DE19651737A1 - Vorrichtung zum Messen des Neigungsgrads einer für einen optischen Aufnehmer vorgesehenen Objektivlinse - Google Patents
Vorrichtung zum Messen des Neigungsgrads einer für einen optischen Aufnehmer vorgesehenen ObjektivlinseInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Messen des
Neigungsgrads einer für einen optischen Aufnehmer
vorgesehenen Objektivlinse, insbesondere eine Vorrichtung
zum Messen des Neigungsgrads einer für einen optischen
Aufnehmer vorgesehenen Objektivlinse, die die Neigung
einer Objektivlinse unter Verwendung eines Laserstrahls
und einer ladungsgekoppelten Einrichtung (CCD) messen und
korrigieren kann.
Im allgemeinen werden Informationen, die auf einem
Aufzeichnungsmedium eines CD-Spielers (CDP) eines
optischen Videotreibers (VOD) oder eines
Laserplattenspielers (LDP) aufgezeichnet sind, unter
Verwendung eines optischen Aufnehmers gelesen. Der
optische Aufnehmer umfaßt eine Lichtquelle, eine
Objektivlinse zum Konvergieren von Licht, das von der
Lichtquelle ausgesendet wird, und einen Photodetektor zum
Erfassen eines Fehlersignals und eines
Informationssignals durch Empfangen von Licht, das von
dem optischen Aufzeichnungsmedium reflektiert wird.
Die Objektivlinse wird durch ein Stellglied gemäß einem
vom Photodetektor erfaßten Fokusierfehlersignal oder
Spurfehlersignal angetrieben.
Die Größe einer Vertiefung oder eines
Magnetisierungsbereiches, die bzw. der eine auf dem
Aufzeichnungsmedium aufgezeichnete Signalinformation
darstellt, liegt bei Mikrometereinheiten. Um das von der
Lichtquelle ausgesandte Licht genau auf einer gewünschten
Stelle des Aufzeichnungsmediums konvergieren zu lassen,
muß deshalb die Objektivlinse bezüglich des Verlaufs des
von der Lichtquelle ausgesandten Lichts geeignet
positioniert werden.
Zu diesem Zweck muß die Objektivlinse exakt überwacht
werden, wenn diese auf dem Stellglied montiert wird. Beim
Stand der Technik wird der Neigungsgrad der Objektivlinse
unter Verwendung einer in Fig. 3 gezeigten Vorrichtung
zum Messen des Neigungsgrads einer für einen optischen
Aufnehmer vorgesehenen Objektivlinse gemessen.
Die Vorrichtung zum Messen des Neigungsgrads einer für
einen optischen Aufnehmer vorgesehenen Objektivlinse
umfaßt eine Lichtquelle 1, einen Fluoreszenzschirm 3 und
einen Umlenkspiegel 5. Hierbei ist eine für einen
optischen Aufnehmer vorgesehene Objektivlinse 10 an
einem Stellglied 13 zum Korrigieren der Objektivlinse
gemäß einem erfaßten Fehlersignal befestigt. Die
Objektivlinse 10 weist ein konvexes Teil 11 zum
Konvergieren des Lichts an dessen Mitte und ein planares
bzw. ebenes Teil 12 zum Messen des Neigungsgrads auf, das
längs des Umfangs des konvexen Teils 11 vorgesehen ist.
Die Vorrichtung zum Messen des Neigungsgrads der für
einen optischen Aufnehmer vorgesehenen Objektivlinse
führt einen kohärenten, geradlinigen Laserstrahl mit
hoher Strahlleistung als Lichtquelle 1 ein. Ein von der
Lichtquelle 1 emittierter Lichtstrahl 2 trifft auf das
ebene Teil 12 der Objektivlinse 10 auf. Ist die zentrale
Achse der Objektivlinse 10 parallel zum optischen
Strahlengang des von der Lichtquelle 1 emittierten Lichts
2, so decken sich der Strahlengang des Lichts 2, das auf
das ebene Teil 12 auftrifft, und ein vom ebenen Teil 12
reflektierter Lichtstrahl 4. Ist jedoch die Objektivlinse
10 nicht bezüglich der Bewegungsrichtung des von der
Lichtquelle 1 emittierten Lichtstrahls 2 ausgerichtet, so
weist der vom ebenen Teil 12 der Objektivlinse 10
reflektierte Lichtstrahl 4 einen Strahlengang auf, der
sich von dem des einfallenden Lichtstrahls 2
unterscheidet.
