DE4021115C2 - Laufwerk für eine lesbare und beschreibbare optische Aufzeichnungs-Platte - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Laufwerk für eine lesbare und beschreibbare optische Aufzeichnungsplatte nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, wie aus DE 26 52 701 B2 bekannt.

Derartige Laufwerke werden zum optischen Lesen und Schreiben von Daten eingesetzt. In den Fig. 1 und 2 ist der Aufbau des optischen Systems eines herkömmli­ chen Schreib/Lese-Kopfes eines optischen Laufwerks dargestellt. Die Fig. 3 und 4 zeigen den Aufbau eines herkömmlichen optischen Kopfes mit Korrekturein­ richtung für den Lichtstrahl und schematisch ein Lauf­ werk mit optischem Kopf. Mit 1 ist ein Halbleiter-Laser bezeichnet, der eine Lichtquelle bildet. Im Strahlen­ gang des von dem Halbleiter-Laser 1 ausgesendeten Lichtstrahles 2 ist eine Kollimationslinse 3 und ein Halb-Prisma 4 angeordnet. Im Strahlengang des von dem Halb-Prisma 4 reflektierten Lichtes ist ein reflektie­ render Spiegel 5, ein λ/2-Plättchen 6, ein Halb-Prisma 7, eine Sammellinse (Kondenser-) 8 und ein Zwei­ schlitz-Photodetektor 9 zum Erkennen von Spurabwei­ chungen vorgesehen. Im Strahlengang des von dem re­ flektierenden Spiegel 5 reflektierten Lichtes ist eine zum Bündeln von Lichtstrahlen auf die Aufzeichnungs­ oberfläche der Platte 15 verwendete Objektivlinse 14 angeordnet. Im Strahlengang des von dem Halb-Prisma 7 reflektierten Lichtes sind eine Sammellinse 10, ein Keilprisma 11, eine Vergrößerungslinse 12 und ein Vierschlitz-Photodetektor 13 angeordnet, welcher Brenn­ punktabweichungen oder Signale aus den Informations­ pits auf der Platte 15 erkennt.

Fig. 3 ist eine perspektivische Ansicht des Aufbaus eines Objektivlinsenstellglieds 19 zum Bewegen der Objektivlinse 14. Das Objektivlinsenstellglied 19 weist eine Welle 20 aus rostfreiem Stahl mit einem Überzug aus Fluorharz, ein Lager aus Aluminium, einen Halter 22, eine Ausgleichseinrichtung 23, eine Fokus­ sierspule 24, Nachführspulen 25a, 25b, Gummidämpfer 26a, 26b, Nachführungsmagnete 27a, 27b mit zwei mag­ netisierten Polen, Fokussiermagnete 28a, 28b mit zwei magnetisierten Polen, Joche 29a, 29b und eine Stell­ gliedbasis 30 auf, die zugleich als Joch dient.

Fig. 4 ist eine schematische Darstellung des Aufbaus einer Bewegungsvorrichtung für den optischen Kopf eines optischen Plattenlaufwerks. Die Platte 15 wird von dem Plattenmotor 32 gedreht. Die vorgenannten Teile der Optik sind auf einer Basis 31 des optischen Kopfes gehalten, auf deren Oberseite ein Neigungssen­ sor zum Erkennen der Neigung der Platte 15 vorgesehen ist, der eine lichtemittierende Diode 43 und Zwei­ schlitz-Photodetektoren 42a, 42b aufweist. Die Basis 31 des optischen Kopfes ist an der Drehwelle 102 eines Halteteiles 101 drehbar gelagert. An der Unterseite der Basis 31 greift eine von einem Neigungskorrektur­ motor 103 angetriebene Getriebeausgangswelle 104 an. Das Halteteil 101 und der Neigungskorrekturmotor 103 sind an eine bewegbare Basis 105 angeordnet und radial zur Platte 15 gleitend verschiebbar.

Bei den bekannten optischen Köpfen gemäß den Fig. 1 bis 4 werden von dem Halbleiter-Laser 1 ausgesandte Lichtstrahlen 2 durch die Kollimationslinse 3 zueinan­ der parallel gerichtet. Die parallelen Lichtstrahlen 2 werden durch das Halb-Prisma 4, den reflektierenden Spiegel 5 und die Objektivlinse 14 auf die Oberfläche der Platte 15 fokussiert. Die von der Platte 15 reflek­ tierten Lichtstrahlen 2 fallen zurück und werden so­ dann von dem Halb-Prisma 7 in zwei Richtungen geteilt. Die in eine Richtung fallenden Lichtstrahlen 2 be­ strahlen den Zweischlitz-Photodetektor 9 und die in die andere Richtung fallenden Strahlen bestrahlen den Vierschlitz-Photodetektor 13 zur Fokussierung durch die Sammellinse 10, das Keilprisma 11 und die Vergröße­ rungslinse 12.

