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Dokumentenidentifikation DE3884296T2 10.02.1994
EP-Veröffentlichungsnummer 0298688
Titel Lichtbündelablenkvorrichtung.
Anmelder Sony Corp., Tokio/Tokyo, JP
Erfinder Umezu, Nobuhiko, Shinagawa-ku Tokyo, JP
Vertreter Mitscherlich, H., Dipl.-Ing.; Körber, W., Dipl.-Ing. Dr.rer.nat.; Schmidt-Evers, J., Dipl.-Ing.; Melzer, W., Dipl.-Ing., Pat.-Anwälte, 80331 München; Schulz, R., Dipl.-Phys. Dr.rer.nat., Pat.- u. Rechtsanw., 8000 München; Graf, M., Dr.jur., Rechtsanw., 81541 München
DE-Aktenzeichen 3884296
Vertragsstaaten AT, DE, FR, GB
Sprache des Dokument En
EP-Anmeldetag 04.07.1988
EP-Aktenzeichen 883060915
EP-Offenlegungsdatum 11.01.1989
EP date of grant 22.09.1993
Veröffentlichungstag im Patentblatt 10.02.1994
IPC-Hauptklasse G02F 1/33
IPC-Nebenklasse G11B 7/00   

Beschreibung[de]
Vorrichtung zur Ablenkung eines Lichtstrahls

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Ablenkung eines Lichtstrahls. Sie bezieht sich speziell auf eine verbesserte Vorrichtung zur Lichtstrahlablenkung, bei der ein akusto-optisches Element zur Ablenkung eines Lichtstrahls dient, der auf das akusto-optische Element auftrifft.

Es wurden verschiedene Arten von sogenannten beschreibbaren optischen Platten vorgeschlagen, die das Einschreiben und das Auslesen eines Informationssignals mit Hilfe eines auf die Platte auftreffenden Lichtstrahls ermöglichen. Bei einem Typ dieser beschreibbaren optischen Platten wird die Platte mit einer Anzahl von "Wobbel-Pits" versehen, die mit Hilfe eines Aufzeichnungs-Lichtstrahls aufgezeichnet werden, der im Verlauf des Herstellungsprozesses der beschreibbaren optischen Platte auf diese gelenkt wird. Die Wobbel-Pits dienen zur Servosteuerung bei der Spurführung eines Lichtstrahls, der zum Einschreiben oder Auslesen eines Informationssignals auf die beschreibbare optische Platte gelenkt wird.

Zum Aufzeichnen der Wobbel-Pits auf der beschreibbaren optischen Platte muß der Aufzeichnungslichtstrahl synchron mit den einzelnen Wobbel-Pits in einem vorbestimmten Winkel abgelenkt werden. Falls zur Ablenkung des Aufzeichnungs-Lichtstrahls ein akusto-optisches Ablenkelement verwendet wird, muß der Lichtstrahl unter einem Winkel Θ auf das akusto-optische Ablenkelement auftreffen, der relativ zu einer Gitterebene in dem akusto-optischen Ablenkelement definiert ist und die Bragg- Bedingung erfüllt, die durch die Gleichung 2 d sin Θ = n λ gegeben ist, worin d die Gitterkonstante, λ die Wellenlänge des auf das akusto-optische Ablenkelement auftreffenden Aufzeichnungslichtstrahls und n eine ganze Zahl bedeuten. (Ein solcher Winkel Θ wird als Bragg-Winkel bezeichnet). Wenn das akusto-optische Ablenkelement so angeordnet ist, daß der Aufzeichnungslichtstrahl längs eines geradlinigen optischen Pfades in das akusto-optische Ablenkelement eintritt, tritt der Aufzeichnungs-Lichtstrahl längs eines geradlinigen optischen Pfades aus dem akusto-optischen Ablenkelement aus, der mit dem geradlinigen Pfad, längs dessen der Aufzeichnungs-Lichtstrahl in das akusto-optische Ablenkelement eintritt, einen Winkel 2Θ bildet.

Ein Beispiel für eine Vorrichtung, die dem Oberbegriff von Anspruch 1 entspricht, ist in US-A-4 592 621 beschrieben. Hierin sind die Linsenelemente offensichtlich herkömmliche Zylinderlinsen, obwohl jeder von ihnen eine weitere bikonvexe Linse zugeordnet ist.

