DE2503952C2

DE2503952C2 - Vorrichtung zum Auslesen eines Aufzeichnungsträgers, auf dem Information in einer optisch auslesbaren Struktur angebracht ist

Info

Publication number: DE2503952C2
Application number: DE2503952A
Authority: DE
Inventors: Carel Arthur Jan Eindhoven Simons
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1974-02-13
Filing date: 1975-01-31
Publication date: 1982-12-09
Also published as: NL7401937A; AU496928B2; FR2260843A1; DK137355B; SE7501409L; AT337268B; NO750418L; ES434625A1; US3924063A; CA1046636A; JPS5622062B2; SE398789B; FR2260843B1; BE825416A; JPS50115842A; DE2503952A1; CH584418A5; ATA97975A; IT1031582B; ZA75234B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Auslesen eines Aufzeichnungsträgers, auf dem Information in einer optisch auslesbaren Struktur von längs Spuren angeordneten Gebieten und Zwischengebieten angebracht ist, welche Vorrichtung eine ein Auslesebündel liefernde Strahlungsquelle, ein Objektivsystem zum Fokussieren des Auslesebündels zu einem Auslesefleck auf die optische Struktur des Aufzeichnungsträgers, ein Bündelablenkelement zur Verschiebung des Ausleseflecks in mindestens einer der Richtungen: quer zu der Spurrichtung und mit der Spurrichtung zusammenfallend, und ein strahlungsempfindliches Detektionssystem zur Umwandlung des von den Gebieten und Zwischengebieten modulierten Auslesebündels in ein elektrisches Signal enthält

Es wurde bereite vorgeschlagen (siehe z. B. »Philips Technische Rundschau«, 33, Nr. 7, S. 189—205), in einem runden scheibenförmigen Aufzeichnungsträger ein Farbfernsehprogramm zu speichern. Die Information ist in den Längen der Gebiete und Zwischengebiete enthalten.

Eine Spur des Aufzeichnungsträgers kann dadurch ausgelesen werden, daß ein Auslesefleck mit einer Abmessung in der Größenordnung des kleinsten optischen Details in der Informationsstruktur auf die Spur projiziert wird und der Auslesefleck und der Aufzeichnungsträger in bezug aufeinander in der Längsrichtung der Spur bewegt werden. Das Auslesebündel wird dann entsprechend der Reihenfolge der Gebiete und Zwischengebiete in der Spur moduliert.

Zum Auslesen des ganzen Aufzeichnungsträgers müssen der Auslesefleck und der Aufzeichnungsträger in bezug aufeinander in einer Richtung quer zu der Spurrichtung bewegt werden. Dabei werden eine Grobregelung und eine Feinregelung angewendet. Die Grobregelung wird dadurch erhalten, daß ein die optischen zum Auslesen verwendeten Elemente enthaltendes Gehäuse vollständig in bezug auf den Aufzeichnungsträger bewegt wird. Für die Feinregelung kann z. B. in dem Strahlengang vor dem Objektivsystem ein Spiegel drehbar angeordnet sein. Durch Drehung des Spiegels kann der Auslesefleck in radialer Richtung über die Informationsstruktur bewegt werden.

Aus der DE-OS 14 99 774 ist eine Einrichtung zum Wiedergeben von auf einem Speichermittel, insbesondere auf einer Scheibe, in einer spiralig verlaufenden Spur aufgezeichneten Information bekannt. Bei dieser Einrichtung enthält ein Abtastarm, der von einem Motor über Ritzel und Zahnstange oder Zugspindel radial im Sinne einer Grobausrichtung des Abtastarms zu der spiralig verlaufenden Spur bewegt wird, eine Wiedergabevorrichtung. Diese enthält eine Lichtquelle, von der aus ein Lichtstrahl, mit dem die Information abgelesen wird, mittels einer Linse durch die Scheibe hindurch projiziert wird. Der durch die Scheibe tretende