Auf der Grundlage von Signalen, die von dem Zwei­ schlitz-Photodetektor 9 und dem Vierschlitz-Photode­ tektor 13 erkannte Spurabweichungen oder Brennpunktab­ weichungen wiedergeben, führt die Steuerschaltung der Fokussierspule 24 und den Nachführungsspulen 25a, 25b, die in jedem Magnetkreis angeordnet sind, den Steuer­ strom zu, wodurch die Position der Objektivlinse 14 entlang der Welle 20 in der in Fig. 3 durch den Pfeil A angegebenen Richtung verschoben wird, um die Brenn­ punktabweichung zu korrigieren. Die Spurabweichung wird korrigiert, indem die Objektivlinse 14 um die Welle 20 in der durch den Pfeil B angegebenen Richtung gedreht wird.

Der optische Kopf erzeugt auf der Platte 15 optimale Lichtpunkte mit geringer optischer Aberration, wenn die optische Achse der Objektivlinse 14 senkrecht zur Aufnahmeoberfläche der Platte 15 ist. Demzufolge weist der optische Kopf eine im folgenden beschriebene Ein­ richtung zum Korrigieren der Neigung der Lichtstrahlen auf. Die bewegbare Basis 105 ist in der radialen Rich­ tung der Platte 15 (der Richtung C in Fig. 4) gleitend verschiebbar, und die Basis 31 des optischen Kopfes auf der bewegbaren Basis 105 wird durch den Neigungs­ korrekturmotor 103 in Richtung des Pfeiles E in Fig. 4 verschwenkt.

Die Neigung der Platte 15 wird durch Differentialaus­ gangssignale des Zweischlitz-Photodetektors 42a, 42b entsprechend der Form des von der LED 43 ausgesandten und von der Platte 15 reflektierten Lichtpunktes er­ kannt. Der Neigungskorrekturmotor 103 wird entspre­ chend dem erkannten Betrag angesteuert, wodurch das Zahnrad 104 gedreht und sodann die Basis 31 des op­ tischen Kopfes in der Richtung E verschwenkt wird.

Eine Schwierigkeit, die sich bei der Verwendung der zuvor genannten Neigungskorrektureinrichtung ergibt, ist es, den beweglichen Teil mit geringem Gewicht aus­ zubilden und die mechanische Resonanzfrequenz zu erhö­ hen. Beides sind Voraussetzungen für einen Hochge­ schwindigkeits-Zugriff des optischen Kopfes. Zudem ist die Konstruktion des optischen Kopfes kompliziert.

Bei einer Verringerung der Zugriffszeit auf Zehntel Millimeter/Sekunde oder weniger, oder bei einer auf 1800 U/min und mehr erhöhten Drehzahl sollten mecha­ nische Resonanzfrequenzen von mehreren Kilo-Hertz auf­ rechterhalten werden; bei dem herkömmlich konstruier­ ten optischen Kopf ist es schwierig, gleichzeitig ein geringes Gewicht und eine erhöhte mechanische Reso­ nanzfrequenz zu verwirklichen.

Das aus DE 26 52 701 B2 bekannte Plattenlaufwerk weist eine drehend antreibbare Aufzeichnungsplatte auf, die zum Wiedergeben der auf ihr aufgezeichneten Informa­ tion mit dem durch eine Objektivlinse fokussierten Licht einer Lichtquelle abgetastet wird. Zu diesem Zweck ist ein optischer Kopf vorgesehen, an dem die Objektivlinse von einer Haltevorrichtung gehalten ist. Die Haltevorrichtung ist an einem bewegbar an einer Haltebasis gelagerten, steuerbaren Stellglied angeord­ net, das entsprechend den Ausgangssignalen einer De­ tektionsvorrichtung bewegt wird, um eine Brennpunkt- und eine Spurabweichung des Abtastlichtes auszuglei­ chen bzw. zu korrigieren. Die Detektionsvorrichtung erkennt die Abweichungen anhand des von der Lichtquelle ausgesandten und von der Aufzeichnungsplatte re­ flektierten Abtastlichtes. Zur Korrektur wird die Ob­ jektivlinse einerseits in Richtung ihrer optischen Achse vor- oder zurückbewegt und andererseits um eine durch den gerade abgetasteten Abtastpunkt tangential zur Abtastspur verlaufende Schwenkachse geschwenkt. Diese Schwenkbewegung ermöglicht eine orthogonale Aus­ richtung der optischen Achse der Objektivlinse relativ zur Aufzeichnungsplatte in einer einzigen Ebene. In­ soweit handelt es sich bei der Detektionsvorrichtung (auch) um einen Neigungskorrektursensor zur Erkennung der Ausrichtung der optischen Achse der Objektivlinse relativ zur Aufzeichnungsplatte.

Das bekannte Plattenlaufwerk ist relativ kompliziert aufgebaut und damit störanfällig, insbesondere was die Konstruktion der Haltebasis für die Objektivlinse bzw. für deren Stellglied und die Einrichtungen zum axialen Bewegen und zum Neigen der Objektivlinse betrifft. Die Neigungsbewegung erfolgt in beiden zueinander entge­ gengesetzten möglichen Schwenkrichtungen jeweils durch einen einzigen elektromagnetischen Antrieb, weshalb dieser entsprechend aufwendig und leistungsstark aus­ gelegt sein muß, um eine schnelle Neigungsveränderung der Objektivlinse ausführen zu können. Eine Neigungs­ korrektur durch Schwenken des optischen Kopfes um eine durch den Abtastpunkt radial zur Aufzeichnungsplatte verlaufende Achse ist bei dem bekannten Plattenlauf­ werk nicht möglich.

