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DE3134077A1 - "vorrichtung zur optischen scharfeinstellung" - Google Patents

"vorrichtung zur optischen scharfeinstellung"

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DE3134077A1
DE3134077A1 DE3134077A DE3134077A DE3134077A1 DE 3134077 A1 DE3134077 A1 DE 3134077A1 DE 3134077 A DE3134077 A DE 3134077A DE 3134077 A DE3134077 A DE 3134077A DE 3134077 A1 DE3134077 A1 DE 3134077A1
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Philips Gloeilampenfabrieken NV
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  • Automatic Focus Adjustment (AREA)
  • Optical Recording Or Reproduction (AREA)
  • Moving Of The Head For Recording And Reproducing By Optical Means (AREA)

Description

-Ύ-
tXJ MlBBlH
^ ww
PHN 9827 /Ta 23.1.81
abweichung entspricht, das sogenannte Fehlersignal, liefert.
In der vorgenannten deutschen Off enlegungsschrift wird dieses Fehlersignal (nach Verstärkung) in gegenkoppelndem Sinne zwei Steuergliedern 8 bzw. 9 zugeführt, von denen eines (8) sich nur dazu eignet, verhältnismässig langsame Verschiebungen des Bildpunktes zu bewirken, während das andere (9) für derart schnelle Verschiebungen sorgen kann, dass damit die gewünschte Grenzfrequenz der Regelvorrichtung erzielt wird. Schematisch ist das Steuerglied 8 als eine elektrodynamische Spule dargestellt, die das ganze Linsensystem 3» h in Richtung der optischen Achse verschieben kann, während das Glied 9 ein Piezokristall sein kann, der die Strahlungsquelle 2, z.B. einen Diodenlaser, in Richtung der optischen Achse verschieben kann; aus Nachstehendem geht aber hervor, dass auch ein einziges Steuerglied oder andere Kombinationen von Steuergliedern anwendbar sind.
Nach der Erfindung ist ausser dem obenbeschriebenen Fokussierabweichungsdetektor ein Neigungsdetektor angebracht, mit dessen Hilfe die Neigung, die der Informationsträger 1 örtlich in bezug auf eine zu der optischen Achse der Fokussiermittel, in diesem Falle des Linsensystems 3,k senkrechte Ebene aufweisen kann, detektiert wird. Ein solcher auf optischen Prinzipien beruhender Neigungsdetektor ist an sich aus "Neues aus der Technik" vom Dezember 1976» S« 3 bekannt. Die in den Figuren 1 und 2 dargestellten Neigungsdetektoren weisen
eine etwas andere Bauart auf, die sich insbesondere für Einbau in einen "VLP"- bzw. "Compact Disk"-Spieler eignet.
Im Prinzipschaltbild nach nach Fig. 1 ist
der Neigungsdetektor schematisch mit 10 bezeichnet.
Sein Ausgangs signal wird über ein differenzierendes Netzwerk 11 geführt und dann in einer Addierstufe 12 dem vom Fokussierabweichungsdetektor gelieferten Fehler—
PHN 9827 Wg, 23.1.81
signal zugesetzt. Bei vorgegebener Bewegungsgeschwindigkeit u des Informationsträgers 1 in bezug auf das Auslesesystem 2,3,4 ist es theoretisch, möglich, die Verstärker 13 und 1-4 derart einzustellen, dass die Verschiebungen, die das Linsensystem 3>4 bzw. die Strahlungsquelle 2 und daher der Bildpunkt 5 infolge der Wirkung der Steuerglieder 8,9 vollführen, nur infolge des vom Neigungsdetektor 10 gelieferten Signals gerade den Verschiebungen der Informationsschicht 6 folgen würden. Wenn sich z.B. auf dem Träger 1 ein Buckel befindet, wodurch die Informations schicht um einen Abstand χ dem Auslesesystem 2,3»4 näher zu liegen kommen würde, liefert der Neigungsdetektor 10 ein Signal, das zu ■ proportional ist. Nach Differenzierung in der Stufe 11 wird daher ein Regelsignal erhalten, das bei einer angenommenen konstanten Be-
2
wegungsgeschwindigkeit ν zu d χ proportional ist. Die
dt2
dementsprechend auf die Steuerglieder 8 und 9 ausgeübte Kraft wird bei richtiger Einstellung des Proportionalitätsfaktors gerade imstande sein, die erforderliche Verschiebung χ des Bildpunktes 5 zu bewirken. Durch Kombination dieser Vorwärtsregelung mit der üblichen Regelung mittels des Fokussierabweichungsdetektors 7> mit dessen Hilfe Fokussierabweichungen (z.B. der nicht-ideale Zu-