so Lichtstrahl wird über ein Linsensystem und einen polierten Spiegel auf einen Spiegel geworfen, der zwei Flächen aufweist, die miteinander einen dem Lichtstrahl zugewandten spitzen Winkel bilden. Der Lichtstrahl wird durch diesen Spiegel nach zwei Richtungen auf zwei Photozellen reflektiert, deren Signale miteinander verglichen und zum Steuern einer Antriebseinrichtung benutzt werden. Diese steuert den zwei Flächen aufweisenden Spiegel im Sinne einer Feinausrichtung der Photozellen zum durch die Scheibe tretenden Lichtstrahl derart, daß die von den Photozellen abgegebenen Signiile gleich sind, und steuert ferner den Motor zum radialen Bewegen des Abtastarms. Bei dieser Einrichtung wird der auf die Scheibe projizierte Lichtstrahl nur grob ausgerichtet, während eine Feinausrichtung nur zwischen dem durch die Scheibe tretenden Lichtstrahl und den Photozellen erfolgt.

Aus der DE-OS 23 10 059 ist eine Vorrichtung zum optischen Lesen von auf einem beweglichen Träger in

Spuren aufgezeichneten Informationen bekannt, bei welcher ein von einer Lichtquelle abgesandter Lichtstrahl auf den beweglichen Träger projiziert, von diesem reflektiert und der reflektierte Lichtstrahl von einer aus lichtempfindlichen Zellen bestehenden Detektorvorrichtung detektiert wird. Bei dieser Vorrichtung werden der auf den Träger projirierte und der von ihm reflektierte Lichtstrahl durch ein Objektiv gebündelt, welches zum Kompensieren von Störverschiebungen zwischen dem Träger und der Detektorvorricl'tung im Sinne einer Feinausrichtung in seiner Gesamtheit parallel zur Oberfläche des Trägers quer zur Längsrichtung der Spuren verschoben wird. Diese Vorrichtung hat den Nachteil, daß eine Kompensation von Störverschiebungen in Längsrichtung der Spuren nicht erfolgt Durch eine Verschiebung des gesamten Objektivs parallel zur Oberfläche des Trägers kann außerdem eine Vignettierung auftreten.

Beim Auslesen des Aufzeichnungsträgers kann es weiter erforderlich sein, die Lage des Ausleseflecks in tangentialer Richtung, also in der Längsrichtung der Spur, nachzuregeln, um Abweichungen in der Zeitbasis des ausgelesenen Signals ausgleichen zu können. Wie bereits in der deutschen Patentanmeldung P 23 53 901.7 vorgeschlagen wurde, kann zu diesem Zweck ein zweiter Spiegel in dem Strahlengang vor dem Objektivsystem angeordnet sein, welcher Spiegel um eine Achse drehbar ist, die zu der Drehachse des ersten Spiegels senkrecht ist.

Das Auslesebündel trifft auf die Spiegel unter Winkeln auf, die in der Nähe von 45° liegen. Um zu vermeiden, daß bei Reflexion der Spiegel das Auslesebündel stark astigmatisch wird, müssen an die Flachheit der Spiegel strenge Anforderungen gestellt werden.

Weiter können die Spiegel nicht in der Pupille der Objektivlinse angeordnet werden, was für eine stabile Regelung der Fokussierung des Auslesebündels wünschenswert wäre.

Die Erfindung hat die Aufgabe, eine Auslesevorrichtung zu schaffen, bei der eine Feinausrichtung zwischen Aufzeichnungsträger und Auslesevorrichtung in radialer und tangentialer Richtung unter Vermeidung optischer Fehler im Auslesebündel bewerkstelligt wird. Die Vorrichtung nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß das Bündelablenkelement aus « einem Gebilde einer plankonkaven Linse und einer plankonvexen Linse besteht; daß die konkave Oberfläche der plankonkaven Linse der konvexen Oberfläche der zweiten Linse zugekehrt ist, welche Oberflächen einen nahezu gleichen Krümmungsradius und nahezu so gleiche Krümmungsmittelpunkte aufweisen und in einem diesen Krümmungsradius beträchtlich unterschreitenden gegenseitigen Abstand liegen, und daß die Linsen drehbar angeordnet sind, in dem Sinne, daß die Drehachsen der Linsen zueinander senkrecht sind und in einer zu der optischen Achse des Objektivsystems senkrechten Ebene auf der Seite der Krümmungsmittelpunkte liegen, derart, daß die Projektionen dieser Achsen auf den Aufzeichnungsträger in der Spurrichtung und quer zu der Spurrichtung liegen.

