DE19936007A1 - Gerät zum Lesen und/oder Beschreiben optischer Aufzeichnungsträger - Google Patents
Gerät zum Lesen und/oder Beschreiben optischer AufzeichnungsträgerInfo
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gerät zum Lesen und/oder Beschreiben optischer Aufzeichnungsträger (7), auf denen Datenmarkierungen (22) entlang nebeneinander angeordneter Spuren (20, 20', 20'') angeordnet sind. Das Gerät weist eine Lichtquelle (1), ein Fokussiermittel (5) und einen Intensitätsverteilungs-Konverter auf. DOLLAR A Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein derartiges Gerät vorzuschlagen, bei dem sowohl die Ausdehnung des Fokusflecks (15) des Hauptstrahls reduziert ist als auch die durch die Nebenstrahlen (16) auftretenden Nachteile reduziert werden. DOLLAR A Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß der Intensitätsverteilungs-Konverter ein im Bereich des Fokussiermittels (5) angeordneter filternder Streifen (14) ist.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gerät zum Lesen
und/oder Beschreiben optischer Aufzeichnungsträger auf denen
Datenmarkierungen entlang nebeneinander angeordneter Spuren
angeordnet sind. Ein derartiges Gerät weist eine Lichtquelle
zum Erzeugen eines Abtaststrahls, ein Fokussiermittel zum
Fokussieren des Abtaststrahls auf eine Spur des
Aufzeichnungsträgers und einen Intensitätsverteilungs-
Konverter zum Verringern der räumlichen Ausdehnung des vom
Fokussiermittel auf dem Aufzeichnungsträger erzeugten
Fokusflecks des Abtaststrahls auf. Mittels des genannten
Intensitätsverteilungs-Konverters wird somit eine besonders
gute Auflösung des Fokusflecks erzielt, das angewendete
Verfahren wird als Superresolution-Technik bezeichnet.
Ein derartiges die Superresolution-Technik anwendendes Gerät
ist beispielsweise aus der US-A-5,121,378 bekannt. Vorteile
der Superresolution-Technik liegen darin, daß eine geringere
Ausdehnung des fokussierten Lichtstrahls erzielbar ist und
somit Datenmarkierungen einer geringeren Größe abgetastet
werden können. Eine geringere Größe der Datenmarkierungen
läßt eine dichtere Packung und somit eine höhere
Informationsdichte zu. Ein Nachteil der Superresolution-
Technik liegt darin, daß neben dem eigentlichen Lichtstrahl
Nebenstrahlen mit erhöhter Intensität entstehen. Auf dem
Aufzeichnungsträger entsteht daher benachbart zum Lichtfleck
des Hauptstrahls ein Lichtkranz oder eine ähnliche
Lichtverteilung, hervorgerufen von den Nebenstrahlen. Diese
von den Nebenstrahlen hervorgerufene Lichtverteilung hat
einen störenden Einfluß auf die mittels des Hauptstrahls
übertragenen Informationen. Je geringer die Ausdehnung des
Fokusflecks des Hauptstrahls ist, desto geringer wird dessen
Intensität und desto größer wird diejenige der
Nebenstrahlen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Gerät
vorzuschlagen, bei dem sowohl die Ausdehnung des Fokusflecks
des Hauptstrahls reduziert ist als auch die durch die
Nebenstrahlen auftretenden Nachteile reduziert werden.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die in den Ansprüchen
angegebenen Maßnahmen.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß der
Intensitätsverteilungs-Konverter ein im Bereich des
Fokussiermittels angeordneter filternder Streifen ist. Dies
hat den Vorteil, daß der zentrale Strahl, der Hauptstrahl,
in senkrechter Richtung bezüglich des Streifens in seiner
Ausdehnung reduziert wird, wodurch eine Spur geringerer
Breite dennoch ohne Überlappen des Fokusflecks des
Hauptstrahls mit benachbarten Spuren abtastbar ist. Die
entstehenden Nebenstrahlen Plus/Minus erster sowie höherer
Ordnung ergeben in der Fokusebene Fokusflecken, aber keine
großflächige Lichtverteilung auf dem Aufzeichnungsträger.
Störende Auswirkungen durch die Nebenstrahlen sind somit
gezielt ausblendbar. Der filternde Streifen ist im
einfachsten Fall ein lichtundurchlässiger Streifen,
ebenfalls vorteilhaft möglich ist ein reflektierender
Streifen, ein das Licht anderweitig stark aus der optischen
Achse auskoppelnder Streifen, ein frequenz-selektiver Filter
oder ein ähnliches, eine entsprechende Funktion erfüllendes
Bauteil.