Gemäß DE-OS 23 10 059 sind bereits optische Platten­ laufwerke bekannt, bei denen zum Verschwenken einer Linse im optischen System piezoelektrische Elemente eingesetzt werden. Piezoelektrische Translatoren sind grundsätzlich aus der Zeitschrift Elektronik, Heft 6 vom 26. März 1982, Seiten 91-94 bekannt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Platten­ laufwerk zu schaffen, dessen Einrichtungen zum ortho­ gonalen Ausrichten der optischen Achse der Objektiv­ linse relativ zur Aufzeichnungsplatte im Aufzeichnungs­ punkt trotz der Möglichkeit der orthogonalen Ausrich­ tung der optischen Achse der Objektivlinse in zwei rechtwinklig aufeinanderstehenden Ebenen einen denkbar einfachen Aufbau bei minimalem Eigengewicht aufweist.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird mit der Erfindung ein Plattenlaufwerk mit den in einem der Ansprüche 1 bis 8 aufgeführten Merkmalen vorgeschlagen. Sämtlichen er­ findungsgemäßen Varianten des Plattenlaufwerks gemein ist, daß der Neigungserkennungssensor Ausgangssignale liefert, die den Neigungswinkeln der optischen Achse der Objektivlinse relativ zur Aufzeichnungsplatte in zwei zueinander orthogonalen jeweils durch den Abtast­ punkt verlaufenden Ebenen entsprechen, und daß die Neigungskorrektureinrichtung mehrere verteilt angeord­ nete piezoelektrische Elemente aufweist, an die den ermittelten Neigungswinkeln entsprechende Spannungen zum Korrigieren der von 90° abweichenden Ausrichtung der optischen Achse der Objektivlinse anlegbar sind. Die piezoelektrischen Elemente sind dabei jeweils ge­ mäß einer der acht in den nebengeordneten Ansprüchen angegebenen Varianten angeordnet.

Nach der Erfindung sind zur Veränderung der Neigung der optischen Aufzeichnungsplatte relativ zur opti­ schen Achse der Objektivlinse durch Schwenkbewegungen um die beiden rechtwinklig zueinander verlaufenden Schwenkachsen jeweils mehrere piezoelektrische Elemente vorgesehen. Diese piezoelektrischen Elemente sind in einer Ebene verteilt angeordnet, so daß die Kraft zum Verschwenken an mehreren Punkten auf das zu nei­ gende Teil des Plattenlaufwerks aufgebracht wird. We­ gen des extrem geringen Gewichts der piezoelektrischen Elemente erhöht sich das Eigengewicht des zu neigenden Teils des Plattenlaufwerks, bei dem es sich beispiels­ weise um die Haltebasis für das Objektivlinsen-Stell­ glied, die Haltebasis für den gesamten optischen Kopf, die Haltevorrichtung für die Objektivlinse, den Dreh­ teller zum drehenden Antreiben der Aufzeichnungsplatte oder den Plattenantriebsmotor handelt, nicht wesent­ lich erhöht, weshalb hohe Resonanz-(Grenz-)Frequenzen mit der Folge einer schnellen Neigungsänderung und einer damit verbundenen kurzen Zugriffszeit auf die Aufzeichnungsplatte realisiert werden können.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert. Im einzelnen zeigen

Fig. 1 und Fig. 2 eine schematische Darstellung des Aufbaus des optischen Systems eines bekannten opti­ schen Kopfes,

Fig. 3 eine schematische Darstellung des Aufbaus eines bekannten Objektivlinsenstellglieds,

Fig. 4 eine schematische Darstellung des Aufbaus einer Antriebsvorrichtung zum Bewegen des optischen Kopfes eines bekannten optischen Plattenlaufwerks,

Fig. 5, Fig. 8 und Fig. 9 perspektivische Darstellun­ gen des Aufbaus von Varianten des optischen Kopfes eines erfindungsgemäßen Laufwerks,

Fig. 6 eine schematische Darstellung des Aufbaus ei­ ner Antriebsvorrichtung eines optischen Plattenlauf­ werks mit optischem Kopf,

Fig. 7 ein Schaltungsdiagramm, das das Prinzip eines Neigungssensors darstellt,

Fig. 10-13 schematische Darstellungen des Aufbaus anderer Ausführungsbeispiele optischer Plattenlaufwerke,

Fig. 14 eine schematische Darstellung des Aufbaus ei­ ner Antriebsvorrichtung eines optischen Plattenlauf­ werks mit optischem Kopf nach Fig. 13,

Fig. 15 eine schematische Darstellung des Aufbaus ei­ ner Antriebsvorrichtung eines optischen Plattenlauf­ werks mit optischem Kopf gemäß einem anderen Ausfüh­ rungsbeispiel,

Fig. 16-18 schematische Darstellungen des Aufbaus einer Antriebsvorrichtung eines optischen Plattenlauf­ werks, und

Fig. 19-21 schematische Darstellungen des Aufbaus eines anderen Ausführungsbeispiels einer Antriebsvor­ richtung für ein optisches Plattenlaufwerk.