Das Bündelablenkelement nach der Erfindung ist gedrängt und kann nahezu in der Pupille des Objektivsystems angeordnet werden. Die Linsenoberflächen dürfen z. B. bei einem gleichen Einfallswinkel des Auslesebündels um einen Faktor 4 weniger genau als die Oberfläche der obengenannten Spiegel sein.

Die Erfindung wird nachstehend beispielsweise an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

F i g. 1 einen bekannten Aufzeichnungsträger mit einer optisch auslesbaren Struktur,

Fig.2 eine Vorrichtung nach der Erfindung zum Auslesen einer derartigen Struktur,

F i g. 3 die Wirkung eines Eündelablenkelements nach der Erfindung,

Fig.4 eine Ausführungsform der mechanischen Konstruktion eines derartigen Elements, und

Fig.5 und 6 die Weise, in der die Linse des Bündelablenkelements bewegt werden können.

In F i g. 1 ist ein Teil eines scheibenförmigen runden Aufzeichnungsträgers 1 dargestellt Der Aufzeichnungsträger trägt eine Vielzahl konzentrischer Spuren 2, von denen nur einige dargestellt sind. Die Spuren 2 enthalten eine Vielzahl Gebiete g in Abwechselung mit Zwischengebieten t Die Längen der Gebiete und der Zwischengebiete werden durch die gespeicherte Information bestimmt Zwischen den Informationsspuren 2 befinden sich strukturen Zwischenstreifen 3. Die Spuren können mit einem Strahlungsbündel ausgelesen werden, das zu einem Auslesefieck Kauf die Informationsstruktur fokussiert wird Die Gebiete können sich in bezug auf Durchlässigkeitskoeffizienten oder Reflexionskoeffizienten der Zwischengebiete und der Zwischenstreifen unterscheiden, in welchen Fällen das Auslesebündel amplitudenmoduliert wird. Es ist auch möglich, daß das Auslesebündel phasenmoduliert wird. Zu diesem Zweck müssen die Gebiete g auf einem anderen Höhen-Pegel als die Zwischengebiete t und die Zwischenstreifen 3 im Aufzeichnungsträger angebracht sein. Eine derartige Phasenstruktur kann aus einer Vielzahl von Grübchen bestehen, die längs Spuren in einen reflektierenden Aufzeichnungsträger gepreßt sind.

Eine Vorrichtung zum Auslesen eines derartigen Aufzeichnungsträgexs ist in F i g. 2 dargestellt. In dieser Figur bezeichnet (i eine Strahlungsquelle, z.B. eine Laserquelle. Das von dieser Strahlungsquelle gelieferte Bündel 30 durchläuft eine erste Linse 10, wird dann von einem flachen Spiegel 11 reflektiert und danach von einer Objektivlinse 15 zu einem Auslesefleck V auf die Informationsstruktur fokussiert. Beispielsweise ist die Informationsstruktur auf der Oberseite des Aufzeichnungsträgers angebracht. Die Linse 10 sorgt dafür, daß die ganze Pupille der Objektivlinse 15 ausgefüllt wird. Ein runder scheibenförmiger Aufzeichnungsträger 1 kann über eine Achse 5, welche in einer zentralen öffnung 4 des Aufzeichnungsträgers steckt, in Drehung versetzt werden, wodurch der Strahlungsfleck nacheinander auf alle Gebiete und Zwischengebiete einer Spur projiziert wird.

Nach Reflexion an der Informationsstruktur durchläuft das Auslesebümdel 30 die Objektivlinse 15 zum zweiten Mal und wird dann vom flachen Spiegel 11 reflektiert. Danach wird das Auslesebündel z. B. vor.' einem halbdurchlässigen Spiegel 20 zu einem strahlungsemnfindlichen Detektionssystem 21 reflektiert. Das von diesem Detektionssystem abgegebene elektrische Signal, das entsprechend der Reihenfolge von Gebieten und Zwischengebieten in einer Spur moduliert ist, wird einer elektronischen Schaltung 22 zugeführt. In dieser Schaltung wird das Signal auf bekannte Weise zu z. B. einem Bild- undfoder Tonsignal 5; verarbeitet, das z. B. mittels eines üblichen Fernsehempfängers 23 sichtbar und hörbar gemacht werden kann.

