DD146118A5 - Vorrichtung zum auslesen eines optischen aufzeichnungstraegers mit einer strahlungsreflektierenden informationsstruktur - Google Patents
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Abstract
Ziel und Aufgabe der Erfindung bestehen darin, eine Vorrichtung der oben genannten Art zu schaffen, in der das Fokusfehlersignal einerseits von Kippbewegungen des Aufzeichnungstraegers unabhaengig ist und andererseits nicht von dem breitbandigen Rauschen beeinfluszt wird. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dasz in dem Strahlungsweg des Auslesebuendels auf einer Seite der optischen Achse des Objektivsystems eine strahlungsdurchlaessige planparallele Platte angeordnet ist, deren Oberflaeche erheblich kleiner als der Querschnitt des Auslesebuendels ist, um ein nicht mit dem Auslesebuendel interferierendes Fokusbuendel zu erzeugen, das die gleiche Richtung wie das Auslesebuendel aufweist, und dasz im Wege des von der Informationsstruktur reflektierten Fokusbuendels ein Strahlungsbeugungselement zum Ablenken des Fokusbuendels zu den Fokusdetektoren angeordnet ist.
Description
~4- H i S 67 Q Berlin, den 20. 12. 1979
GZ 56 177 13
Vorrichtung zum Auslesen eines optischen Aufzeichnungsträgers mit einer strahlungsreflektierenden Informationsstruktur
Anwendungsgebiet der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Auslesen eines optischen Aufzeichnungsträgers mit einer strahlungsreflektierenden und spurförmig angeordneten Informationsstruktur, wobei diese Vorrichtung enthält: eine ein Auslesebündel liefernde Strahlungsquelle, ein Objektivsystem, mit dessen Hilfe das Auslesebündel über die Informationsstruktur einem strahlungsempfindlichen Informationsdetektor zugeführt wird, dessen Ausgangssignal die ausgelesene Information darstellt, und ein optoelektronisches Fokusfehlerdetektionssystem zur Bestimmung einer Abweichung zwischen der Soll- und der Istlage der Fokussierungsebene des Objektivsystems, wobei dieses Fokusfehlerdetektionsöystem zwei strahlungsempfindliche Fokusdetektoren enthält, die mit einem engen Fokusbündel zusammenarbeiten, wobei der Unterschied zwischen den Ausgangssignalen der Fokusdetektoren eine Anzeige über die genannte Abweichung gibt*
Unter einem Fokusbündel ist ein Hilfsbündel zu verstehen, mit· dessen Hilfe die Fokusfehler des Auslesebündels detektiert werden können. Die Fokusdetektoren sind die mit diesem Hilfsbündel zusammenarbeitenden strahlungsempfindlichen Detektoren.
Charakteristik^der bekannten technischen Lösungen
Eine derartige Vorrichtung ist z. B. in der US-PS 3 876 841 beschriebene Diese Vorrichtung wird z. B. zum Auslesen eines Aufzeichnungsträgers verwendet, auf dem ein Färb(Fernsehpro-
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gramm gespeichert ist« Pur eine genügend, lange Spieldauer werden bei beschränkten Abmessungen des Aufzeichnungsträgers die Informationsdetails in der Informationsstruktur sehr klein sein und z. B, in der Größenordnung von 1 /um liegen.