c stand des differenzierenden Netzwerks 11 infolge ungenauer Einstellung des genannten Proportionalitätsfaktors), gegengekoppelt werden, werden verbleibende Fokussierfehler unterdrückt, wobei ausserdem der Vorteil erhalten wird, dass die Regelung dann bereits einsetzt lange bevor der Neigungsdetektor (der nur innerhalb eines beschränkten Bereiches wirksam ist) wirksam wird.
Im allgemeinen werden die Steuermittel 8 träger als die Steuermittel 9 reagieren, weil die ersteren das ganze Linsensystem 3,k verschieben müssen, während die
letzteren nur die verhältnismässig leichte Quelle 2 zu verschieben brauchen. In der Praxis wird daher das Ausgangssignal des Neigungsdetektors 10 nur in vorwärts re-
PHN 9827 XL· 23.1.81
gelndem Sinne den schnell reagierenden Steuermitteln 9 zugeführt, während das Ausgangssignal des Fokussierabweichungsdetektors 7 in gegenkoppelndem Sinne den träge reagierenden Steuermitteln 8 sowie in gegenkoppelndem oder aber in vorwärts regelndem Sinne den schnell reagierenden Steuermitteln 9 zugeführt werden, wobei für die letztere Regelung in einer älteren noch nicht offengelegten Patentanmeldung verschiedene Verfahren angegeben sind.
Fig. 2 zeigt eine Aus ftihrungs form, in der die oben angegebenen Prinzipien näher ausgearbeitet sind. Die Information in der Schicht 6 des Informationsträger 1 wird wieder mittels der Strahlung der Quelle 2, z.B. einer Laserdiode, abgetastet, die mit Hilfe des Linsensystems 3* ^ auf die Schicht 6 fokussiert wird (Brennpunkt 5)· Ein Teil des Strahlungsbündels wird mittels eines Keiles 21 abgefangen, wird als ein schmales nahezu paralleles Bündel an der Informationsschicht 6 reflektiert und kehrt dann über einen Keil 22 zu der Kollimatorlinse 3 zurück, mit deren Hilfe das Bunde$ auf zwei im Gegentakt geschaltete Photodioden 17»18 geworfen wird. Wenn sich die Informationsschicht 6 vor oder hinter dem Brennpunkt 5 befindet, wird der Reflexionspunkt 23 des abgespalteten Bündels sich seitlich verschieben, wodurch entweder die Diode 18 oder die Diode 17 mehr Strahlung empfängt und über den Gegentaktverstärker I9 ein Signal e geliefert wird, das ein Mass für die Fokussierabweichung zwischen dem Brennpunkt 5 und der Informationsschicht 6 ist. Ein derartiges Verfahren zur Bestimmung der Fokus sierabweichung ist in der US-PS 4.135.207 beschrieben.
Zum Detektieren der (örtlichen) Neigung der Iriformationsschicht 6 in bezug auf die optische Achse des Linsensystems 3,h wird eine Hilfsstrahlungsquelle 24, z.B. eine Leuchtdiode (LED), mit einer von der Quelle 2 verschiedenen Strahlungswellenlänge benutzt. Die Strahlung dieser Quelle 24 wird über eine Linse 25 auf einen farbempfindlichen Spiegel 26 geworfen, der für die ¥el-
f* r
9827 frr 23.1.81
lenlänge dieser Strahlung als Spiegel wirkt, jedoch für die der Quelle 2 durchlässig ist. Nach dem Passieren der Objektivlinse 4 wird die zuerst genannte Strahlung als ein nahezu paralleles Bündel auf den Informationsträger 1 geworfen, wird an der Informationsschicht 6 reflektiert und kehrt dann über die Linse 4, den Spiegel 26 und die Linse 25 zurück, wobei sie auf zwei im Gegentakt geschaltete Photodioden 27 und 28 geworfen wird.
Wenn die Informationsschicht 6 nicht genau senkrecht zu der optischen Achse des Linsensystems 3>4, sondern nach links oder nach rechts gekippt ist, wird das zurückkehrende Bündel entweder in grSsserem Masse die Photodiode 28 oder in grösseren Masse die Photodiode 27 treffen, so dass über einen Gegentaktverstärker 29 ein
