetspannung O ist dabei ein Maß für die Auslenkung der Linse
L in bzw. entgegengesetzt zur Fokusrichtung. Die in 16 dargestellten
Kennlinien zeigen, dass die Spurführung trotz des abgeschrägten Magneten
MS den Tilt T nur minimal beeinflusst. Die stärkere Neigung der Linse L ist auf
den einseitig stärkeren
Einfluss der Abschrägung zurückzuführen. Der
aufgrund der Unsymmetrie erwartete Offset stellt jedoch keinen Nachteil
dar, da üblicher
Weise ein Tilt T von plus/minus 0,25 Grad akzeptiert werden kann
und der Offset durch Versetzen der Abschrägung weiter minimiert wird.
Der Vorteil dieses Ausführungsbeispiels
besteht insbesondere darin, dass der Linsenhalter LH symmetrisch
aufgebaut ist, so dass bereits grundsätzlich keine weiteren Maßnahmen
vorzusehen sind, um einer Schwerpunktverlagerung durch auf dem Linsengalter
LH unsymmetrisch angeordnete Spulen entgegenzuwirken. 14 zeigt
ein weiteres Ausführungsbeispiel, das
eine Fokusspule F mit ungleichmäßig verteilter Wicklung
aufweist. Gemäß diesem
Ausführungsbeispiel
wird eine unsymmetrische Magnetfeldverteilung mit einer Verteilung
der Wicklung auf Wicklungsvolumen unterschiedlicher Form erreicht.
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Da
die Form der Wicklung die Magnetfeldverteilung bestimmt, führt auch
hier die Unsymmetrie zu einer Neigung der Linse L bei Auslenkung
in oder entgegengesetzt zur Fokusrichtung.
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Den
Ausführungsbeispielen
ist gemeinsam, dass eine aus Spulen und Magneten bestehende Anordnung
vorgesehen ist, die eine unsymmetrische Magnetfeldverteilung aufweist,
die zum Anpassen der Ausrichtung der Linse L der optischen Abtasteinrichtung
zu einem gewölbten
Aufzeichnungsträger
D oder einem Plattenschlag des Aufzeichnungsträgers D entsprechend vorgesehen
ist. Grundsätzlich
sind die angeführten
Ausführungsbeispiele
der Unsymmetrie – sei
es die unsymmetrische Anordnung einzelner Bauteile relativ zueinander
oder die unsymmetrische Ausführung
einzelner Bauteile – miteinander kombinierbar.
Diese Vielzahl der Kombinationsmöglichkeiten
führt zu
dem. weiteren Vorteil, dass eine optimale Anpassung an die Wölbung und
den Plattenschlag der Aufzeichnungsträger D für in ihrem Aufbau unterschiedlich
gestaltete Abtastvorrichtungen ohne zusätzliche Bauteile und ohne Bauteile
mit einer engen Toleranz ermöglicht
wird. Durch das Anpassen der Neigung der Linse L an die Wölbung oder den
Plattenschlag des Aufzeichnungsträgers D wird die Fehlerrate
beim Lesen von Informationen oder beim Schreiben von Informationen
auf den Aufzeichnungsträger
verringert oder das Aufzeichnen oder Lesen von Informationen sogar
erst ermöglicht,
da ausschließlich
eine senkrechte Ausrichtung des Abtaststrahls auf den Aufzeichnungsträger ein
optimales Lesen oder Schreiben von Informationen ermöglicht.
Es wird eine optische Abtasteinrichtung für Geräte zur Aufzeichnung und/oder
Wiedergabe von Informationen auf oder von Aufzeichnungsträgern bereitgestellt,
die sich selbsttätig
bzw. automatisch der Krümmung
eines gewölbten
Aufzeichnungsträgers
D anpasst. Die Abtastvorrichtung weist einen Linsenhalter LH mit
einer Linse L, einer Fokusspule F und mindestens einer Spurspule
S auf, der mit einer nachgiebigen Abstützung an einem Träger H befestigt
ist, auf dem mindestens ein Magnet M zur magnetischen Wechselwirkung
mit den Spulen und zum Anpassen der Ausrichtung der Linse L an eine
Wölbung
oder den Plattenschlag des Aufzeichnungsträgers D vorgesehen sind.
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Die
hier beschriebene Ausführungsform
ist nur als Beispiel angegeben und ein Fachmann kann andere Ausführungsformen
der Erfindung realisieren, die im Bereich der Erfindung bleiben,
da mehrere der Ausführungsbeispiele
kombiniert und die einzelnen Ausführungsbeispiele hinsichtlich
ihrer Dimensionierung variiert werden können.