Der Fluoreszenzschirm 3 empfängt den von der
Objektivlinse 10 reflektierten Lichtstrahl 4, wobei
dessen Lichtempfangsteil am Umfang eine andere Helligkeit
aufweist. Der Fluoreszenzschirm 3 ist längs des
Strahlengangs angeordnet, um den von dem ebenen Teil 12
der Objektivlinse 10 reflektierten Lichtstrahl 4 zu
empfangen, und eine Bezugsstelle des Fluoreszenzschirmes
3 ist auf der Grundlage des Falles festgelegt, bei dem
der Strahlengang des auf das ebene Teil 12 einfallenden
Lichts und der Strahlengang des vom ebenen Teil 12
reflektierten Lichts gleich sind.
Die Stelle eines auf dem Fluoreszenzschirm 3
ausgebildeten, sichtbaren Lichtpunkts wird visuell
überprüft und dann wird festgestellt, ob der Fehler
bezüglich der obigen Bezugsstelle innerhalb eines
zulässigen Fehlerbereichs liegt. Liegt hierbei der
festgestellt Fehler innerhalb des zulässigen
Fehlerbereichs, so wird die Objektivlinse als
hervorragend eingestuft. Andererseits wird die
Objektivlinse als minderwertig eingestuft, und die
Neigung der Objektivlinse wird nachjustiert.
Da bei der konventionellen Vorrichtung zum Messen des
Neigungsgrads einer für einen optischen Aufnehmer
vorgesehenen Objektivlinse der Neigungsgrad der
Objektivlinse visuell gemessen wird, kann ein Fehler bei
der Betrachtung auftreten und es ist viel Zeit für die
visuelle Betrachtung erforderlich.
Es ist somit Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zum
Messen des Neigungsgrads einer für einen optischen
Aufnehmer vorgesehenen Objektivlinse vorzuschlagen, die
den Neigungsgrad der für einen optischen Aufnehmer
vorgesehenen Objektivlinse schnell und exakt messen kann.
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich anhand der Merkmale
des Patentanspruches 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen der
Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche 2 bis 6.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend
anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung, die die
optische Anordnung einer Vorrichtung zum
Messen des Neigungsgrads einer für einen
optischen Aufnehmer vorgesehenen
Objektivlinse gemäß einem bevorzugten
Ausführungsbeispiel der Erfindung
verdeutlicht;
Fig. 2 eine schematische Darstellung, die die
optische Anordnung einer Vorrichtung zum
Messen des Neigungsgrads einer für einen
optischen Aufnehmer vorgesehenen Objektivlinse
gemäß einem anderen bevorzugten
Ausführungsbeispiel der Erfindung
verdeutlicht; und
Fig. 3 eine schematische Darstellung, die die
optische Anordnung einer konventionellen
Vorrichtung zum Messen des Neigungsgrads
einer für einen optischen Aufnehmer
vorgesehenen Objektivlinse verdeutlicht.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich, weist eine Vorrichtung zum
Messen des Neigungsgrads einer für einen optischen
Aufnehmer vorgesehenen Objektivlinse gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung eine
Lichtquelle 21, einen Kollimator 23, eine Kondensorlinse
33 und eine Strahlenverlauf-Umsetzeinrichtung 30 auf.
Die Lichtquelle 21 erzeugt einen kohärenten, geradlinigen
Laserstrahl mit hoher Strahlleistung. Für die Lichtquelle
21 kann irgendein Laser verwendet werden. Jedoch wird
vorzugsweise ein Halbleiterlaser verwendet, der relativ
wenig Leistung verbraucht.
Der Kollimator 23 ist längs der Strahlengangs der
Lichtquelle 21 angeordnet und schließt wenigstens eine
Lochblende 23a und eine Kollimationslinse 23b ein, die
dem Abdecken von divergenten Strahlen, die von der
Lichtquelle 21 emittiert werden, und dem konvergent
Machen der divergenten Strahlen bzw. dem Kollimieren der
konvergent gemachten Strahlen dienen.