Um diese kleinen Details auslesen zu können, muß ein Objektivsystem mit einer verhältnismäßig großen numerischen Apertur verwendet werden. Die Tiefenschärfe eines derartigen Objektivsystems ist klein. Da in der Auslesevorrichtung Änderungen in dem Abstand zwischen der Fläche der Informationsstruktur und dem Objektivsystem auftreten können, die größer als die Tiefenschärfe sind, müssen Maßnahmen getroffen werden, um diese Änderungen detektieren und die Fokussierung nachregeln zu können. Dazu wird ein enges Fokusbündel benutzt, das in das Objektivsystem in verhältnismäßig großer Entfernung von der optischen Achse dieses Systems eintritt. Das Fokusbündel erzeugt einen Hilfsstrahlungsfleck auf der Informationsstruktur. Uachdem das Fokusbündel von der Informationsstruktur reflektiert ist, passiert es das Objektivsystem zum zweiten Mal und erzeugt dann einen Strahlungsfleck (den Fokusfleck) in der Ebene der zwei Fokusdetektoren. Das Ausmaß, in dem der Fokusfleck zu den Fokusdetektoren symmetrisch ist, gibt eine Anzeige über das Ausmaß der Fokussierung des Fokusbündels und des Auslesebündels auf der Informationsstrukture
Die Ausgangssignale der Fokusdetektoren werden elektronisch zu einem Steuersignal verarbeitet, das einer Antriebsvorrichtung, ζ«, B. einer Magnetspule des Objektivsystems, zugeführt wird, wobei mit dieser Vorrichtung die Lage des Objektivsystems in bezug auf die Informationsstruktur nachgeregelt wird«
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Nach der US-PS 3 876 841 wird das Fokusbündel mit Hilfe eines im Wege des Auslesebündels angeordneten halbdurchlässigen Spiegels erhalten, der einen Teil des Auslesebündels zu einem völlig reflektierenden Spiegel reflektiert. Das Fokusbündel folgt dann auf seinem Wege zu dem Objektivsystem einem anderen Weg als das Auslesebündel.
Auch wurde vorgeschlagen, im Wege des Auslesebündels auf einer Seite der optischen Achse des Objektivsystems ein Strahlungsbeugungselement anzuordnen, dessen Oberfläche erheblich kleiner als der Querschnitt des Auslesebündels ist. Das Strahlungsbeugungselement, das ein optischer Keil oder ein Beugungsraster sein kann, gibt einem kleinen Teil des Auslesebündels eine andere Richtung als der verbleibende Teil dieses Bündels. Der genannte Teil wird als Fokusbündel benutzt.
Da das Fokusbündel nur einen kleinen Teil der Pupille des Objektivsystems füllt, ist der Hilfsfleck erheblich größer als der Auslesefleck. Es tritt dann nahezu kein Übersprechen der Informationsstruktur im Fokusfehlersignal auf. Der Hilfsfleck liegt aber in einiger Entfernung, z. B. 40 bis 50 /um von dem Auslesefleck. Dadurch ist die genannte Fokusfehlerdetektion von etwaigen Kippbewegungen des Aufzeichnungsträgers abhängig.
Um diese Abhängigkeit herabzusetzenj wurde vorgeschlagen, ein Strahlungsbeugungselement im Wege des von der Informationsstruktur reflektierten und von dem Auslesefleck stammenden Auslesebündels derart anzuordnen, daß das Strahlungsbeugungselement einen Teil des reflektierten Auslesebündels
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zu den Fokusdetektoren ablenkt. Dann wird nur ein einziger Strahlungsfleck auf der Informationsstruktur so?johl zum Auslesen der Information als auch zum Erzeugen eines Fokusfehlersignals benutzt« Das Gebiet auf der Informationsstruktur, auf das die Fokussierung des Auslesebündels eingestellt wird, ist dann stets das Gebiet, das ausgelesen wird. Dabei wenden aber das Fokusbündel und somit die Ausgangssignale der Fokusdetektoren von der Informationsstruktur moduliert. Die Hochfrequenzmodulation, die der schnellen Abtastung der Informationsdetails zuzuschreiben sind, können elektronisch ausgefiltert werden. Ungenauigkeiten in der Informationsstruktur, die sich über eine Vielzahl von Informationsdetails erstrecken, insbesondere eine Ungleichmäßigkeit der Informationsgebiete, führen zu Rauschen mit einem breiten Frequenzband, das das Frequenzband des Fokusservosystems überlappt. Das genannte Rauschen führt eine unnötige Verschiebung des Objektivsystems herbei. Dies äußert sich als ein störendes Zittern des Objektivsystems und bedeutet außerdem einen unnötigen Energieverbrauch.
Ziel der Erfindung .