In den Fig. 5 bis 9 ist der Aufbau eines Ausfüh­ rungsbeispiels des optischen Kopfes eines erfindungsgemäßen Plattenlaufwerks schematisch dargestellt. Die in den Fig. 1 bis 4 verwendeten Bezugszeichen bezeichnen hierin die glei­ chen oder entsprechende Teile. Die Figuren zeigen eine eine mit einem Plattenantriebsmotor 32 verbundene Drehscheibe 33. Linearmotorjoche 35a, 35b, Linearmotorma­ gnete 36a, 36b, rückwärtige Linearmotorjoche 37a, 37b und dergleichen bilden zusammen mit Linearmotorspulen 34a, 34b einen Linearmotor, der den optischen Kopf in Radialrichtung (der Richtung C) der Platte 15 antreibt. An drei Stellen der Basis 31 des optischen Kopfes ist jeweils ein Lager 39a, 39b, 39c vorgesehen, welche die Basis 31 des optischen Kop­ fes in der durch den Pfeil C angegebenen Richtung ent­ lang der Führungswellen 38a, 38b, 38c auf einer fest­ stehenden Basis 40 bewegbar halten. Ein Neigungssensor 41 weist eine LED 43 und Elemente 42a, 42b, 42c, 42d auf, welche das von der LED 43 ausgestrahlte und von der Platte 15 reflektierte Licht empfangen. An der Basis 31 des optischen Kopfes ist eine Drehwelle 50 angeschraubt. Vier laminierte piezoelektrische Elemente 51a, 51b, 51c, 51d sind mit vier Ecken der Stell­ gliedbasis 30 und mit der Basis 31 des optischen Kop­ fes verbunden.

Um die Drehwelle 50 ist eine Feder 52 vorgesehen. Die Basis 31 des optischen Kopfes, welche die optischen Elemente und ein Objektivlinsenstellglied 19 trägt, wird zum Zugriff in die durch den Pfeil C angegebene Richtung angetrieben, indem den an den Seiten vorge­ sehenen Spulen 34a, 34b Strom zugeführt wird. Zu die­ sem Zeitpunkt kann es sein, daß die optische Achse der Objektivlinse 14 aufgrund der Neigung der Führungswel­ len 38a, 38b, der Oberfläche der Platte 15 oder des Drehtisches 33, oder des Durchbiegens oder Verformens der Platte 15 nicht senkrecht zu der Aufzeichnungsflä­ che der Platte 15 verläuft. Da diese Abweichung der optischen Achse eine Aberration des Lichtpunkts auf der Platte 15 verursacht, sinkt die Leistung bei der Aufzeichnung oder Wiedergabe.

Dementsprechend wird bei dem zuvor beschriebenen Auf­ bau das von der LED 43 auf den auf der Basis 31 des optischen Kopfes befindlichen Neigungssensor 41 aus­ gestrahlte und von der Plattenoberfläche reflektierte Licht von den Vierschlitz-Photoempfangselementen 42a, 42b, 42c und 42d des Neigungssensors 41 empfangen, um den Neigungsbetrag RR in Radialrichtung und den Nei­ gungsbetrag RJ in der dazu orthogonalen Richtung durch Berechnung zu erhalten. Entsprechend dem so er­ haltenen Neigungsbetrag für jede Richtung, wird die Neigung der optischen Achse der Objektivlinse 14 kor­ rigiert.

Zur Korrektur der Neigung der optischen Achse der Ob­ jektivlinse 14 sind die Stellgliedbasis 30 und die Basis 31 des optischen Kopfes mittels mehrerer lami­ nierter piezoelektrischer Elemente 51a bis 51d mitein­ ander verbunden und der Mittelteil der Stellgliedbasis 30 ist von der an der Basis 31 des optischen Kopfes angeschraubten Drehwelle 50 gestützt. Die Oberseiten der piezoelektrischen Elemente 51a, 51b, 51c, 51d sind mit der Stellgliedbasis 30 und die Unterseiten mit der Basis 31 des optischen Kopfes verbunden. Eine Welle 20 befindet sich im Preßsitz in dem Mittelteil der Stell­ gliedbasis 30. Das untere Ende der Welle ist mit einem Gewinde versehen und an der Seite der Basis 31 des optischen Kopfes angeschraubt und von der federbela­ steten Drehwelle 50 gestützt. Bei einem solchen Aufbau wird die Neigung der Stellgliedbasis 30 korrigiert, indem den piezoelektrischen Elementen 51a, 51b, 51c, 51d, entsprechend dem festgestellten Neigungsbetrag in der radialen und der dazu orthogonalen Richtung, eine Spannung zugeführt wird.

Bei dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel sind die piezoelektrischen Elemente 51a, 51b, 51c, 51d ver­ bunden; wie jedoch in Fig. 10 dargestellt, wird der gleiche Effekt erzielt, und darüber hinaus das Zusam­ menbauen einer solchen Einheit erleichtert, wenn die laminierten piezoelektrischen Elemente 51a bis 51d, die sandwichartig zwischen der Stellgliedbasis 30 und der Basis 31 des optischen Kopfes liegen, durch Federn 53a bis 53d vorgespannt werden und diese mittels Schrauben 54a bis 54d befestigt ist.