Um alle Spuren de:s Aufzeichnungsträger nacheinander auslesen zu können, ist eine nicht dargestellte Regelung vorgesehen, die dafür sorgt, daß die optische Ausleseeinheit als ganzes in radialer Richtung bewegt

wird. Die Grobregelung wird erst wirksam, wenn der Auslesefleck über einen einen bestimmten Mindestabstand überschreitenden Abstand bewegt werden muß. Für kleinere Verschiebungen wird eine Feinregelung benutzt Diese Feinregelung wird auch zum Korrigieren von Abweichungen in der Zentrierung des Ausleseflecks in bezug auf die Mitte der auszulesenden Spur benutzt. Infolge von z. B. Unrundheiten des scheibenförmigen Aufzeichnungsträgers oder einer Excentrizität des Drehpunktes des scheibenförmigen Aufzeichnungsträgers kann es vorkommen, daß der Verlauf einer Informationsspur nicht mehr konzentrisch oder spiralförmig um de:n Drehpunkt ist Dadurch wird sowohl eine Abweichung in radialer Richtung (der x-Richtung in Fig. 1) als auch in tangentialer Richtung (der y-Richtung in F i g. 1) der Lage des Ausleseflecks in bezug auf die auszulesende Spur auftreten. Eine Abweichung in tangentialer Richtung veranlaßt eine Abweichung in der Zeitbasis des ausgelesenen Signals, während durch eine Abweichung in radialer Richtung die Modulationstiefe des Detektorsignals abnehmen und Übersprechen zwischen benachbarten Spuren auftreten kann.

Eine Abweichung in der Zentrierung des Ausleseflecks kann z. B, wie bereits in der deutschen Patentanmeldung P 23 20 4775 vorgeschlagen wurde, mit Hilfe zweier zusätzlicher auf die Informationsstruktur projizierter Strahlungsflecke detektiert werden. Die beiden zusätzlichen Strahlungsflecke werden auf den Rand der auszulesenden Spur projiziert und sind, in der Längsrichtung der Spur gesehen, in bezug auf den Auslesefleck in entgegengesetzter Richtung verschoben. Die beiden zusätzlichen Strahlungsflecke können z. B. dadurch erhalten werden, daß in dem Strahlengang vor der Linse 10 ein nicht dargestelltes Raster angeordnet wird. Dieses Raster lenkt die von der Strahlungsquelle gelieferten Bündel in ein Bündel nullter Ordnung und zwei Bündel erster Ordnung ab. Diese Bündel werden von der Objektivlinse 15 zu Strahlungsflecken auf die Informationsstruktur in verschiedenen Lagen fokussiert In dem Detektionssystern 21 ist für jeden Strahlungsfleck ein gesonderter Detektor vorhanden. Aus dem Detektorelement 21a wird ein Hochfrequenz-Informationssignal erhalten. Durch Vergleich der von den Detektorelementen 21 b und 21c abgegebenen elektrischen Signale kann eine Anzeige über die Größe und die Richtung einer etwaigen Abweichung in der Zentrierung des Ausleseflecks erhalten werden. Aus den beiden letzten Signalen kann in der elektronischen Schaltung 22 ein Regeisignal S,-zur Nachregelung der Zentrierung abgeleitet werden.

Wie bereits in der deutschen Patentanmeldung P 23 53 901.7 beschrieben ist kann aus den von den Detektoren 21 b und 21c gelieferten Signalen außerdem eine Anzeige über eine Abweichung in tangentialer Richtung mit Hilfe eines phasendrehenden Elements abgeleitet werden, das eine Phasendrehung gleich einem Viertel der Umdrehungsperiode des Aufzeichnungsträgers herbeiführt In der elektronischen Schaltung 22 wird dann außerdem ein Signal S, zur Nachregelung der tangentialen Lage des Ausleseflecks abgeleitet