Ziel der Erfindung ist es, die Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Auslesen eines optischen Aufzeichnungsträgers mit einer Strahlungsreflektierenden Informationsstruktur zu schaffen, in der das Fokusfehlersignal einerseits von Kippbewegungen des Aufzeichnungsträgers unabhängig ist und andererseits
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nicht von dem breitbandigen Rauschen beeinflußt wird.
Die Vorrichtung nach der Erfindung ist dazu dadurch gekennzeichnet, daß in dem Strahlungsweg des Auslesebiindels auf einer Seite der optischen Achse des Objektivsystems eine strahlungsdurchlässige planparallele Platte angeordnet ist, deren Oberfläche erheblich kleiner als der Querschnitt des Auslesebündels ist, um ein nicht mit dem Auslesebündel interferierendes Fokusbündel zu erzeugen, das die gleiche Richtung wie das Auslesebündel aufweist, und daß im Wege des von der Informationsstruktur reflektierten Fokusbündels ein Strahlungsbeugungselement zum Ablenken des Pokusbündels zu den Fokusdetektoren angeordnet ist.
Die planparallele Platte kann, falls das Auslesebündel im wesentlichen linear polarisiert ist, durch eine "λ/2-Platte gebildet werden, deren Hauptrichtung einen Winkel von etwa 45° mit der Polarisationsrichtung des Auslesebündels einschließt, wobei "K die Wellenlänge des Auslesebündels ist. Von dieser Platte wird die Polarisationsrichtung des Teiles des Auslesebündels, der als Fokusbündel benutzt wird, über 90° in bezug auf die Polarisationsrichtung des Auslesebündels gedreht.
Falls die Strahlungsquelle ein Halbleiterdiodenlaser ist, der mehrere longitudinale Modi aussendet, kann eine strahlungsdurchlässige planparallele Platte mit einer Dicke von etwa m.N.L. verwendet werden, wobei L die Länge des Laserresonatorraumes und U die effektive Brechungszahl dieses Raumes darstellen, während m eine ungerade Zahl ist.
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Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß, indem man einen Teil des Auslesebündels eine andere optische Weglänge durchlaufen läßt oder indem für diesen Teil eine andere Polarisationsrichtung gewählt wird, dieser Teil (=Fokusbündel) auf der Informationsstruktur nicht mehr mit dem Auslesebündel interferieren kann. Es werden dann zwei Strahlungsflecke, und zwar ein Auslesefleck und ein Hilfsfleck, auf der Infornationsstruktur erzeugt, deren Mitten zusammenfallen. Da der Hilfsfleck durch einen Bündelteil gebildet wird, der nur einen kleinen Teil der Pupille des Objektivsystems füllt, ist der Hilfsfleck verhältnismäßig groß und umfaßt eine Vielzahl von Informationsdetails, so daß der Einfluß dieser Details auf das Fokusbündel ausgemittelt wird. Das Strahlungsbeugungselement ist durch ein Beugungsraster oder durch einen optischen Keil gebildet. Die planparallele Platte und das Strahlungsbeugungselement sind in der hinteren Brennebene eines dem Aufzeichnungsträger am nächsten liegenden Linsensystems des Objektivsystems angeordnet. Der Abstand zwischen der optischen Achse des Objektivsystems und der Mitte der planparallelen Platte ist etwa gleich dem 0,7fachen des Radius der Pupille des Objektivsystems. Die Trennlinie zwischen den Fokuedetektoren schließt einen spitzen Winkel mit der Richtung ein, in der sich der in der Ebene der Fokusdetektoren erzeugte Strahlungsfleck infolge von Fokusfehlern bewegt,,
Die Verbindungslinie der Mitten der planparallelen Platte und des Strahlungsbeugungselementes schließt einen Winkel von etwa 45° mit der Richtung ein, in der eine Informationsspur des Aufzeichnungsträgers ausgelesen wird.
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Ausfuhrungsbeispiel
Eine Ausführungsform der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.
Die einzige Figur zeigt eine AusfUhrungsform der Vorrichtung nach der Erfindung, in der die Strahlungsquelle und der Informationsdetektor ein Ganzes bilden.