^ Neigungsdetektorsignal s geliefert wird. Dieses Signal wird in der Differenzierstufe 11 differenziert und dann in der Addierstufe 12 dem Fokussierfehlersignal e zugesetzt, wonach es das Steuerglied 9 erreicht, mit dessen Hilfe die Strahlungsquelle 2 in Richtung der optischen
* Achse hin und her bewegt werden kann. Weiter erreicht das Signal e das Steuerglied 8, mit dessen Hilfe das Linsensystem auf ähnliche Weise verschoben werden kann. Das Signal e wird in gegenkoppelndem Sinne den Steuergliedern 8 und 9 und das Signal s wird in vorwärts regelndem Sinne dem Steuerglied 9 zugeführt, wobei die richtige Dosierung dieses Signals s mit Hilfe des Verstärkers 29 eingestellt werden kann.
In der Ausführungsform nach Fig. 3 wird die Strahlung der Quelle 2 wieder mit Hilfe des Linsensystems 3, 4 auf den Informationsträger 1 fokussiert, so dass • ein Bildpunkt 5 erhalten wird, mit dessen Hilfe die Information auf dem Träger 1 ausgelesen werden kann. Ein Teil der Strahlung der Quelle 2 rings um die optische Achse des Systems 3,4 wird mit Hilfe eines Keiles 31 abgespaltet und erreicht dann über die Linse 4, den Träger 1, nochmals die Linse 4 und dann die Linse 3 die Photodioden 17 und 18, die wieder über den Gegentaktver-
BAD ORIGINAL
PHN 9827 X 2 23.1.81
stärker 19 das Fokussierfehlersxgnal e Liefern.
Zur Erzeugung des Neigungsdetektorsi^ials s wird die Straliling benutzt, die von der Rückseite der Quelle 2, z.B. einer Laserdiode, emittiert wird. Diese Strahlung wird von einem etwas gekippten Spiegel 3'- re-. flektiert, passiert dann die Linsen 3 und 4 und wird danach als ein nahezu paralleles Bündel an der Informationsschicht 6 des Trägers 5 reflektiert, wonach sie über die Linsen 4 und 3 und den Spiegel 32 die beiden
^ PJio to dioden 27 und 28 erreicht. Im Falle einer ICippbewe— gung des Trägers 1 in bezug auf die zu der optischen Achse des Systems 3»^· senkrechte Ebene empfängt entweder die Diode 27 oder die Diode 28 mehr Strahlung, so dass Über den Gegentaktverstärker 29 ein Signal s geliefert wird, das für diese Kippbewegung ein Mass ist. Dem differenzierten Signal s wird über die Addierschaltung das Signal e zugesetzt und dann in vorwärts regelndem Sinne dem Steuerglied 9 zugeführt, das die Quelle 2 in Richtung der optischen Achse verschieben kann. Durch
Zwischenschaltung einer Stufe 33 können die Amplitude und die Phase des Signals e derart eingestallt werden, dass ein möglichst genauer Ausgleich des Fokussierfehlers erhalten wird, wobei zu bedenken ist, dass das Signal e nahezu nicht von den Bewegungen abhängig ist, die die Quelle 2 infolge des Steuergliedes 9 vollführt.
Dieses Signal e wird dagegen in gegenkoppelndem Sinne dem Steuerglied 8 zugeführt, mit dessen Hilfe die langsameren und grösseren Fokussierabweicliungen gegen-
gekoppelt werden.
30
Leerseite

Claims (1)

• ft * PHN 9827 Jf 23.1.81 Patentanspruch;
1. Vorrichtung zur optischen Scharfeinstellung, die eine Strahlungsquelle, Fokussiermittel zum Fokussieren der Strahlung der Strahlungsquelle auf ein Objekt, Detektionsmittel zum Detektieren der Fokussierabweichung und Steuermittel enthält, die die Strahlungsquelle und/ oder die Fokussiermittel, wenigstens Teile derselben, derart in bezug auf das Objekt verschieben, dass die Fokus sierab weichung herabgesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass ausser den Fokussierabweichungsdetektionsmitteln
" ein Objektneigungsdetektor angebracht ist, der ein weiteres Regel signal liefert, das von der Neigung abhängt, die das Objekt örtlich in bezug auf eine zu der optischen Achse der Fokussiermittel senkrechte Ebene aufweist, wobei dieses weitere Regelsignal zusammen mit dem der Fokussierabweichungsdetektionömittel den Steuermitteln zugeführt wird.
DE3134077A 1980-09-02 1981-08-28 "vorrichtung zur optischen scharfeinstellung" Granted DE3134077A1 (de)

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