In den früher vorgeschlagenen Auslesevorrichtungen war zur Nachregelung der radialen Lage des Ausleseflecks der Spiegel 11 drehbar angeordnet Die Winkellage dieses Spiegels wurde durch das Signal S_r bestimmt Zur Nachregelung der tangentialen Lage des Ausleseflecks war ein zweiter nicht dargestellter drehbar angeordneter Spiegel vorgesehen, dessen Winkellage durch das Signal 5, bestimmt wurde. Das Auslesebündel fiel unter einem Winkel von etwa 45° auf die Spiegel ein. Die Spiegel befanden sich in einem divergierenden Bündel. Wenn die Spiegel nicht über ihre ganze Oberfläche die gleiche Flachheit aufweisen würden, würde außer dem Auftreten einer Verschiebung des endgültigen Strahlungsflecks auf der Informationsstruktur das Auslesebündel astigmatisch werden, so daß, sogar nach verkleinerter Abbildung auf dem Aufzeichnungsträger, der Auslesefleck für ein befriedigendes Auslesen nicht geeignet sein würde. Durch die Entfokussierung nimmt die Modulationstiefe des ausgelesenen Signals ab, während außerdem Übersprechen zwischen benachbarten Spuren auftreten kann. Der Fokussierungsfehler σ wird durch

'-■jr'

gegeben, wobei ν der Vergrößerungsfaktor der Objektivlinse ist, während Δ die Verschiebung des Brennpunktes 32 der Linse 10 darstellt Der geometrische Durchmesser des Unschärfekreises auf der Informationsstruktur ist mit σχΝ.Α. proportional, wobei N.A. die numerische Apertur der Objektivlinse 15 ist Bereits bei geringen Abweichungen in der Flachheit des Spiegels ist die Unscharfe nicht mehr zulässig.

Wegen der Tatsache, daß er drehbar sein muß und in seiner Ruhelage unter einem Winkel von 45° zu der optischen Achse des Auslesesystems steht, kann der der Objektivlinse am nächsten liegende Spiegel nicht in der Pupille dieser Linse angeordnet werden. Der andere Spiegel ist selbstverständlich noch weiter von dieser Pupille entfernt Für eine stabile Regelung der Fokussierung des Auslesebündels ist dies unerwünscht, wie aus Nachstehendem hervorgehen wird.

Zum Detektieren von Fokussierungsfehlern kann ein Hilfsstrahlungsbündel 31 mit einem kleinen Durchmesser verwendet werden, wie in Fig.2 dargestellt ist. Dieses Bündel, von dem der Übersichtlichkeit halber nur ein Strahl dargestellt ist, wird aus dem Hauptbündel mittels eines teilweise durchlässigen Spiegels 7 und eines vollständig reflektierenden Spiegels 8 abgespaltet. Das Bündel 31 fällt durch einen Spalt der Blende 17 auf den Spiegel 11 ein und passiert nach Reflexion die Objektivlinse 15 in einem Punkt außerhalb der optisehen Achse dieser Linse. Das Hilfsbündel fällt dann unter einem spitzen Winkel auf die Informationsstruktur ein. Nach Reflexion an der Informationsstruktur passiert das Bündel 31 die Objektivlinse wieder außerhalb der optischen Achse und wird dann von dem flachen Spiegel zu dem Blendenspalt reflektiert Bei einem richtigen Abstand der Fläche der Informationsstruktur von der Objektivlinse ist das Abbild des Blendenspaltes symmetrisch zu dem ursprünglichen Blendenspalt Dadurch empfangen zwei zu beiden Seiten dieses Spaltes angeordnete strahlungsempfindliche Detektoren eine gleiche Strahlungsmenge.

Wenn sich die Fläche der Informationsstruktur in bezug auf die Objektivlinse verschiebt durchläuft das reflektierte Hilfsbündel 31 einen anderen Teil dieser Linse. Dadurch wird das Bündel über einen anderen Winkel als in dem Falle gebrochen, in dem die Fläche der Informationsstruktur die gewünschte Lage einnimmt Die Abbildung des Blendenspaltes verschiebt sich dann über die Detektoren 18 und 19. Durch Vergleich der Ausgangssägnale dieser Detektoren kann eine Anzeige über die Größe und die Richtung einer etwaigen Entfokussierung des Auslesebündels erhalten werden.