Die Strahlenverlauf-Umsetzeinrichtung 30 dient dem
Umsetzen des Strahlenverlaufs durch Übertragen und
Reflektieren des einfallenden Strahls. D.h., ein Teil des
vom Kollimator 23 kommenden Strahls verläuft zu einem
Lichtempfangselement 35 und der restliche Strahl bewegt
sich zu einer Objektivlinse 10 fort.
Ferner kann entsprechend der optischen Anordnung der
Vorrichtung zum Messen des Neigungsgrads der
Objektivlinse zwischen dem Kollimator 23 und der
Strahlenverlauf-Umsetzeinrichtung 30 ein Umlenkspiegel 25
vorgesehen werden.
Die für den optischen Aufnehmer vorgesehene Objektivlinse
10 weist ein konvexes Teil 11 zum Ausführen ihrer
ursprünglichen Funktion und ein planares Teil 12 auf, das
das konvexe Teil 11 umgibt. Die Objektivlinse 10 wird von
einem Stellglied 13 abgestützt.
Die Strahlenverlauf-Umsetzeinrichtung 30 schließt einen
Strahlenteiler 27, der durch Verbinden von zwei
Rechtwinkelprismen ausgebildete ist, und einen
Umlenkspiegel 28 ein, der in der Nähe einer Seite des
Strahlenteilers 27 vorgesehen ist. Der Strahlenteiler 27
überträgt und reflektiert den einfallenden Strahl an der
Grenzfläche 27a der beiden Rechtwinkelprismen. Der von
der Grenzfläche 27a reflektierte Strahl bewegt sich zur
Kondensorlinse 33 und der durch die Grenzfläche 27a
hindurch übertragene Strahl bewegt sich zum Umlenkspiegel
28, um dort vollständig zum Strahlenteiler 27
zurückreflektiert zu werden. Der vom Umlenkspiegel 28
zurückreflektierte Strahl wird dann von der Grenzfläche
27a reflektiert und bewegt sich zum Lichtempfangselement
35.
Die Kondensorlinse 33 konvergiert den kollimierten und
reflektierten Strahl auf das planare Teil 12 der für den
optischen Aufnehmer vorgesehenen Objektivlinse 10. Ebenso
kollimiert die Kondensorlinse 33 den vom planaren Teil 12
der Objektivlinse 10 reflektierten Strahl zu einem
parallelen Strahl.
Um die Auswirkungen von unterschiedlichen
Reflexionsindizes, die durch verschiedenen Wellenlängen
des auf die Objektivlinse 10 auftreffenden Strahls
hervorgerufen werden, auf ein Signal zu beseitigen, das
vom Lichtempfangselement 35 erfaßt wird, kann längs des
Strahlengangs zwischen der Kondensorlinse 33 und dem
Strahlenteiler 27 ein Filter 31 vorgesehen werden, das
nur eine vorbestimmte Wellenlänge des Strahles überträgt.
Ebenso kann das Filter 31 integral mit der Kondensorlinse
33 ausgebildet werden, indem dieses auf wenigstens einer
Seite der Kondensorlinse 33 als Beschichtung aufgebracht
wird.
Bei dem Lichtempfangselement 35 wird eine Stelle des
Lichts, das direkt auf das Lichtempfangselement 35
einfällt, und nicht über die Objektivlinse 10, als eine
Bezugsstelle bezüglich der Stelle des Lichts, das über
die Objektivlinse 10 auf das Lichtempfangselement 35
fällt, festgelegt. Ebenso vergleicht das
Lichtempfangselement 35 die Stelle des Lichts, das vom
Lichtempfangselement 35 über den Strahlenteiler 27
empfangen wird, nachdem es über die Kondensorlinse 33 auf
das planare Teil 12 der Objektivlinse 10 auftraf und vom
planaren Teil 12 reflektiert wurde, mit der Bezugsstelle.
Vorzugsweise stellt das Lichtempfangselement 35 eine
ladungsgekoppelte Einrichtung (CCD) dar.