Fig. 1 zeigt eine Situation, bei der ein Lichtstrahl in der oben beschriebenen Weise durch ein akusto-optisches Ablenkelement abgelenkt wird. In Fig. 1 besitzt ein akusto-optisches Element 20, das den akusto-optischen Deflektor bildet, eine piezoelektrische Kristallbasis 20A, die aus Bergkristall, Tellurdioxid (TeO&sub2;) oder dergleichen hergestellt ist, sowie einen Wandler 20B, der auf der piezoelektrischen Kristallbasis 20A befestigt ist. Der Wandler 20B ist mit einem Signaleingang 20C verbunden, dem ein Signal 55 mit einer Frequenz von 200 bis 300 MHz zugeführt wird. Wenn das Signal Ss dem Signaleingang 20C zugeführt wird, entsteht in der piezoelektrischen Kristallbasis 20A eine Überschallwelle, die ein Beugungsgitter 23 erzeugt. Wenn in der piezoelektrischen Kristallbasis 20A das Beugungsgitter 23 erzeugt wird, wird ein auftreffender Lichtstrahl 21, der so gerichtet ist, daß er aus einer Einfallsebene 20e, die senkrecht zu den einzelnen Gitterebenen des Beugungsgitters 23 gerichtet ist, in die piezoelektrische Kristallbasis 23A unter einem Einfallswinkel Θ eintritt, der die Bragg-Bedingung erfüllt, von dem in der piezoelektrischen Kristallbasis 20A erzeugten Beugungsgitter 23 so abgelenkt, daß er aus einer Austrittsebene 20o der piezoelektrischen Kristallbasis 20A, die ebenfalls senkrecht zu den einzelnen Gitterebenen des Beugungsgitters 23 verläuft, als Ausgangslichtstrahl 22 austritt, der mit dem einfallenden Lichtstrahl 21 einen Winkel 2Θ bildet.

Bei dem akusto-optischen Deflektor, der aus einem akusto-optischen Element besteht, das einen Körper ähnlich der in Fig. 1 dargestellten piezoelektrischen Kristallbasis 20A besitzt, muß der einfallende Lichtstrahl, wie erwähnt, so ausgerichtet sein, daß er aus einer Einfallsebene unter einem Einfallswinkel in das akusto-optische Element eintritt, der die Bragg- Bedingung erfüllt. Durch die Ablenkung ist der austretende Lichtstrahl, der von einer Ausgangsebene des akusto-optischen Elementes ausgeht, so gerichtet, daß er mit dem einfallenden Lichtstrahl einen Winkel bildet, der doppelt so groß ist wie der Einfallswinkel. Es ist infolgedessen sehr schwierig, das akusto-optische Element und die Lichtstrahlpfade des einfallenden und des austretenden Lichtstrahls korrekt und präzise anzuordnen.

Außerdem ist der für das akusto-optische Element vorgesehene Wandler, z. B. der in Fig. 1 dargestellte Wandler 20B aus konstruktiven Gründen häufig in seiner Größe beschränkt, so daß er fast die gleiche Fläche besitzt wie der Querschnitt des auftreffenden Lichtstrahls auf dem Beugungsgitter in dem akusto-optischen Element. Deshalb ist der austretende Lichtstrahl astigmatisch verzerrt. Dies ist mit dem Nachteil verbunden, daß der Querschnitt des austretenden Lichtstrahls elliptisch verformt werden kann. Falls der austretende Lichtstrahl, dessen Querschnitt elliptisch verformt ist, zur Aufzeichnung der Wobbel-Pits auf der beschreibbaren optischen Platte verwendet wird, tritt das Problem auf, daß nicht alle Wobbel-Pits korrekte Formen haben.

Es ist deshalb ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Lichtstrahl-Ablenkvorrichtung mit einem akusto-optischen Element zur Ablenkung eines auf dieses auftreffenden Lichtstrahls so auszubilden, daß die dem Stand der Technik anhaftenden, vorangehend beschriebenen Probleme und Nachteile vermieden werden.

Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, eine Lichtstrahl-Ablenkvorrichtung mit einem akusto-optischen Element zur Ablenkung eines auf dieses auftreffenden Lichtstrahls zu schaffen, bei der das akusto-optische Element und die optischen Pfade der auf dieses auftreffenden und von ihm ausgehenden Lichtstrahlen leicht in der korrekten Anordnung angebracht werden können.

Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin eine Lichtstrahl-Ablenkvorrichtung mit einem akusto-optischen Element zur Ablenkung eines auf dieses auftreffenden Lichtstrahls zu schaffen, bei der die Querschnittsdeformation des austretenden Lichtstrahls verringert ist.

Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin eine Lichtstrahl-Ablenkvorrichtung mit einem akusto-optischen Element zur Ablenkung eines auf dieses auftreffenden Lichtstrahls zu schaffen, die sich zur Verwendung in einem System zur Aufzeichnung von Wobbel-Pits auf einer beschreibbaren optischen Platte eignet.

Erfindungsgemäß ist eine Vorrichtung zur Ablenkung eines Lichtstrahls vorgesehen

mit einem akusto-optischen Element mit einem ersten Linsenelement mit einer ersten Zylinderfläche, die eine Zylinderlinse bildet, und einem zweiten Linsenelement mit einer zweiten Zylinderfläche, die eine Zylinderlinse bildet,

wobei das akusto-optische Element eine piezoelektrische Kristallbasis mit einer ersten ebenen Fläche sowie mit einer zweiten und einer dritten ebenen Fläche, die jeweils senkrecht zu der ersten ebenen Fläche und einander gegenüberliegend angeordnet sind, sowie einen auf der ersten ebenen Fläche der piezoelektrischen Kristallbasis befestigten Wandler aufweist,

und wobei das akusto-optische Element bei Zuführung eines vorbestimmten Ablenksteuersignals einen von der zweiten ebenen Fläche durch die piezoelektrische Kristallbasis zu der dritten ebenen Fläche verlaufenden Lichtstrahl in Abhängigkeit von dem Ablenksteuersignal in einer zu der ersten ebenen Fläche im wesentlichen senkrechten Ablenkebene ablenkt,

dadurch gekennzeichnet,

daß das erste Linsenelement eine der ersten Zylinderfläche gegenüberliegende erste geneigte ebene Fläche aufweist und so angeordnet ist, daß die erste Zyiinderfläche der zweiten ebenen Fläche der piezoelektrischen Kristallbasis zugewandt ist, wobei seine Zylinderachse sich in einer zu der genannten Ablenkebene im wesentlichen parallelen Richtung erstreckt, so daß der optische Pfad für einen auf die zweite ebene Fläche der piezoelektrischen Kristallbasis auftreffenden Lichtstrahl von der ersten geneigten ebenen Fläche durch das erste Linsenelement zu der ersten Zylinderfläche verläuft,

und daß das zweite Linsenelement eine der zweiten Zylinderfläche gegenüberliegende zweite geneigte ebene Fläche aufweist und so angeordnet ist, daß die zweite Zylinderfläche der dritten ebenen Fläche der piezoelektrischen Kristallbasis zugewandt ist, wobei die Krümmung in einer zu der genannten Ablenkebene im wesentlichen parallelen Richtung verläuft, so daß der optische Pfad für einen von der dritten ebenen Fläche der piezoelektrischen Kristallbasis ausgehenden Lichtstrahl durch das zweite Linsenelement von der zweiten Zylinderfläche zu der zweiten geneigten ebenen Fläche verläuft.

Die Erfindung sieht ferner ein Aufzeichnungssystem mit einer optischen Platte vor

mit einer Lichtquelle zur Erzeugung eines Lichtstrahls mit einer vorbestimmten Wellenlänge, einem akustischen Modulator zum Modulieren der Intensität des aus der Lichtquelle kommenden Lichtstrahls nach Maßgabe eines Modulationssignals, einer Lichtstrahl-Ablenkvorrichtung gemäß der Erfindung zur Ablenkung des aus der Lichtquelle kommenden Lichtstrahls nach Maßgabe eines Ablenksteuersignals, wobei das Ablenksteuersignal dem genannten Wandler zugeführt wird, und einem Objektiv, das bewirkt, daß der von der Lichtstrahl-Ablenkvorrichtung abgelenkte Lichtstrahl auf die optische Platte auftrifft.