In der Figur ist ein Teil eines runden scheibenförmigen Aufzeichnungsträgers 1 in radialem Schnitt dargestellt. Die Informationsstruktur ist z. Be eine Phasenstruktur und enthält eine Vielzahl konzentrischer oder scheinbar konzentrischer Spuren 2, die aus Informationsgebieten in Abwechselung mit Zwischengebieten aufgebaut sind. Die Informationsgebiete können z. B, aus Gruben in der Aufzeichnungsträgeroberfläche oder aus über diese Oberfläche hinausragenden Buckeln be~ stellen. Die Information kann z. B. ein Farbfernsehprogramm, aber auch eine andere Information, wie z. B. eine Vielzahl verschiedener Bilder oder eine digitale Information, sein. Vorzugsweise ist die Informationsstruktur auf der Rückseite des Aufzeichnungsträgers angebracht.
Der Aufzeichnungsträger wird mit einem von.einem Diodenlaser 4 herrührenden Auslesebündel 3 belichtet. Es wird angenommen, daß der Laser linear polarisierte Strahlung aussendet. Dies trifft insbesondere dann zu, wenn der elektrische Strom durch den Laser erheblich den Schwellwertstrom, d. h. den elektrischen Strom, bei dem die Laserwirkung anfängt, überschreitet. Sin Objektivsystem, das aus einem einzigen Linsensystem oder, wie in der Figur dargestellt ist, aus zwei Lin-
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sensystemen L^ und Lg bestehen kann, fokussiert das Auslesebündel zu einem Auslesefleck V^ auf der Informationsstruktur. Das Auslesebündel wird von der Informationsstruktur reflektiert und bei Drehung des Aufzeichnungsträgers entsprechend der in einem auszulesenden Spurteil gespeicherten Information moduliert. Nach Reflexion passiert das Auslesebündel das Objektivsystem zum zweiten Mal, wobei eine Abbildung V. des Ausleseflecks V. erzeugt wird. An der Stelle des Flecks Y*
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ist ein Detektor angeordnet, der das modulierte Auslesebündel in ein elektrisches Signal Sj umwandelt.
Wie Ue a, in der deutschen Patentanmeldung ITr. 2 244 119 beschrieben ist, kann, wenn die Strahlungsquelle ein Diodenlaser ist, dieser Diodenlaser zugleich als Informationsdetektor benutzt werden. In der Vorrichtung nach der Figur ist dies der Fall, und 4 ist eine Strahlungsquelle-Detektor-Einheit. In Abhängigkeit von der Intensität des reflektierten Auslesebündels wird sich nämlich der elektrische Widerstand des Diodenlasers oder die Intensität der von der Rückseite des Diodenlasers emittierten Strahlung ändern. Bei Anwendung eines Diodenlasers als Strahlungsquelle ist kein Bündelteilerelernent erforderlich, um das modulierte von dem Aufzeichnungsträger herrührende Auslesebündel von dem unmodulierten Auslesebündel zu trennen,
Hach der Erfindung ist im Y/ege des Auslesebündels 3 eine sogenannte ^/2-Platte 5 angeordnet, deren Oberfläche erheblich kleiner als der Querschnitt des Auslesebündels ist. Die Hauptrichtung oder schnelle Richtung der Platte 5 schließt einen Winkel von 45° mit der Polarisationsrichtung des Auslesebündels ein. Die Wirkung kann dann als eine Spiegelung der Polarisationsrichtung der durch sie hindurchgehenden
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Strahlung in bezug auf die schnelle Richtung der Platte definiert werden* Die Polarisationsrichtung des in der Figur mit gestrichelten Linien angegebenen BUndelteiles 6, der durch die Platte 5 hindurchgeht, wird also über 90° in bezug auf die Polarisationsrichtung des verbleibenden Teiles des Auslesebündels gedreht.