Bei dem obigen Ausführungsbeispiel ist der Neigungs­ sensor 41 auf der Basis 31 des optischen Kopfes vor­ gesehen, jedoch ist es leichter, eine Treiberschaltung zur Korrektur der Neigung vorzusehen, wenn der Sensor auf der Stellgliedbasis 30 vorgesehen wird.

Fig. 11 zeigt eine zweite Ausführungsform, bei der zur Korrektur der Neigung der Objektivlinse 14 ein zylin­ drischer Linsenhalter 55 verwendet wird, der mehrere Durchgangsnuten 55a aufweist, die in zueinander ortho­ gonal verlaufenden Richtungen vorgesehen sind. Jeweils zwei Nuten 55a sind in derselben Ebene (Höhe) angeordnet und erstrecken sich jeweils über nahezu 180°. Die Nuten 55a zweier unterschiedlicher Ebenen sind um 90° gegen­ einander versetzt. Die laminierten piezoelektrischen Elemente 51a bis 51d sind jeweils mit den Nuten 55a verbunden, d. h. sie sitzen in den Nuten. Die übrigen Teile entsprechen den in den Fig. 4 bis 7 gezeig­ ten.

Bei einem solchen Aufbau werden die Neigungen in zwei orthogonalen Richtungen RR, RJ korrigiert, indem die einander gegenüberliegenden piezoelektrischen Elemente entsprechend dem von dem Neigungssensor 41 erkannten Neigungsbetrag zusammengedrückt und ausgedehnt werden.

Der entsprechend der Neigung der Platte 15 zu korrigie­ rende Neigungsbetrag beträgt wenige mrad, was auf die Verschiebung der piezoelektrischen Elemente 51a bis 51d übertragen ungefähr 10 µm entspricht; deshalb kann selbst bei dem vorgenannten Aufbau der Verschiebungs­ betrag in ausreichender Weise sichergestellt werden.

Bei dem obigen Ausführungsbeispiel wird ein laminier­ tes piezoelektrisches Element verwendet, jedoch sind, wie in Fig. 12 gezeigt, Teile der Umfangsfläche der mit Nuten versehenen Linsenhalter 55 zur Bildung pla­ narer Ebenen 55b ausgebildet, an denen bimorphe piezo­ elektrische Elemente 51e bis 51h angebracht sind; durch gegensinniges Biegen einander gegenüberliegender Elemente (in entgegengesetzter Phase) kann die Neigung korrigiert werden.

In den Fig. 13 und 14 ist ein drittes Ausführungs­ beispiel dargestellt. Zwischen Lagerbefestigungsbasen 57a bis 57c, die über Stützwellen 56a bis 56c mit La­ gern 39a bis 39c (vgl. Fig. 6) verbunden sind, und der Basis 31 des optischen Kopfes sind laminierte piezoe­ lektrische Elemente 51a bis 51c angeordnet, welche mit den Lagerbefestigungsbasen 57a bis 57c verbunden sind.

Der restliche Aufbau entspricht dem in den Fig. 5 bis 7 gezeigten. Bei dem beschriebenen Aufbau ergibt sich durch Verarbeitung der Ausgangssignale des Nei­ gungssensors 41 und durch Zuführen einer Spannung zu den piezoelektrischen Elementen 51a bis 51c, entspre­ chend dem in zwei zueinander orthogonalen Richtungen ermittelten Neigungsbetrag, die Verschiebung der Basis 31 des optischen Kopfes, wodurch eine Korrektur des Neigungswinkels des Lichtstrahles 2 bezüglich der Plat­ te 15 ermöglicht wird.

Wie in Fig. 15 dargestellt, können die piezoelektri­ schen Elemente 51a, 51b an der Unterseite der Füh­ rungswelle 38a angebracht sein. Die piezoelektrischen Elemente sind ebenfalls an der Führungswelle 38b vor­ gesehen.

Bei diesem Aufbau können die gleichen Operationen und Wirkungen, wie bei den anderen Ausführungsbeispielen, erzielt werden indem den piezoelektrischen Elementen 51a, 51b die erforderliche Spannung entsprechend dem von dem Neigungssensor 41 ermittelten Betrag zugeführt wird.

Die Fig. 16 bis 18 zeigen ein viertes Ausführungs­ beispiel. Der Drehtisch 33 weist in seiner Mitte eine Bohrung auf, in welche die Drehwelle 58 eingesetzt ist. Die Drehwelle 58 des drehbar gelagerten Drehti­ sches 33 ist im mittleren Bereich der Befestigungs­ basis 59 für die piezoelektrischen Elemente ange­ bracht. Die Oberseite der laminierten piezoelektri­ schen Elemente 51a bis 51c, die jeweils an der Be­ festigungsbasis 59 für die piezoelektrischen Elemente angebracht sind, sind ebenfalls mit dem Drehtisch ver­ bunden. Der weitere Aufbau entspricht dem in den Fig. 5 bis 7 gezeigten.