In der erfindungsgemäß ausgebildeten Lichtstrahl-Ablenkvorrichtung verläuft der abzulenkende Lichtstrahl nacheinander durch das erste Linsenelement, die piezoelektrische Kristallbasis des akusto-optischen Elementes und das zweite Linsenelement. Der Lichtstrahl wird an der ersten geneigten ebenen Fläche des ersten Linsenelements gebrochen, so daß er eine spezifische Komponente enthält, die so gerichtet ist, daß sie in die piezoelektrische Kristallbasis unter einem Einfallswinkel eintritt, der der Bragg-Bedingung entspricht, nachdem er durch das erste Linsenelement hindurchgetreten ist, und wird dann durch die von der ersten zylindrischen Fläche des ersten Linsenelements gebildeten Zylinderlinse in einer Richtung fokussiert, die senkrecht zur Ablenkebene verläuft. Die spezifische Komponente des Lichtstrahls, die von dem ersten Linsenelement fokussiert wird und von dessen zweiter ebener Fläche in die piezoelektrische Kristallbasis mit einem Einfallswinkel eintritt, der die Bragg-Bedingung erfüllt, besitzt einen relativ kleinen Querschnitt in Richtung senkrecht zur Ablenkebene in der piezoelektrischen Kristallbasis und wird mit Hilfe eines Beugungsgitters in die Ablenkebene abgelenkt, das in der piezoelektrischen Kristallbasis nach Maßgabe des Ablenksteuersignals erzeugt wird, um dann von der dritten ebenen Fläche der piezoelektrischen Kristallbasis abgestrahlt zu werden und in das zweite Linsenelement einzutreten. Weiterhin wird die spezifische Komponente des Lichtstrahls, die in der piezoelektrischen Kristallbasis abgelenkt wird und in das zweite Linsenelement eintritt, durch die von der zweiten Zylinderfläche des zweiten Linsenelementes gebildeten Zylinderfläche kollimiert und dann von der zweiten geneigten ebenen Fläche des zweiten Linsenelementes gebrochen und so von dem zweiten Linsenelement abgeben. Mit dieser Anordnung, bei der das erste und das zweite Linsenelement einander gegenüberliegen und die piezoelektrische Kristallbasis des akusto-optischen Elementes sich zwischen ihnen befindet und der Lichtstrahl in der oben beschriebenen Weise beeinflußt wird, ist es möglich, einen optischen Einfallsweg, auf dem der Lichtstrahl in das erste Linsenelement eintritt, und einen optischen Ausgangsweg, auf dem die spezifische Komponente des Lichtstrahls nach der Ablenkung durch das akusto-optische Element aus dem zweiten Linsenelement austritt, so auszubilden, daß sie parallel zueinander verlaufen. Deshalb lassen sich die piezoelektrische Kristallbasis des akusto-optischen Elementes und die optischen Pfade für die spezifische Komponente des Lichtstrahls, die durch das erste Linsenelement, die piezoelektrische Kristallbasis und das zweite Linsenelement verläuft, mühelos in einer geeigneten Disposition anordnen.

Da außerdem der Querschnitt der spezifischen Komponente des Lichtstrahls in der Richtung senkrecht zur Ablenkebene in der piezoelektrischen Kristallbasis des akusto-optischen Elementes relativ klein ist, wird die spezifische Komponente des Lichtstrahls durch Ungleichmäßigkeit des Beugungsfaktors der piezoelektrischen Kristallbasis, die sich aus ungleichmäßiger Temperaturverteilung in derselben ergibt, wenig beeinträchtigt und mit nur geringer Querschnittsverformung abgelenkt.

Die obigen und weitere Eigenschaften und Vorteile der Erfindung werden durch die folgende ausführliche Beschreibung anhand der Zeichnungen weiter verdeutlicht.

Fig. 1 zeigt eine bereits früher vorgeschlagene akusto-optischen Ablenkvorrichtung in schematischer Darstellung.

Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Lichtstrahl- Ablenkvorrichtung gemäß der Erfindung in einer schematischen Draufsicht,

Fig. 3 zeigt das Ausführungsbeispiel der Lichtstrahl-Ablenkvorrichtung gemäß der Erfindung in einer schematischen Seitenansicht,

Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Funktion des Ausführungsbeispiels von Fig. 2 und 3,

Fig. 5 zeigt ein Beispiel eines Aufzeichnungssystems mit einer optischen Platte, bei dem das Ausführungsbeispiel von Fig. 2 und 3 Anwendung findet, in einer schematischen Darstellung.

Fig. 2 und 3 zeigen ein Ausführungsbeispiel der Lichtstrahl- Ablenkvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung. Es umfaßt ein akusto-optisches Element 1, das einen akusto-optischen Deflektor bildet und eine piezoelektrische Kristallbasis 1A aus Bergkristall, Tellurdioxid (TeO&sub2;) oder dergleichen sowie einen Wandler 1B aufweist, der an der piezoelektrischen Kristallbasis 1A befestigt und mit einem Signaleingang 1C verbunden ist. Das Ausführungsbeispiel von Fig. 2 und 3 weist außerdem ein erstes und ein zweites Linsenelement 2 bzw. 3 auf, die einander gegenüber liegen, wobei das akusto-optische Element 1 zwischen ihnen angeordnet ist. Das akusto-optische Element 1, das erste Linsenelement 2 und das zweite Linsenelement 3 sind entweder direkt oder erforderlichenfalls mit Hilfe von entsprechenden (in den Zeichnungen nicht dargestellten) speziellen Bügeln gemeinsam auf einer Trägerplatte 4 montiert.