Das Hilfsbündel 31 durchläuft auch die Elemente zum Ablenken des Auslesebündels. Befinden sich diese Elemente in einiger Entfernung von der Pupille der Objektivlinse 15, was bei Spiegeln der Fall ist, so wird bei Drehung dieser Elemente das Hilfsbündel über die Pupille der Objektivlinse 15 abgelenkt. Die Richtung des Hilfsbündels wird dann nicht mehr lediglich durch die Lage der Fläche der Informationsstruktur bestimmt, so daß eine genaue Fokussierungsdetektion nicht mehr möglich ist.

Nach der Erfindung wird zum Ablenken des Auslesebündels ein Gebilde 12 von zwei Linsen 13 und 14 benutzt. Die Linse 14 isl eine plankonvexe Linse und die Linse 13 eine plankonkave Linse. Die Krümmung der konkaven Oberfläche der Linse 13 ist nahezu gleich der der konvexen Oberfläche der Linse 14. Gruiidsälzlich können die Linsen unmittelbar aufeinander gesetzt sein. In der Praxis wird aber ein Luftspalt zwischen den Linsen vorhanden sein, der sehr klein, z. B. 50 bis 100 μιπ, ist. Jede Linse des Gebildes ist drehbar um eine Achse durch den Krümmungsmittelpunkt der gekrümmten Linsenoberfläche.

F i g. 3 veranschaulicht die Wirkung des Linsensystems 12. Ein Strahlungsbündel r, das schematisch mit nur einem einzigen Strahl angegeben ist, durchläuft ununterbrochen das Linsensystem, wenn die flachen Oberflächen der Linsen 13 und 14 zueinander parallel sind. Wenn die Linse 13 über einen Winkel <x um eine durch den Krümmungsmittelpunkt M gehende und zu der Zeichnungsebene senkrechte Achse gedreht wird, wird das Strahlungsbündel beim Austreten aus dem Linsensystem in einer in der Zeichnungsebene liegenden Richtung abgelenkt (Fall b). Durch eine derartige Drehung der Linse 13 wird in der Vorrichtung nach Fig. 2 das Bündel in radialer Richtung abgelenkt. Die Größe der Abweichung wird durch den Keilwinkel α zwischen den flachen Oberflächen der Linsen 13 und 14 bestimmt.

Wenn, wie in F i g. 3 unter c) angegeben ist, die plankonvexe Linse 14 über einen nicht angegebenen Winkel β um eine durch den Krümmungsmittelpunkt M gehende und in der Zeichnungsebene senkrechten Ebene liegt. Durch eine derartige Drehung der Linse 14 wird in der Vorrichtung nach Fi g. 2 das Auslesebündel in tangentialer Richtung, d. h. in der Richtung der Spuren 2, abgelenkt. In F i g. 3 ist die flache Oberfläche der Linse 14, die bei Drehung dieser Linse teilweise sichtbar wird, mit 25 bezeichnet.

Bei einer Ausführungsform eines Linsensystems nach der Erfindung betrug die Mindestdicke der plankonkaven Linse 13 1 mm, während die Höchstdicke der plankonvexen Linse 14 2 mm war. Der Durchmesser der Linsen betrug 8 mm. Die Linsen konnten über einen Winkel von ±5° gedreht werden. In der Vorrichtung nach F i g. 2 konnte die Linse 13 in einem Abstand von 3 mm von der Objektivlinse angeordnet werden.

Bei einem Übergang von einem ersten Medium mit einer Brechungszahl /Ji zu einem zweiten Medium mit einer Brechungszahl /22 ist die durch Unebenheiten in der Trennfläche herbeigeführte Abweichung in der Wellenfront eines Strahlungsbündels mit (rii—m) proportional. In dem Falle, in dem ein sich durch Luft fortpflanzendes Strahlungsbündel reflektiert wird, kann /Ji gleich —1 (»—« Zeichen wegen der Reflexion) gesetzt und n₂ gleich +1 gesetzt werden. Die genannte Abweichung ist dann mit 2 proportional. Bei Brechnung des Strahlungsbündels durch eine Linse ist n\ etwa 1,5 und lh wieder +1, so daß die Abweichung dann mit 0,5 proportional ist. Die Anforderungen, die an die Oberfläche eines Spiegels gestellt werden müssen, sind also um einen Faktor 4 höher als die an die Oberflächen der Linsen bei einem gleichen Einfallswinkel des Auslesebündels zu stellenden Anforderungen. Da der Einfallswinkel des Auslesebündels auf die Oberfläche der Linse 14 in der Nähe von 90° liegt, werden die an die Oberflächen der Linsen zu stellenden Anforderungen noch geringer.