Erfindungsgemäß ist weiterhin eine Detektor-Anordnung mit
mehreren Detektorbereichen vorgesehen, auf die das vom
Aufzeichnungsträger reflektierte Licht gelenkt wird, wobei
der Hauptstrahl und die Nebenstrahlen auf unterschiedliche
Detektorbereiche gelenkt werden. Dies hat den Vorteil, daß
der Hauptstrahl getrennt auswertbar ist, also keine
negativen Beeinflussungen durch von anderen Bereichen des
Aufzeichnungsträgers beeinflußte Nebenstrahlen auftreten.
Die anderen Detektorbereiche, auf die die Nebenstrahlen
fallen, werden gemäß einer Variante der Erfindung nicht
ausgewertet, sie sind dann vorteilhafterweise abgeschattete
oder nicht photosensitive Bereiche.
Erfindungsgemäß ist der filternde Streifen in einem
Verkippungswinkel größer als Null Grad zur Richtung der
Spuren des Aufzeichnungsträgers angeordnet. Durch den
filternden Streifen wird die Ausdehnung des Fokusflecks zwar
in Richtung senkrecht zum Streifen reduziert, nicht aber in
Streifenrichtung. Bei paralleler Ausrichtung von Streifen
und auszulesender Spur wird die Auflösung der
Datenmarkierungen in Spurrichtung somit nicht verbessert,
nur diejenige senkrecht dazu. Ein Vorteil der verkippten
Anordnung des Streifens liegt darin, daß durch das
Schrägstellen bezüglich der Spuren ein Kompromiß zwischen
Reduzierung der Spurbreite und Reduzierung der Länge der
Datenmarkierungen erzielbar ist. Insgesamt wird die
auslesbare Speicherkapazität des Aufzeichnungsträgers bei
gleichbleibender Wellenlänge des verwendeten Lichts nochmals
erhöht.
Der Verkippungswinkel ist dabei vorteilhafterweise so
gewählt, daß die Nebenstrahlen Plus/Minus erster Ordnung auf
benachbarte Spuren fallen. Dies hat den Vorteil, daß
gleichzeitig zur vom Hauptstrahl abgetasteten Spur auch die
von den Nebenstrahlen erster Ordnung überstrichenen, dieser
Spur benachbarten Spuren, auf ihren Informationsgehalt hin
ausgewertet werden. Dies erhöht die effektive
Auslesegeschwindigkeit, also die Auslöse-Datenrate. Die
erfindungsgemäße Lösung ist hierbei nicht nur auf die direkt
benachbarten Spuren beschränkt, sondern, je nach Eigenschaft
des Streifens, wie beispielsweise Breite, Eigenschaft des
verwendeten Lichts, wie beispielsweise dessen Wellenlänge,
und Eigenschaften der verwendeten optischen Elemente und des
Aufzeichnungsträgers, wie beispielsweise des Spurabstands,
ist auch vorgesehen, die jeweils die zweiten, dritten oder
noch weiter entfernt benachbarten Spuren mittels der
Nebenstrahlen erster Ordnung abzutasten und somit
auszuwerten. Dies hat den weiteren Vorteil, daß zur
möglichst kontinuierlichen Auslesung weniger häufig
Zwischensprünge des Abtaststrahls auf weiter entfernt
liegende benachbarte Spuren erforderlich ist. Die Erfindung
ist ebenfalls nicht auf die Verwendung der Nebenstrahlen
erster Ordnung beschränkt, es liegt ebenfalls im Rahmen der
Erfindung auch die Nebenstrahlen zweiter oder höherer
Ordnung zu verwenden. Je nach Ausgestaltung des Streifens
ist die Intensität der Nebenstrahlen im Vergleich zu
derjenigen des Hauptstrahls relativ hoch einstellbar, so daß
auch für die Nebenstrahlen eine gute Auslesequalität
erzielbar ist.
Gemäß einer weiteren Variante der Erfindung ist der
Verkippungswinkel so gewählt, daß die durch den filternden
Streifen erzeugte Nebenstrahlen auf Spurränder fallen. Dies
können sowohl der linke und der rechte Rand der vom
Hauptstrahl abgetasteten Spur sein als auch Ränder der
direkt oder entfernt zur vom Hauptstrahl abgetasteten Spur
benachbarten Spuren sein. Ein Vorteil dieser Variante liegt
darin, daß die Signale der Nebenstrahlen für die bekannte
Dreistrahl-Spurführungsmethode verwendbar sind. Dies geht
auch dann, wenn die Intensität der Nebenstrahlen gering ist.
Dennoch wird eine geringere mögliche Spurbreite des
Aufzeichnungsträgers durch die verringerte Ausdehnung des
Fokusflecks des Hauptstrahls erzielt.
Der filternde Streifen ist vorteilhafterweise in der
Pupillen-Ebene des Fokussiermittels angeordnet. Dies hat den
Vorteil, daß keine Störungen auftreten, die bei größerem
Abstand des filternden Streifens von der Linse und damit von
der Pupillenebene durch Beugungseffekte hervorgerufen werden
können.