Die piezoelektrische Kristallbasis 1A des akusto-optischen Elements 1 besitzt eine erste ebene Fläche 10a sowie eine zweite und eine dritte Fläche 10b bzw. 10c, die jeweils rechtwinklig zu der ersten ebenen Fläche verlaufen und einander gegenüber liegen. Der Wandler 1B ist auf der ersten ebenen Fläche 10a der piezoelektrischen Kristallbasis 1A befestigt und wird über den Signaleingang 1C mit einem Ablenksteuersignal Sd mit einer Frequenz von beispielsweise 200 bis 300 MHz beaufschlagt. Wenn dem Wandler 1B das Ablenksteuersignal Sd zugeführt wird, bildet sich in der piezoelektrischen Kristallbasis 1A durch eine in dieser auftretende Ultraschallwelle in Abhängigkeit von der Frequenz des Ablenksteuersignals Sd ein Beugungsgitter. Mit einem solchen Beugungsgitter, das sich in der piezoelektrischen Kristallbasis 1A ausbildet, bewirkt das akusto-optische Element 1, daß ein Lichtstrahl, der unter einem die Bragg-Bedingung erfüllenden Einfallswinkel in die zweite ebene Fläche 10B eintritt, in Abhängigkeit von dem Ablenksteuersignal Sd in eine Ablenkebene abgelenkt wird, die im wesentlichen senkrecht zu der ersten ebenen Fläche 10a verläuft.

Das erste Linsenelement 2 besitzt eine Zylinderfläche 11a, die eine Zylinderlinse bildet, sowie eine der Zylinderfläche 11a gegenüberliegende geneigte ebene Fläche 11b mit einem Neigungswinkel ΘA, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist. Das erste Linsenelement 2 ist auf der Trägerplatte 4 so angeordnet, daß die Zylinderfläche 11a der zweiten ebenen Fläche 11b der piezoelektrischen Kristallbasis 1A gegenüberliegt, wobei ihre Krümmung senkrecht zur Ablenkebene verläuft, in die der durch die piezoelektrische Kristallbasis 1A verlaufende Lichtstrahl abgelenkt wird. Durch diese Anordnung wird für den auf die zweite ebene Fläche 10b der piezoelektrischen Kristallbasis 1A auftreffenden Lichtstrahl ein optischer Pfad erzeugt, der von der geneigten ebenen Fläche 11b durch das erste Linsenelement 2 zu der Zylinderfläche 11a verläuft.

Das zweite Linsenelement 3 besitzt eine Zylinderfläche 12a, die eine Zylinderlinse bildet, sowie eine geneigte ebene Fläche 12b mit einem Neigungswinkel ΘA auf der der Zylinderfläche 12a entgegengesetzten Seite, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist. Das erste Linsenelement 2 ist auf der Trägerplatte 4 so angeordnet, daß die Zylinderfläche 12a der dritten ebenen Fläche 12b der piezoelektrischen Kristallbasis 1A gegenüberliegt, wobei ihre Krümmung senkrecht zur Ablenkebene verläuft, in die der durch die piezoelektrische Kristallbasis 1A verlaufende Lichtstrahl abgelenkt wird. Durch diese Anordnung wird für den auf die dritte ebene Fläche 10c der piezoelektrischen Kristallbasis 1A auftreffenden Lichtstrahl ein optischer Pfad erzeugt, der von der geneigten ebenen Fläche 12b durch das erste Linsenelement 2 zu der Zylinderfläche 12a verläuft.

Bei dem in dieser Weise aufgebauten Ausführungsbeispiel der Erfindung tritt ein abzulenkender Lichtstrahl 5A längs eines optischen Einfallspfades, der beispielsweise parallel zur Oberseite der Trägerplatte 4 ausgerichtet ist, aus der geneigten ebenen Fläche 11b in das erste Linsenelement 2 ein. In diesem wird der Lichtstrahl 5A an der geneigten ebenen Fläche 11b gebrochen und dann durch die von der Zylinderfläche 11a gebildete Zylinderlinse in einer Richtung gebrochen, die im wesentlichen senkrecht zur Ablenkebene verläuft, so daß er aus der Zylinderfläche 11a als Lichtstrahl 5B auftritt. Der Lichtstrahl 5B wird auf die piezoelektrische Kristallbasis 1A des akusto-optischen Elementes 1 gelenkt. Der Neigungswinkel ΘA der geneigten ebenen Fläche 11b des ersten Linsenelementes 2 ist so gewählt, daß der Lichtstrahl 5b eine spezifische Komponente enthält, die durch die zweite ebene Fläche 11b unter einem die Bragg-Bedingung erfüllenden Einfallswinkel ΘB in die piezoelektrische Kristallbasis 1A eintritt. Die Bragg-Bedingung wird in Relation zu der piezoelektrischen Kristallbasis 1A durch die Gleichung 2.d.sinΘB = n λ ausgedrückt, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist.