Beim Fehlen der Platte 5 würde die Strahlung des Bündelteiles 6, die sich nicht von der Strahlung des Auslesebündels 3 unterscheiden ließe, mit der Strahlung des Auslesebündels 3 interferieren, und es würde ein einziger beugungsbegrenzter Strahlungsfleck auf der Informationsstruktur erzeugt werden. Dadurch, daß beim Vorhandensein der Platte 5 der Bündelteil 6 eine andere Polarisationsrichtung als das Auslesebündel 3 eufweist, kann die Strahlung des Bündelteiles 6 nicht mehr mit der Strahlung des Auslesebündels interferieren. Dann wird außer einem Auslesefleck V^ ein Hilfsfleck V^ erzeugt. Die Mitten dieser Flecke fallen zusammen, wie der Einsatz in der Figur darstellt.
Der Bündelteil 6, der nachstehend als Fokusbündel bezeichnet wird, füllt nur einen kleinen Teil der Pupille des Ob^ektiveystems. Der Hilfsfleck V\> ist dadurch erheblich größer als der Auslesefleck V. und bedeckt eine Vielzahl von Informationsgebieten und eine Anzahl von Informationsspuren zu gleicher Zeit. Der Einfluß der Informationsgebiete und der Spuren auf das Fokusbündel und somit auf das Fokusfehlersignal wird dadurch ausgemittelt* In der Figur ist der Hilfsfleck Vf der Einfachheit halber kleiner dargestellt, als er tatsächlich ist«
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Im Wege des von der Informationsstruktur reflektierten Fokusbündele 6 ist ein Ablenkelement in Form eines optischen Keiles 10 angeordnete Dieser Keil lenkt das Fokusbündel in Richtung von zwei strahlungsempfindlichen Fokusdetektoren 7 und 8 ab« Die Linsensysteme L^ und Lg sorgen dafür, daß das Fokusbündel 6 zu einem Strahlungsfleck oder Fokusfleck Vi. auf den Fokusdetektoren konzentriert wird»
Die optischen Elemente sind derart ausgerichtet, daß, wenn der Abstand zwischen der Fläche der Informationsspuren 2 und dem Objektivsystem L^Lg richtig ist, die auf den optischen Keil einfallende Strahlung die in der Figur mit gestrichelten Linien angegebene Richtung aufweist. Der optische Keil lenkt das Fokusbündel 6 dann derart ab, daß der Fokusfleck zu den Fokusdetektoren symmetrisch ist. Diese Fokusdetektoren empfangen dann eine gleiche Menge Strahlung, und die Ausgangssignale S~ und Sg der Detektoren 7 und 8 sind dann einander gleich.
Wenn sich die Fläche der Informationsstruktur in bezug auf das Objektivsystem L-jLg verschiebt, ändert sich in der in der Figur dargestellten bevorzugten Situation, bei der die Elemente 5 und 10 in der hinteren Brennebene des Linsensystems L- angeordnet sind, die Richtung, in der das Bündel 6 auf den Keil 10 einfällt. Dadurch ändert sich auch die Richtung des durch den Keil 10 hindurchtretenden Bündels 6 und somit die Lage des Fokusflecks Vi. in bezug auf die Fokusdetektoren. Y/enn sich die Fläche der In formations struktur zu dem Objektivsystem hin verschiebt, wird der Fokusdetektor 7 mehr Strahlung als der Fokusdetektor 8 empfangen«, Wenn sich aber die Fläche der Informationsstruktur von dem Objektivsystem
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ab bewegt, wird der Fokusdetektor 7 weniger Strahlung als der Fokusdetektor 8 empfangen.
Die Ausgangssignale S~ und Sg werden einer elektronischen Schaltung 9 zugeführt. In dieser Schaltung werden die Signale auf an sich bekannte Weise voneinander subtrahiert und zu einem Fokusregelsignal r,> verarbeitet. Mit dem letzteren Signal kann z. B* das Objektivsystem an der optischen Achse 00' entlang verschoben werden, bis die Ausgangssignale Sy und Sq einander gleich sind. Wenn die Strahlungsquelle ein Diodenlaser ist und dieser Laser zusammen mit dem Objektivsystem und den Fokusdetektoren in einem kleinen und leichten Rohr angeordnet ist, kann das ganze Rohr an der optischen Achse entlang bewegt werden, um die Fokussierung nachzuregeln.