Falls der Unterschied zwischen der Stelle des vom
Lichtempfangselement 35 über die Objektivlinse 10
empfangenen Lichts und der Bezugsstelle innerhalb eines
zulässigen Fehlerbereichs liegt, wird der Neigungsgrad
der Objektivlinse 10 als hervorragend eingestuft.
Anderenfalls wird der Neigungsgrad der Objektivlinse 10
als mangelhaft eingestuft. Vorzugsweise stellt das von
der Lichtquelle 21 ausgesandte Licht einen sichtbaren
Strahl dar, damit die Stelle des vom Lichtempfangselement
35 empfangenen Lichts visuell bestimmt werden kann.
Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung, die die
optische Anordnung einer Vorrichtung zum Messen des
Neigungsgrads einer Objektivlinse gemäß einem anderen
bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung
verdeutlicht. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, weist die
Vorrichtung zum Messen des Neigungsgrads der
Objektivlinse eine Lichtquelle 21, einen Kollimator 23,
eine Kondensorlinse 33, ein Lichtempfangselement 35 und
eine Strahlenverlauf-Umsetzeinrichtung 30 auf. Hierbei
Weisen Bezugszeichen, die denen der Fig. 1 entsprechen
auf die gleichen Elemente wie in Fig. 1 hin, so daß eine
detaillierte Beschreibung der gleichen Elemente
entbehrlich ist.
Bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel ist der Aufbau der
Strahlenverlauf-Umsetzeinrichtung 30 vereinfacht. D.h.,
die Strahlenverlauf-Umsetzeinrichtung 30 weist einen
Strahlenteiler 27 sowie einen Umlenkspiegel 29 auf, wobei
der Umlenkspiegel 29 an einer Seite des Strahlenteilers
27 integral ausgebildet ist, um einen Teil des über den
Kollimator 23 eingetretenen Strahls zu reflektieren. Wie
oben beschrieben, kann der Aufbau der Vorrichtung zum
Messen des Neigungsgrads der Objektivlinse vereinfacht
werden, indem Strahlenteiler 27 und Umlenkspiegel 29
einstückig ausgebildet werden. Somit kann der
Strahlengang zwischen Strahlenteiler 27 und Umlenkspiegel
29 verkürzt werden, was zu einer Verringerung von
Lichtverlusten führt.
Ein Teil des parallelen Strahls, der den Kollimator 23
nach dem Aussenden von der Lichtquelle 21 durchläuft
wird mit Hilfe der Strahlenverlauf-Umsetzeinrichtung 30
zum Lichtempfangselement 35 geführt, während der
festliche Teil des Strahles zur Objektivlinse 10 geführt
wird. Die Stelle des Lichts, das in das
Lichtempfangselement 35 eintritt, nachdem es vom planaren
Teil 12 der Objektivlinse 10 reflektiert wurde, wird mit
einer Bezugsstelle verglichen, wobei die Stelle des
Lichts, das direkt nach Aussenden von der Lichtquelle 21
in das Lichtempfangselement 35 eintritt, als Bezugsstelle
festgelegt wird. Der Neigungsgrad der Objektivlinse 10
bezüglich des Stellglieds 13 kann auf der Basis eines
Vergleichs der Lichtstellen gemessen werden.
Ebenso kann das in Verbindung mit dem ersten
Ausführungsbeispiel erörterte und in Fig. 1 gezeigte
Filter 31 längs des Strahlengangs zwischen dem
Strahlenteiler 27 und der Kondensorlinse 33 angeordnet
werden oder das Filter 31 kann als Beschichtung auf
wenigstens einer Seite der Kondensorlinse 33 aufgebracht
werden.
Somit kann der Neigungsgrad der für einen optischen
Aufnehmer vorgesehenen Objektivlinse rasch und genau
gemessen werden, wodurch die Position von Objektivlinsen,
die beim Herstellungsprozeß des optischen Aufnehmers
fehlerhaft auf dem Stellglied befestigt wurden, justiert
werden kann.