Die spezifische Komponente des Lichtstrahls 5B, die in der zur Ablenkebene im wesentlichen senkrechten Richtung fokussiert wird und durch die zweite ebene Fläche 10b der piezoelektrischen Kristallbasis 1A mit einem die Bragg-Bedingung erfüllenden Einfallswinkel ΘB in die piezoelektrische Kristallbasis 1A eintritt, besitzt in der Richtung senkrecht zur Ablenkebene in der piezoelektrischen Kristallbasis einen relativ kleinen Querschnitt und wird in der Ablenkebene mit Hilfe des Beugungsgitters abgelenkt, das nach Maßgabe des über den Signaleingang 1B dem Wandler 1B zugeführten Ablenksteuersignals in der piezoelektrischen Kristallbasis 1A erzeugt wird. Auf diese Weise wird ein Lichtstrahl 5C gebildet, der von der dritten ebenen Fläche 10c der piezoelektrischen Kristallbasis 1A abgestrahlt wird und mit der spezifischen Komponente des Lichtstrahls als 5B einen Winkel 2ΘB bildet. Der Lichtstrahl 5C, der von der piezoelektrischen Kristallbasis 1A abgestrahlt wird und mit der spezifischen Komponente des Lichtstrahls 5B den Winkel 2ΘB bildet, tritt durch die Zylinderfläche 12a des zweiten Linsenelementes 3 in dieses ein. In dem zweiten Linsenelement 3 wird der Lichtstrahl 5C durch die von der Zylinderfläche 12a gebildete Zylinderlinse kollimiert und dann von der geneigten ebenen Fläche 12b gebrochen und von dieser als Lichtstrahl 5D abgestrahlt. Da der Neigungswinkel der geneigten ebenen Fläche 12b des zweiten Linsenelementes 3 zu ΘA gewählt ist, wird der Lichtstrahl 5D so ausgerichtet, daß er längs eines abgehenden optischen Pfades verläuft, der zur Oberseite der Trägerplatte 4 parallel ist.

Bei dem in Fig. 2 und 3 dargestellten Ausführungsbeispiel verlaufen der optische Einfallspfad, auf dem der Lichtstrahl in das erste Linsenelement 2 eintritt, und der optische Austrittspfad, auf dem der von dem akusto-optischen Element 1 abgelenkte Lichtstrahl aus dem zweiten Linsenelement 3 austritt, parallel zueinander. Deshalb lassen sich die piezoelektrische Kristallbasis 1A des akusto-optischen Elements 1 sowie erste und zweite Linsenelement 2 bzw. 3 und die optischen Pfade für die Lichtstrahlen 5A bis 5B leicht in einer geeigneten Disposition anordnen.

Da außerdem die spezifische Komponente des Lichtstrahls 5B in Richtung senkrecht zur Ablenkebene in der piezoelektrischen Kristallbasis 1A des akusto-optischen Elementes 1 einen relativ kleinen Querschnitt hat, wird die spezifische Komponente des Lichtstrahls 5a in der piezoelektrischen Kristallbasis 1A ohne große Querschnittsverformung abgelenkt, so daß der aus dem zweiten Linsenelement 3 austretende Lichtstrahl 5D eine geeignete Querschnittsform besitzt.