Bei größeren Keilwinkeln λ und β zwischen den flachen Oberflächen der Linsen 13 und 14 können Asymmetriefehler, im wesentlichen Koma, auftreten. Dies kann eine ungleiche Intensitätsverteilung über einen auf dem Aufzeichnungsträger erzeugten Strahlungsfleck für verschiedene Lagen der Linsen 13 und 14 herbeiführen. Das Auftreten von Asyrnrnetrieiehiern läßt sich auf einfache Weise dadurch vermeiden, daß eine einfache positive Linse 16 als Korrekturelement in den Strahlengang aufgenommen wird. Die Linse 16 kann sowohl vor als auch hinter dem Linsensystem 12 angeordnet werden. Vorzugsweise wird sie zwischen dem Spiegel 11 ud dem Linsensystem 12 angeordnet, so daß dieses System 12 dem Objektiv 15 am nächsten angeordnet werden kann. Durch Anwendung von Materialien mit einer hohen Brechungszahl (Vj= 1,7 z. B.) für die Linsen 13 und 14 kann eine bestimmte Ablenkung des Strahlungsbündels mit kleineren Keilwinkeln α und β als bei aus Materialien mit niedriger Brechungszahl hergestellten Linsen erreicht werden.

Die Tatsache, daß die Erfindung an Hand der Vorrichtung nach F i g. 2 erläutert worden ist, bedeutet keinesweges, daß sie sich auf diese besondere Vorrichtung beschränkt. Die Signale Sr und S, können auf verschiedene Weise erhalten werden; die Weise, in der sie erhalten werden, ist für die Erfindung nicht wesentlich. Auch beim Auslesen von nicht scheibenförmigen Aufzeichnungsträgern, wie bandförmigen oder zylindrischen Aufzeichnungsträgern, können sich Fehler in der Zentrierung oder in der tangentialen Führung des Ausleseflecks in bezug auf die auszulesende Spur ergeben, so daß auch in diesen Fällen ein Ablenkelement 12 nach der Erfindung Anwendung finden kann. Auf dem Aufzeichnungsträger kann selbstverständlich auch andere Information als ein Fernsehprogramm angebracht sein.

F i g. 4 zeigt eine mögliche Aufhängung eines Linsensystems nach der Erfindung. Die Linse 13 wird in einer Richtung senkrecht zu der Zeichnungsebene mit Hilfe zweier Stangen 40 und 42 bewegt. Diese Stangen sind in den Lagern 41 bzw. 43 drehbar angeordnet. Die Linse 14 ist in der mit den Pfeilen 54 angedeuteten Richtung in der Zeichnungsebene bewegbar. An dieser Linse sind ebenfalls zwei Stangen 44 und 45 befestigt, die sich vor bzw. hinter der Zeichnungsebene befinden. Nur die sich hinter der Zeichnungsebene befindende Stange 41 ist dargestellt Die Verbindungslinie zwischen den Lagern 41 und 43 und die Verbindungslinie zwischen den Lagern, in denen die Stangen 44 und 45 angeordnet sind, gehen durch die Krümmungsmittelpunkte Mn bzw. Mu, die nahezu zusammenfallen.

Die Linsen 13 und 14 können mit Hilfe von Magnetfeldern bewegt werden, wie sie in den F i g. 5 und 6 dargestellt sind. F i g. 5 zeigt einen Schnitt längs der Linie 5,5' der F i g. 4, während F i g. 6 einen Schnitt längs der Linie 6, 6' der F i g. 4 zeigt Auf der Linse 13 sind Drahtwicklungen 46 und 47 angebracht Diese Drahtwicklungen befinden sich in einem Dauermagnetfeld, das von zwei Magnetpolen 48 und 49 erzeugt wird.