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Mechanismus zur Korrektur der Neigung des Lichtstrahles auf der Seite des Plattenantriebs 32 vorgesehen. Wie in der Figur dargestellt, sind drei piezoelektrische Elemente 51a bis 51c zwischen dem Drehtisch 33 und einer Befesti­ gungsbasis 59 für die piezoelektrischen Elemente an­ gebracht. Die Drehwelle 58 sitzt in Preßpassung in der Befestigungsbasis 59 für die piezoelektrischen Elemente, so daß der Drehtisch drehbar gelagert ist. In dem Drehtisch ist eine Bohrung vorgesehen. Durch Zuführen der erforderlichen Spannung zu den piezoe­ lektrischen Elementen 51a bis 51c wird der Neigungs­ winkel des Lichtstrahles 2 bezüglich der Platte 15 entsprechend dem ermittelten Betrag der Neigung in der radialen und der orthogonalen Richtung korrigiert.

Die Fig. 19 bis 21 zeigen eine modifizierte Version des vierten Ausführungsbeispiels. In diesem Falle ist eine Bohrung, in welcher eine Drehwelle 61 eingesetzt ist, in der Mitte einer Haltebasis 60 eines Plattenan­ triebsmotors 32 vorgesehen. Die laminierten piezoelek­ trischen Elemente 51a bis 51c sind zwischen der Halte­ basis 60 und der Befestigungsbasis 40 vorgesehen. Der übrige Aufbau entspricht dem in den Fig. 4 bis 7 gezeigten.

Bei dem vorgenannten Aufbau sind drei piezoelektrische Elemente 51a bis 51c zwischen der Haltebasis 60 des Plattenantriebs und der Befestigungsbasis 40 vorgese­ hen. Die Drehwelle 61 sitzt in Preßpassung in der Befestigungsbasis 40, so daß die Haltebasis 60 des Plattenantriebs drehbar gelagert ist. Der Neigungs­ winkel der Lichtstrahlen bezüglich der Platte 15 wird durch Zuführen der erforderlichen Spannung zu den pi­ ezoelektrischen Elementen 51a bis 51c korrigiert.

Claims (10)

1. Laufwerk für eine lesbare und beschreibbare opti­ sche Aufzeichnungsplatte, mit

• - einer drehend antreibbaren optischen Aufzeich­ nungsplatte (15),
• - einem bewegbaren optischen Kopf zum Lesen von Daten von der Aufzeichnungsplatte (15), wobei der optische Kopf aufweist:
  • - eine Lichtquelle (1),
  • - eine Objektivlinse (14) zum Fokussieren der von der Lichtquelle (1) ausgehenden Lichtstrahlen (2) auf die Aufzeichnungsplatte (15),
  • - eine Objektivlinsen-Haltevorrichtung (55) zum Halten der Objektivlinse (10) an einem steuer­ baren Objektivlinsen-Stellglied (19) zum Be­ wegen der Objektivlinse (10) in Richtung ihrer optischen Achse relativ zu einer Haltebasis (30) für das Objektivlinsen-Stellglied (19), an der das Objektivlinsen-Stellglied (19) bewegbar gehalten ist, und
  • - eine Detektionsvorrichtung (9, 13) zum Erkennen einer Brennpunkt- und Spurabweichung der Licht­ strahlen (2) anhand des von der Lichtquelle (1) ausgesandten und von der Aufzeichnungsplatte (15) reflektierten Lichtes, wobei das Objektiv­ linsen-Stellglied (19) entsprechend den ermit­ telten Ergebnissen der Detektionsvorrichtung (9, 13) bewegbar ist,
• - einer bewegbaren Haltebasis (31) für den opti­ schen Kopf, auf der die Haltebasis (30) für das Objektivlinsen-Stellglied (19) angeordnet ist,
• - einem Neigungserkennungssensor (41) zum Erkennen des Winkels, in dem die optische Achse der Objek­ tivlinse (10) zur Aufzeichnungsplatte (15) ver­ läuft, und
• - einer steuerbaren Neigungskorrektureinrichtung zum Verändern der Ausrichtung der Aufzeichnungs­ platte (15) und/oder des optischen Kopfes und/ oder der diesen tragenden Haltebasis (31) relativ zueinander, wobei die Neigungskorrektureinrich­ tung entsprechend dem mittels des Neigungserken­ nungssensor (41) erkannten Winkel derart steuer­ bar ist, daß die optische Achse der Objektivlinse (10) rechtwinklig zur Ausrichtung der Aufzeich­ nungsplatte (15) in dem gerade abgetasteten Ab­ tastpunkt ausgerichtet ist,
  dadurch gekennzeichnet,
• - daß der Neigungserkennungssensor (41) jeweils den Winkel der optischen Achse der Objektivlinse (10) relativ zur Aufzeichnungsplatte (15) im Abtast­ punkt in zwei zueinander orthogonalen Ebenen er­ kennt,
• - daß die Neigungskorrektureinrichtung zur Korrek­ tur der Winkel in beiden Ebenen mehrere piezo­ elektrische Elemente (51a-51d) aufweist, an die zur orthogonalen Ausrichtung der optischen Achse der Objektivlinse (10) den ermittelten Winkeln entsprechende elektrische Spannungen anlegbar sind,
• - daß an der Haltebasis (31) für den optischen Kopf ein in Richtung auf die Haltebasis (30) für das Objektivlinsen-Stellglied (19) federnd vorge­ spannter Lagerungsstift (50) vorgesehen ist, auf dem die Haltebasis (30) für das Objektivlinsen- Stellglied (19) abgestützt ist, und
• - daß die piezoelektrischen Elemente (51a-51d) um den Lagerungsstift (50) herum verteilt angeordnet sind und die Oberseite der Haltebasis (31) für den optischen Kopf mit der Unterseite der Halte­ basis (30) für das Objektivlinsen-Stellglied (19) verbinden.