Wenn die Frequenz des Ablenksteuersignals Sd variiert wird, ändert sich die Wellenlänge der in der piezoelektrischen Kristallbasis 1A des akusto-optischen Elements 1 auftretenden Überschallwelle in Abhängigkeit von dem Ablenksteuersignal Sd, so daß die Gitterkonstante d der in der piezoelektrischen Kristallbasis 1A ausgebildeten Gitterebenen ebenfalls variiert. Infolgedessen wird die Größe des die Bragg-Bedingung erfüllenden Einfallswinkels ΘB so geändert, daß die Substanz der spezifischen Komponente des Lichtstrahls 5B, die durch die zweite ebene Fläche mit 10b unter dem Einfallswinkel ΘB in die piezoelektrische Kristallbasis 1A eintritt, variiert und infolgedessen die Richtung der optischen Achse jedes der Lichtstrahlen 5C und 5D in Abhängigkeit von der Frequenz des Ablenksteuersignals Sd geändert wird, wie dies in Fig. 4 dargestellt ist. In Fig. 4 sind die optischen Achsen der Lichtstrahlen 5A und 5B mit 5a bzw. 5b bezeichnet. Mit 5c, 5c' und 5" sind die Änderungen der optischen Achsen des Lichtstrahls 5c bezeichnet, die durch Frequenzänderungen des Ablenksteuersignals Sd verursacht werden und die von Änderungen der optischen Achse des Lichtstrahls 5D begleitet werden, die mit 5d, 5d' bzw. 5d" bezeichnet sind.

Fig.5 zeigt schematisch ein Aufzeichnungssystem für optische Platten, bei dem das in Fig. 2 und 3 dargestellte Ausführungsbeispiel Anwendung findet. Das in Fig. 5 dargestellte Aufzeichnungssystem für optische Platten umfaßt eine Laserquelle 30 zur Erzeugung eines Laserstrahles, dessen Wellenlänge sich der Wellenlänge eines ultravioletten Strahles annähert, ferner Spiegel 31, 35 und 38, konvexe Linsen 32, 34 und 37, einen akusto-optischen Modulator 33, dem ein Modulationssignal Sm zugeführt wird, ein Objektiv 39 sowie eine Lichtstrahl-Ablenkvorrichtung 36, die von dem in Fig. 2 und 3 dargestellten Ausführungsbeispiel gebildet wird und die bewirkt, daß der von der Laserquelle 30 ausgehende Laserstrahl auf eine beschreibbare optische Platte 40 auftrifft, um auf diese eine Vielzahl von Wobbel-Pits aufzuzeichnen.

In diesem System wird der von der Laserquelle 30 ausgestrahlte Laserstrahl von dem Spiegel 31 reflektiert und durch die konvexe Linse 32 auf den akusto-optischen Modulator 33 gelenkt. In dem akusto-optischen Modulator 33 wird der Laserstrahl durch das Modulationssignal Sm moduliert, so daß seine Intensität entsprechend den Pits variiert wird, die auf der beschreibbaren optischen Platte 40 erzeugt werden sollen. Der von dem akusto-optischen Modulator 33 modulierte Laserstrahl wird durch die konvexe Linse 34 und den Spiegel 35 auf die Lichtstahl-Ablenkvorrichtung 36 geführt und in dieser in Abhängigkeit von dem ihr zugeführten Ablenksteuersignal Sd abgelenkt. Sodann wird der in der Lichtstrahl-Ablenkvorrichtung abgelenkte Laserstrahl durch die konvexe Linse 37 und den Spiegel 38 auf das Objektiv 39 gerichtet und von diesem auf der beschreibbaren optischen Platte 40 fokussiert, so daß die einzelnen Wobbel-Pits nacheinander auf der beschreibbaren optischen Platte 40 aufgezeichnet werden.


Anspruch[de]

1. Vorrichtung zur Ablenkung eines Lichtstrahls

mit einem akusto-optischen Element (1) mit einem ersten Linsenelement (2) mit einer ersten Zylinderfläche (11a), die eine Zylinderlinse bildet, und einem zweiten Linsenelement (3) mit einer zweiten Zylinderfläche (12a), die eine Zylinderlinse bildet,

wobei das akusto-optische Element eine piezoelektrische Kristallbasis (1A) mit einer ersten ebenen Fläche sowie mit einer zweiten und einer dritten ebenen Fläche, die jeweils senkrecht zu der ersten ebenen Fläche und einander gegenüberliegend angeordnet sind, sowie einen auf der ersten ebenen Fläche der piezoelektrischen Kristallbasis befestigten Wandler (1B) aufweist,

und wobei das akusto-optische Element (1) bei Zuführung eines vorbestimmten Ablenksteuersignals einen von der zweiten ebenen Fläche durch die piezoelektrische Kristallbasis (1A) zu der dritten ebenen Fläche verlaufenden Lichtstrahl in Abhängigkeit von dem Ablenksteuersignal in einer zu der ersten ebenen Fläche im wesentlichen senkrechten Ablenkebene ablenkt,