Statt eines Halbleiterdiodenlasers kann auch ein Gaslaser, ζ. B, ein Helium-3Jeon-Laser, als Strahlungsquelle verwendet werden, vorausgesetzt, daß dafür gesorgt wird, daß das Auslesebündel linear polarisiert ist. Bei Anwendung eines Gaslasers muß ein gesonderter Informationsdetektor benutzt und muß das von der Informationsstruktur reflektierte und modulierte Auslesebündel von dem zu dem Aufzeichnungsträger hin gerichteten Auslesebündel getrennt werden.
Eine Vorrichtung nach der Figur, in der der Winkel zwischen der Hauptrichtung der λ/2-Platte und der Polarisationsrichtung des linear polarisierten Bündels 3 45° ist, ist eine bevorzugte Ausführungsform. Vorrichtungen, in denen der genannte Winkel nicht exakt 45° ist oder in denen das Auslesebündel 3 nicht exakt linear polarisiert ist, wirken auch noch befriedigend, obgleich dann ein geringes Übersprechen auf-
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« 3 © /H - 12 - . tritt, das noch zulässig ist.
Die Platte 5 niuß sicherstellen, daß die Mitten des Ausleseflecks V. und des Hilfsflecks "VV im wesentlichen zusammenfallen» Vorrichtungen nach der Erfindung, in denen die Plattet 5 nicht exakt planparallel ist, so daß diese Mitten in einem kleinen Abstand, z. B. in der Größenordnung von 1 /u voneinander liegen, wirken auch noch befriedigend.
In einer z?ieiten Ausführungsform einer Vorrichtung nach der Erfindung ist die Platte 5 aus z. B. Glas oder Kunststoff hergestellt. Diese Platte weist eine bestimmte optische Dikke auf. Der Bündelteil 6, der durch die Platte hindurchgeht, durchläuft dann eine andere optische Weglänge als der verbleibende Teil des Auslesebündels. Der Bündelteil 6 (das Fokusbündel) kann dann nicht mehr mit dem Auslesebündel interferieren, und es werden wieder ein kleiner Auslesefleck V. und ein verhältnismäßig großer Hilfsfleck V« auf der Informationsstruktur erzeugt.
Dabei wird eine besondere Eigenschaft eines Halbleiterdiodenlasers benutzt. Ein derartiger Laser ist in "Philips Technische Rundschau" 36 (1976), S. 204 bis 215 beschrieben. Ein Diodenlaser kann, vor allem wenn er mit einem elektrischen Strom in der Nahe seines Schwellwertstroms betrieben wird, seine Strahlung in einer Anzahl sogenannter longitudinaler Modi aussenden, d. h«, daß nicht eine einzige Wellenlänge, sondern eine Anzahl von Wellenlängen ausgesandt werden. Pur alle longitudinalen Modi gilt: n± ^ i = 2N.L#, wobei L die Länge des Laserhohlraumresonators und H die effektive Brechungszahl in diesem Hohlraumresonator darstellen, während \* die Wellenlänge eines Modus und n. eine ganze Zahl in der Größenordnung von 1000 sind.
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Diese beschränkende Bedingung für die Wellenlänge des Laserlichts hat zur Folge, daß, wenn das Laserbündel in zwei Bündelteile gespaltet wird, die dann wieder zusammengefügt werden, das Ausmaß, in dem Interferenz zwischen den Bündeltei<len auftritt, von dem Unterschied zwischen den optischen Weglängen, die die Bundelteile durchlaufen haben, abhängt. Bei einem Weglängenunterschied gleich einem geraden Vielfachen von N.L. tritt ja für alle longitudinalen Modi zu gleicher Zeit destruktive oder,konstruktive Interferenz auf. Dadurch wird eine tiefe Modulation im Interferenzmuster erhalten. Wenn der Weglängenunterschied dagegen gleich einem ungeraden Vielfachen von N.L« ist, ist die Interferenz für aufeinanderfolgende Modi (i, i+1, usw.) abwechselnd konstruktiv und destruktiv. Dies hat zur Folge, daß die Modulation im Interferenzmuster verschwindet.
nun die optische Dicke der Platte 5 gleich einem ungeraden Vielfachen von N.L. ist, ist die Strahlung des Bündelteiles 6, der durch diese Platte hindurchgegangen ist, nicht mehr mit der Strahlung des verbleibenden Teiles des Auslesebündels korreliert, so daß an der Stelle der Informationsßtruktur keine Interferenz mehr auftritt.