Den Drahtwicklungen 46 und 47 kann das Regelsignal S_r für die radiale Lage des Ausleseflecks, das in der Vorrichtung nach Fig.2 abgeleitet ist, zugeführt werden. Mit Hilfe des Signals S_r kann in F i g. 5 die Linse 13 nach links oder nach rechts bewegt werden.

Das Regelsignal 5, der tangentialen Führung des Ausleseflecks kann den Wicklungen 50 und 51 zugeführt werden, die auf der Linse 14 angebracht sind und sich in einem von den Magnetpolen 52 und 53 erzeugten

10

Magnetfeld befinden. Mit Hilfe des Signals S, kann in F i g. 6 die Linse 14 nach oben oder nach unten bewegt werden.

Mittels der Stangen 40, 42 und 44, 45 werden die Bewegung nach links oder nach rechts in F i g. 5 bzw. die Bewegung nach oben oder nach unten in F i g. 6 in eine Drehung der Linse 13 um den Krümmungsmittelpunkt Mn bzw. der Linse 14 um den Krümmungsmittelpunkt Λίπ umgewandelt.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Auslesen eines Aufzeichnungsträgers, auf dem Information in einer optisch auslesbaren Struktur von längs Spuren angeordneten Gebieten und Zwischengebieten angebracht ist, weiche Vorrichtung eine ein Auslesebündel liefernde Strahlungsquelle, ein Objektivsystem zum Fokussieren des Auslesebündels zu einem Auslesefleck auf die optische Struktur des Aufzeichnungsträgers, ein Bündelablenkelement zur Verschiebung des Ausleseflecks in mindestens einer der Richtungen: quer zu der Spurrichtung und mit der Spurrichtung zusammenfallend, und ein strahlungsempfindliches Detektionssystem zur Umwandlung des von den Gebieten und Zwischengebieten modulierten Ausksebündels in ein elektrisches Signal enthält, dadurch gekennzeichnet, daß das Bündelablenkelement (12; 13, 14) aus einem Gebilde einer plankonkaven Linse (13) und einer plankonvexen Linse (14) besteht; daß die konkave Oberfläche der plankonkaven Linse der konvexen Oberfläche der zweiten Linse zugekehrt ist, welche Oberflächen einen gleichen Krümmungsradius und nahezu gleiche Kriimmungsmittelpunkte (M 13, M14) aufweisen und in einem diesen Krümmungsradius erheblich unterschreitenden gegenseitigen Abstand liegen, und daß die Linsen drehbar angeordnet sind, in dem Sinne, daß die Drehachsen der Linsen (bei 41 bzw. 43) zueinander senkrecht sind und in einer zu der optischen Achse des Objektivsystems senkrechten Ebene auf der Seite der Krümmungsmittelpunkte liegen, derart, daß die Projektionen dieser Achsen auf den Aufzeichnungsträger in der Spurrichtung und quer zu der Spurrichtung liegen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Strahlengang von der Strahlungsquelle (6) zu dem Bündelablenkelement (12; 13, 14) ein Korrekturelement in Form einer einfachen positiven Linse (16) angebracht ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Linsen (13, 14) des Bündelablenkelementes (12) starr mit Stangen (40, 42 und 44,45) verbunden sind, die in Lagern (z. B. 41, 43) drehbar sind, wobei die Verbindungslinie zwischen den zu einer Linse gehörigen Lagern durch den Krümmungsmittelpunkt (M 13; M14) der gekrümmten Oberfläche der betreffenden Linse geht, und daß auf jeder Linse Drahtwicklungen (46, 47 und 50,51) angebracht sind, die Magnetpolen (48, 49 und 52, 53) gegenüber liegen, wobei den Drahtwicklungen einer der Linsen ein Regelsignal für die Zentrierung des Ausleseflecks in bezug auf die zu lesende Spur und den Drahtwicklungen der anderen Linse ein Regelsignal für die Positionierung des Ausleseflecks in der Längsrichtung einer auszulesenden Spur zugeführt wird.