dadurch gekennzeichnet,

daß das erste Linsenelement (2) eine der ersten Zylinderfläche (11a) gegenüberliegende erste geneigte ebene Fläche (11b) aufweist und so angeordnet ist, daß die erste Zylinderfläche (11a) der zweiten ebenen Fläche der piezoelektrischen Kristallbasis (1A) zugewandt ist, wobei seine Zylinderachse sich in einer zu der genannten Ablenkebene im wesentlichen parallelen Richtung erstreckt, so daß der optische Pfad für einen auf die zweite ebene Fläche der piezoelektrischen Kristallbasis (1A) auftreffenden Lichtstrahl von der ersten geneigten ebenen Fläche (11b) durch das erste Linsenelement (2) zu der ersten Zylinderfläche (11a) verläuft,

und daß das zweite Linsenelement (3) eine der zweiten Zylinderfläche (12a) gegenüberliegende zweite geneigte ebene Fläche (121b) aufweist und so angeordnet ist, daß die zweite Zylinderfläche (12a) der dritten ebenen Fläche der piezoelektrischen Kristallbasis (1A) zugewandt ist, wobei die Krümmung in einer zu der genannten Ablenkebene im wesentlichen parallelen Richtung verläuft, so daß der optische Pfad für einen von der dritten ebenen Fläche der piezoelektrischen Kristallbasis (1A) ausgehenden Lichtstrahl durch das zweite Linsenelement (3) von der zweiten Zylinderfläche (12a) zu der zweiten geneigten ebenen Fläche (12b) verläuft.

2. Vorrichtung zur Ablenkung eines Lichtstrahls nach Anspruch 1, bei der der Neigungswinkel der ersten geneigten ebenen Fläche (11b) des ersten Linsenelements (2) so gewählt ist, daß der auf die zweite ebene Fläche der piezoelektrischen Krlstallbasis (1A) auftreffendende Lichtstrahl eine spezifische Komponente enthält, die von der zweiten ebenen Fläche der piezoelektrischen Kristallbasis (1A) unter einem Einfallswinkel in letztere eintritt, der in Relation zu der piezoelektrischen Kristallbasis (1A) die Bragg-Bedingung erfüllt.

3. Vorrichtung zur Ablenkung eines Lichtstrahls nach Anspruch 2, bei der der Neigungswinkel der zweiten geneigten ebenen Fläche (12b) des zweiten Linsenelements (3) so gewählt ist, daß er im wesentlichen gleich dem Neigungswinkel der ersten ebenen Fläche (11d) des ersten Linsenelements (2) ist.

4. Vorrichtung zur Ablenkung eines Lichtstrahls nach Anspruch 1, bei der die piezoelektrische Kristallbasis (1A) des akusto-optischen Elements (1), das erste Linsenelement (2) und das zweite Linsenelement (3) auf einer gemeinsamen Trägerplatte (4) montiert sind.

5. Vorrichtung zur Ablenkung eines Lichtstrahls nach Anspruch 4, bei der ein optischer Einfallspfad, längs dessen ein Lichtstrahl in das erste Linsenelement (2) eintritt, und ein abgehender optischer Pfad, längs dessen ein Lichtstrahl aus dem zweiten Linsenelement (3) austritt, vorgesehen sind, die im wesentlichen parallel zu einer Fläche der Trägerplatte (4) verlaufen.

6. Aufzeichnungssystem mit einer optischen Platte mit

einer Lichtquelle (30) zur Erzeugung eines Lichtstrahls mit einer vorbestimmten Wellenlänge,

einem akustischen Modulator (33) zum Modulieren der Intensität des aus der Lichtquelle (30) kommenden Lichtstrahls nach Maßgabe eines Modulationssignals,

einer Lichtstrahl-Ablenkvorrichtung (36) nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Ablenkung des aus der Lichtquelle (30) kommenden Lichtstrahls nach Maßgabe eines Ablenksteuersignals, wobei das Ablenksteuersignal dem genannten Wandler (1B) zugeführt wird,

und einem Objektiv, das bewirkt, daß der von der Lichtstrahl-Ablenkvorrichtung (36) abgelenkte Lichtstrahl auf die optische Platte (40) auftrifft.

7. Aufzeichnungssystem mit einer optischen Platte nach Anspruch 6, bei dem die Lichtstrahl-Ablenkvorrichtung (36) eine derartige Ablenkung des von der Lichtquelle (30) kommenden Lichtstrahls bewirkt daß der durch das Objektiv auf die optische Platte (40) auftreffende Lichtstrahl auf dieser eine Mehrzahl von Wobbel-Pits aufzeichnet.







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