Pur die Platte 5 gilt dann: (H1 -I)D = m.N.L., wobei ETf die Brechungszahl der Platte, D die geometrische Dicke der Platte und m eine ungerade Zahl darstellen. In einer Ausführungsform einer Vorrichtung nach der Erfindung, in der ein Diodenlaser mit N = 3S6 und L = 0,28 mm verwendet wurde, wies eine möglichst dünne (m = 1) Glasplatte 5> für die η = 1,5 ist, eine Dicke von etwa 2 mm auf.
Der Keil 10 muß im Schattenbild der Platte 5 liegen, und
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dieses Schattenbild wird durch die Linse L und den Aufzeichnungsträger gebildet.
Statt eines Keiles kann auch ein Beugungsraster zum Richten des Fokusbündels auf die Fokusdetektoren benutzt werden* Die Elemente 5 und 10 können zueinander diametral auf einer einzigen durchsichtigen Platte festgekittet werden.
Wenn die Ebene der Elemente 5 und 10 auf einer beliebigen Höhe zwischen den Linsensystemen L* und Lp liegen würde, ware die Stelle des Schattens der Platte 5 von dem Abstand zwischen der Fläche der Informationsstruktur und dem Objektivsystem abhängig. Daher wird nach der Erfindung dafür gesorgt s daß die Ebene der Elemente 5 und 10 mit der Brennebene des Linsensystems L1 zusammenfällt, so daß diese Elemente über das Linsensystem L* und den Aufzeichnungsträger aufeinander abgebildet werden.
Weiter wird dafür gesorgt, daß der Abstand a zwischen der optischen Achse 00' und der Mitte des Fokusbündels 6 gleich etwa dem 0,7fachen des Radius r der Pupille der Linse L ist. Bei dem in der Figur gezeigten Ausleseverfahren, bei dem das Auslesebündel zweimal durch den Aufzeichnungsträger hindurchgeht, ist dann bei Änderung der Dicke des Aufzeichnungsträgers der Einfluß sphärischer Aberration im Objektivsystem auf die Form des Flecks V. bei der beschriebenen Fokusfehlerde tektion minimal.
Die Trennlinie zwischen den Fokusdetektoren schließt vorzugsweise einen spitzen Winkel von z, B, 45 mit der Richtung ein, in der sich der Fokusfleck VJ. bei Änderung der La-
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ge der Fläche der Informationsstruktur verschiebt. Dadurch wird verhindert, daß das Fokusregelsignal r~ stark von der Lage, in der genannten Richtung, der Fokusdetektoren abhängig ist. Beim Zusammenbau der Auslesevorrichtung kann das Fokusfehlerdetektionssystem dann leicht eingestellt werden.
Indem die Platte, auf der die Elemente 5 und 10 festgekittet sind, um die optische Achse 00' gedreht wird, kann nämlich bei richtiger Fokussierung des Auslesebündels der Fokusfleck Vi au den Fokusdetektoren symmetrisch angeordnet werden.
Dadurch, daß die Elemente 5 und 10 im Wege des zu dem Aufzeichnungsträger hin gerichteten Auslesebündels angeordnet sind, wird der Auslesefleck V. etwa in Richtung der Verbindungslinie der Elemente 5 und 10 ausgedehnt sein. Das Auflösungsvermögen des Auslesebündels ist dann in dieser Richtung etwas kleiner als in der dazu senkrechten Richtung. Der Einfluß dieses an sich kleinen Effekts kann dadurch herabgesetzt werden, daß dafür gesorgt wird, daß die Verbindungslinie zwischen den Elementen 5 und 10 einen Winkel von etwa 45° mit der Richtung eines auszulesenden Spurteiles einschließt.