2. Laufwerk für eine lesbare und beschreibbare opti­ sche Aufzeichnungsplatte, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 dadurch gekennzeichnet,

• - daß der Neigungserkennungssensor (41) jeweils den Winkel der optischen Achse der Objektivlinse (10) relativ zur Aufzeichnungsplatte (15) im Abtast­ punkt in zwei zueinander orthogonalen Ebenen er­ kennt,
• - daß die Neigungskorrektureinrichtung zur Korrek­ tur der Winkel in beiden Ebenen mehrere piezo­ elektrische Elemente (51a-51d) aufweist, an die zur orthogonalen Ausrichtung der optischen Achse der Objektivlinse (10) den ermittelten Winkeln entsprechende elektrische Spannungen anlegbar sind,
• - daß die piezoelektrischen Elemente (51a-51d) zwi­ schen der Haltebasis (31) für den optischen Kopf und der Haltebasis (30) für das Objektivlinsen- Stellglied (19) angeordnet sind und deren einan­ der zugewandten Seiten miteinander verbinden und
• - daß die Haltebasis (31) für den optischen Kopf und die Haltebasis (30) für das Objektivlinsen- Stellglied (19) an denjenigen Punkten, an denen die piezoelektrischen Elemente (51a-51d) ange­ ordnet sind, an Lagerungsstiften (54a, b) geführt und federnd gegeneinander vorgespannt sind.

3. Laufwerk für eine lesbare und beschreibbare opti­ sche Aufzeichnungsplatte, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, dadurch gekennzeichnet,

• - daß der Neigungserkennungssensor (41) jeweils den Winkel der optischen Achse der Objektivlinse (10) relativ zur Aufzeichnungsplatte (15) im Abtast­ punkt in zwei zueinander orthogonalen Ebenen er­ kennt,
• - daß die Neigungskorrektureinrichtung zur Korrek­ tur der Winkel in beiden Ebenen mehrere piezo­ elektrische Elemente (51a-51d) aufweist, an die zur orthogonalen Ausrichtung der optischen Achse der Objektivlinse (10) den ermittelten Winkeln entsprechende elektrische Spannungen anlegbar sind,
• - daß die Objektivlinse (14) von einem zylindri­ schen hülsenartigen Halteelement (55) gehalten ist, dessen Wandung mit vier Umfangsnuten (55a) versehen ist, von denen jeweils zwei in einer sich rechtwinklig zur Längsachse des zylindrischen Halteelementes (55) erstreckenden Ebene gegen­ überliegend angeordnet sind und sich nahezu über 180° erstrecken, wobei die Umfangsnuten (55a) beider Ebenen um etwa 90° gegeneinander verdreht angeordnet sind, und
• - daß die piezoelektrischen Elemente (51a-51d) in die Umfangsnuten (55a) eingesetzt sind.

4. Laufwerk für eine lesbare und beschreibbare opti­ sche Aufzeichnungsplatte, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, dadurch gekennzeichnet,

• - daß der Neigungserkennungssensor (41) jeweils den Winkel der optischen Achse der Objektivlinse (10) relativ zur Aufzeichnungsplatte (15) im Abtast­ punkt in zwei zueinander orthogonalen Ebenen er­ kennt,
• - daß die Neigungskorrektureinrichtung zur Korrek­ tur der Winkel in beiden Ebenen mehrere piezo­ elektrische Elemente (51a-51d) aufweist, an die zur orthogonalen Ausrichtung der optischen Achse der Objektivlinse (10) den ermittelten Winkeln entsprechende elektrische Spannungen anlegbar sind,
• - daß die Objektivlinse (14) von einem zylindri­ schen hülsenartigen Halteelement (55) gehalten ist, dessen Wandung mit vier Umfangsnuten (55a) versehen ist, von denen jeweils zwei in einer sich rechtwinklig zur Längsachse des zylindrischen Halteelementes (55) erstreckenden Ebene gegen­ überliegend angeordnet sind und sich nahezu über 180° erstrecken, wobei die Umfangsnuten (55a) beider Ebenen um etwa 90° gegeneinander verdreht angeordnet sind, und
• - daß die piezoelektrischen Elemente (51a-51d) an der Wandung des zylindrischen Halteelementes (55) befestigt sind, wobei sie die Umfangsnuten (55a) überspannen.