Claims (6)
1. Vorrichtung zum Messen des Neigungsgrads einer für
einen optischen Aufnehmer vorgesehenen Objektivlinse, mit
einer Lichtquelle (21);
einem zwischen der Lichtquelle (21) und der Objektivlinse (10) vorgesehene Kollimator (23) zum Kollimieren des von der Lichtquelle (21) emittierten Lichts;
einer Kondensorlinse (33) zum Konvergieren des durch den Kollimator (23) gelaufenen Lichts auf die Objektivlinse (10);
einem Lichtempfangselement (35) zum Empfangen des Lichts, das nach Reflexion von der Objektivlinse (10) durch die Kondensorlinse (33) hindurchgelaufen ist; und
einer Strahlenverlauf-Umsetzeinrichtung (30), die längs des Strahlengangs zwischen dem Kollimator (23) und der Kondensorlinse (33) angeordnet ist und einen Teil des von der Lichtquelle (21) in die Strahlenverlauf-Um setzeinrichtung eintretenden Lichts zur Kondensorlinse (33) und den übrigen Teil des Lichts zum Lichtempfangselement (35) führt,
wobei der Unterschied zwischen der Stelle des Lichts, das nach Aussenden von der Lichtquelle (21) direkt in das Lichtempfangselement (35) eintritt, und der Stelle des Lichts, das nach Reflexion an der Objektivlinse (10) in das Lichtempfangselement (35) eintritt, zum Messen des Neigungsgrads der Objektivlinse (10) erfaßt wird.
einer Lichtquelle (21);
einem zwischen der Lichtquelle (21) und der Objektivlinse (10) vorgesehene Kollimator (23) zum Kollimieren des von der Lichtquelle (21) emittierten Lichts;
einer Kondensorlinse (33) zum Konvergieren des durch den Kollimator (23) gelaufenen Lichts auf die Objektivlinse (10);
einem Lichtempfangselement (35) zum Empfangen des Lichts, das nach Reflexion von der Objektivlinse (10) durch die Kondensorlinse (33) hindurchgelaufen ist; und
einer Strahlenverlauf-Umsetzeinrichtung (30), die längs des Strahlengangs zwischen dem Kollimator (23) und der Kondensorlinse (33) angeordnet ist und einen Teil des von der Lichtquelle (21) in die Strahlenverlauf-Um setzeinrichtung eintretenden Lichts zur Kondensorlinse (33) und den übrigen Teil des Lichts zum Lichtempfangselement (35) führt,
wobei der Unterschied zwischen der Stelle des Lichts, das nach Aussenden von der Lichtquelle (21) direkt in das Lichtempfangselement (35) eintritt, und der Stelle des Lichts, das nach Reflexion an der Objektivlinse (10) in das Lichtempfangselement (35) eintritt, zum Messen des Neigungsgrads der Objektivlinse (10) erfaßt wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Strahlenverlauf-Umsetzeinrichtung (30) einen
Strahlenteiler (27) zum Übertragen eines Teils des in die
Strahlenverlauf-Umsetzeinrichtung eintretenden Lichts und
zum Reflektieren des übrigen Lichts sowie einen in der
Nähe des Strahlenteilers (27) angeordneten Umlenkspiegel
(28) aufweist, der das durch den Strahlenteiler (27)
hindurchgehende Licht reflektiert.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Strahlenverlauf-Umsetzeinrichtung (30) einen
Strahlenteiler (27) aufweist, dessen eine Seite mit einem
reflektierenden Material beschichtet ist und der einen
Teil des in die Strahlenverlauf-Umsetzeinrichtung (30)
eintretenden Lichts überträgt und den restlichen Teil des
Lichts reflektiert, wobei das reflektierende Material das
übertragene Licht reflektiert.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Filter (31) längs des
Strahlengangs zwischen der Strahlenverlauf-Um
setzeinrichtung (30) und der Kondensorlinse (33)
angeordnet ist, das einen sichtbaren Bereich des Lichts
überträgt und die übrigen Bereiche des Lichts sperrt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß das Filter (31) als Beschichtung auf wenigstens einer
Seite der Kondensorlinse (33) vorgesehen ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß das von der Lichtquelle (21)
ausgesandte Licht sich im sichtbaren Spektrum befindet.
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