Claims (8)
1· Vorrichtung zum Auslesen eines optischen Aufzeichnungsträgers mit einer Strahlungsreflektierenden und spurförmig angeordneten Informationsstruktur, wobei diese Vorrichtung enthält: eine ein Auslesebündel liefernde Strahlungsquelle, ein Objektivsystem, mit dessen Hilfe das Auslesebündel über die Informationsstruktur einem strahlungsempfindlichen Informationsdetektor zugeführt wird, dessen Ausgangssignal die ausgelesene Information darstellt, und ein optoelektronisches Fokusfehlerdetektionssystem zur Bestimmung einer Abweichung zwischen der SoIl- und der Istlage der Fokussierungsebene des Objektivsystems, wobei dieses Fokusfehlerdetektionssystem zwei strahlungsempfindliche Fokusdetektoren enthält, die mit einem engen Fokusbündel zusammenarbeiten, wobei der Unterschied zwischen den Ausgangssignalen der Fokusdetektoren eine Anzeige über die genannte Abweichung gibts gekennzeichnet dadurch, daß in dem Strahlungsweg des Auslesebündels auf einer Seite der optischen Achse des Objektivsystems eine strahlungsdurchlässige planparallele Platte angeordnet ist, deren Oberfläche erheblich kleiner als der Querschnitt des Auslesebündels ist, um ein nicht mit dem Auslesebündel interferierendes Fokusbündel zu erzeugen, das die gleiche Richtung wie das Auslesebündel aufweist, und daß im Yiege des von der Informationsstruktur reflektierten Fokusbündels ein Strahlungsbeugungselement zum Ablenken des Fokusbündels zu den Fokusdetektoren angeordnet ist«
2. Vorrichtung nach Punkt 1, in der das Auslesebündel ein im wesentlichen linear polarisiertes Bündel ist, gekenn-
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zeichnet dadurch, daß die planparallele Platte eine X/2-Platte ist, deren Hauptrichtung einen Winkel von etwa 45° mit der Polarisationsrichtung des Auslesebündels einschließt, wobei \ die Wellenlänge des Auslesebündels ist,
3. Vorrichtung nach Punkt 1, in der die Strahlungsquelle ein mehrere longitudinale Modi aussendender Halbleiterdiodenlaser ist, gekennzeichnet dadurch, daß die planparallele Platte eine optische Dicke von etwa m.N.L. aufweist, wobei L die Länge des Laserresonatorraumes, U die effektive Brechungszahl innerhalb dieses Raumes und m eine ungerade Zahl darstellen,
4. Vorrichtung nach Punkt 1, 2 oder 3,gekennzeichnet dadurch, daß das Strahlungsbeugungselement durch ein Beugungsraster gebildet ist.
5. Vorrichtung nach Punkt 1, 2 oder 3> gekennzeichnet dadurch, daß das Strahlungsbeugungselement durch einen optischen Keil gebildet wird.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Punkte, gekennzeichnet dadurch, daß die planparallele Platte und das S-trahlungsbeugungselement in der hinteren Brennebene eines dem Aufzeichnungsträger am nächsten liegenden Linsensystems des Objektivsystems angeordnet sind.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Punkte, gekennzeichnet dadurch, daß der Abstand zwischen der optischen Achse des Objektivsystems und der Mitte der planparallelen Platte etwa gleich dem 0,7fachen des Radius der Pupille des Objektivsystems ist.
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8, Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Punkte, gekennzeichnet dadurch, daß die Trennlinie zwischen den Pokusdetektoren einen spitzen Y/inkel mit der Richtung einschließt, in der sich der in der Ebene der Pokusdetektoren erzeugte Strahlungsfleck infolge von Pokusfehlern bewegt.
9β Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Punkte, gekennzeichnet dadurch, daß die Verbindungslinie der Mitten der planparallelen Platte und des Strahlungsbeugungselements einen Winkel von etwa 45 mit der Richtung einschließt, in der eine Informationsspur des Aufzeichnungsträgers ausgelesen wird.
Hierzu 1 Seite Zeichnungen^
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