5. Laufwerk für eine lesbare und beschreibbare opti­ sche Aufzeichnungsplatte, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, dadurch gekennzeichnet,

• - daß der Neigungserkennungssensor (41) jeweils den Winkel der optischen Achse der Objektivlinse (10) relativ zur Aufzeichnungsplatte (15) im Abtast­ punkt in zwei zueinander orthogonalen Ebenen er­ kennt,
• - daß die Neigungskorrektureinrichtung zur Korrek­ tur der Winkel in beiden Ebenen mehrere piezo­ elektrische Elemente (51a-51d) aufweist, an die zur orthogonalen Ausrichtung der optischen Achse der Objektivlinse (10) den ermittelten Winkeln entsprechende elektrische Spannungen anlegbar sind,
• - daß die Haltebasis (31) für den optischen Kopf über mehrere Lager (39a-39c) verschiebbar an zu­ einander parallelen und zu beiden Seiten der Halte­ basis (31) angeordneten Führungen (38a, b) ge­ führt ist, und
• - daß die Piezoelektrischen Elemente (51a-51d) zwi­ schen der Unterseite der Haltebasis (31) für den optischen Kopf und den Lagern (39a-39c) angeord­ net sind.

6. Laufwerk für eine lesbare und beschreibbare opti­ sche Aufzeichnungsplatte, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, dadurch gekennzeichnet,

• - daß der Neigungserkennungssensor (41) jeweils den Winkel der optischen Achse der Objektivlinse (10) relativ zur Aufzeichnungsplatte (15) im Abtast­ punkt in zwei zueinander orthogonalen Ebenen er­ kennt,
• - daß die Neigungskorrektureinrichtung zur Korrek­ tur der Winkel in beiden Ebenen mehrere piezo­ elektrische Elemente (51a-51d) aufweist, an die zur orthogonalen Ausrichtung der optischen Achse der Objektivlinse (10) den ermittelten Winkeln entsprechende elektrische Spannungen anlegbar sind,
• - daß die Haltebasis (31) für den optischen Kopf über mehrere Lager (39a-39c) verschiebbar an zu­ einander parallelen und zu beiden Seiten der Halte­ basis (31) angeordneten Führungen (38a, b) ge­ führt ist, die an einer Basisfläche (40) gelagert sind, und
• - daß die piezoelektrischen Elemente (51a-51d) an den Lagerungspunkten der Führungen (38a, b) zwi­ schen diesen und der Basisfläche (40) angeordnet sind.

7. Laufwerk für eine lesbare und beschreibbare opti­ sche Aufzeichnungsplatte, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, dadurch gekennzeichnet,

• - daß der Neigungserkennungssensor (41) jeweils den Winkel der optischen Achse der Objektivlinse (10) relativ zur Aufzeichnungsplatte (15) im Abtast­ punkt in zwei zueinander orthogonalen Ebenen er­ kennt,
• - daß die Neigungskorrektureinrichtung zur Korrek­ tur der Winkel in beiden Ebenen mehrere piezo­ elektrische Elemente (51a-51c) aufweist, an die zur orthogonalen Ausrichtung der optischen Achse der Objektivlinse (10) den ermittelten Winkeln entsprechende elektrische Spannungen anlegbar sind,
• - daß ein drehend antreibbarer Drehteller vorge­ sehen ist, an dem die Aufzeichnungsplatte (15) konzentrisch drehfest festlegbar ist und der eine Drehscheibe (33) und eine diese über einen zen­ trischen Lagerungsstift (58) stützende Basis­ scheibe (59) aufweist, die zusammen drehbar an­ treibbar sind, und
• - daß die piezoelektrischen Elemente (51a-51c) zwi­ schen der Drehscheibe (33) und der Basisscheibe (59) um den Lagerungsstift (58) herum angeordnet sind, wobei sie die Drehscheibe (33) und die Basis­ scheibe (59) miteinander verbinden.

8. Laufwerk für eine lesbare und beschreibbare opti­ sche Aufzeichnungsplatte, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, dadurch gekennzeichnet,

• - daß der Neigungserkennungssensor (41) jeweils den Winkel der optischen Achse der Objektivlinse (10) relativ zur Aufzeichnungsplatte (15) im Abtast­ punkt in zwei zueinander orthogonalen Ebenen er­ kennt,
• - daß die Neigungskorrektureinrichtung zur Korrek­ tur der Winkel in beiden Ebenen mehrere piezo­ elektrische Elemente (51a-51c) aufweist, an die zur orthogonalen Ausrichtung der optischen Achse der Objektivlinse (10) den ermittelten Winkeln entsprechende elektrische Spannungen anlegbar sind,
• - daß die piezoelektrischen Elemente (51a-51c) an der Unterseite eines Plattenantriebsmotors (32) zwischen diesem und einer Basisfläche (40) ange­ ordnet sind,
• - daß der Plattenantriebsmotor (32) auf einem von der Basisfläche (40) abstehenden Lagerungsstift (58) abgestützt ist und
• - daß die piezoelektrischen Elemente (51a-51c) um den Lagerungsstift (58) herum verteilt angeordnet sind und die Unterseite des Plattenantriebsmotors (32) mit der Basisfläche (40) verbinden.

9. Plattenlaufwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 3 oder 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die piezo­ elektrischen Elemente (51a-51d) als laminierte piezoelektrische Elemente ausgebildet sind.

10. Plattenlaufwerk nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die piezoelektrischen Elemente (51a-51d) als bimorphe piezoelektrische Elemente ausgebildet sind.