Das erfindungsgemäße Gerät weist vorteilhafterweise ein
weiteres Fokussiermittel und einen in dessen Fokusebene
angeordneten Spalt auf, auf dessen dem Fokussiermittel
abgewandter Seite einer der Detektorbereiche angeordnet ist.
Dies hat den Vorteil, daß eine unkomplizierte und dennoch
effektive Trennung von Hauptstrahl und Nebenstrahlen, die
nicht auf den Spalt treffen und somit abgeschattet sind,
erzielbar ist. Die Ausrichtung des Spalts entspricht dabei
vorteilhafterweise der Richtung des filternden Streifens. In
diesem Fall fällt die größte räumliche Ausdehnungsrichtung
des Fokusflecks des Hauptstrahls mit der Spaltlängsrichtung
zusammen und die geringste räumliche Ausdehnung mit der
Breite des Spalts. Die Abschattungswirkung des Spalts ist
somit optimal.
Einer der Detektorbereiche weist vorteilhafterweise einen
Darkline-Bereich auf, dessen Breite größer ist, als die
geringste Breite des fokussierten Hauptstrahls. Dies hat den
Vorteil, daß eine Detektion ausschließlich der Nebenstrahlen
durch Ausblenden des Hauptstrahls ermöglicht ist.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist
der vor dem einen Detektorbereich angeordnete Spalt durch
den Darkline-Bereich des anderen Detektors gebildet. Der
Darkline-Bereich ist in diesem Fall transparent ausgebildet
oder ist selbst ein Spalt. Ein Vorteil dieser
Ausgestaltungsform liegt in der kompakten Detektoranordnung,
die durch die Kombination des für Haupt- und des für die
Nebenstrahlen vorgesehenen Detektorbereichs erzielt wird.
Die Erfindung ist dabei nicht auf die Ausnutzung der
Nebenstrahlen 1. Ordnung beschränkt, auch die Nebenstrahlen
höherer Ordnung werden entsprechend ausgewertet. Dazu ist
dann eine entsprechend größere Breite von Spalt bzw.
Darkline-Bereich zu wählen, um die Strahlen jeweils
niedrigerer Ordnung auszublenden bzw. passieren zu lassen.
Mehrerer derartiger mit Spalten versehener Detektorbereiche
bilden dann einen aus gestapelten Detektorbereichen
bestehenden Detektor.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, im vom Aufzeichnungsträger
reflektierten Strahl ein den Strahlquerschnitt aufspaltendes
Element anzuordnen. Die Aufspaltung erfolgt dabei ähnlich
der bei der bekannten Knife-Edge-Methode verwendeten
Abschattung mit dem Unterschied, daß der entsprechend der
Knife-Edge-Methode abgeschattete Bereich gemäß der Erfindung
nicht abgeschattet, sondern abgespalten und weiter genutzt
wird. Ein derartiges Element ist beispielsweise ein
Doppelprisma, ein Gitter mit Bereichen unterschiedlicher
Gitterkonstanten, ein holographisches optisches Element oder
ein ähnliches, die entsprechende Funktion ausübendes
Element. Ein Vorteil dieser Variante liegt darin, daß der
Strahl auf unterschiedliche Detektorbereiche aufgespalten
und gleichzeitig eine für die Knife-Edge-Fokusmethode
erforderliche Strahlform erzeugt wird. Ein konventioneller
Strahlteiler und ein für die Knife-Edge-Methode
erforderliches Abschattungselement sind somit nicht
erforderlich, es wird eine kompakte Anordnung erzielt.
Der filternde Streifen ist vorteilhafterweise direkt auf
einer Saumellinse angeordnet. Die Sammellinse ist dabei
vorzugsweise die Fokuslinse des Fokussiermittels. Der
Streifen ist aufgeklebt, aufgedampft, beim Herstellen der
Linse in diese eingegossen oder eingeformt oder aber in
diese eingearbeitet, beispielsweise eingefräst. Ein Vorteil
dieser Ausgestaltung der Erfindung liegt darin, daß kein
zusätzliches, den filternden Streifen tragendes Bauteil
erforderlich ist, wodurch die Herstellung vereinfacht wird
und kein Justieraufwand erforderlich ist.
Weitere Vorteile der Erfindung sind in der folgenden
Beschreibung vorteilhafter Ausgestaltungsformen der
Erfindung enthalten. Es versteht sich, daß die Erfindung
nicht allein auf die hier angegebenen Varianten beschränkt
ist, sondern dem Fachmann geläufige oder naheliegende
Abwandlungen und Ergänzungen miteinschließt.
Es zeigen:
Fig. 1 Strahlengang eines erfindungsgemäßen Geräts;
Fig. 2 Doppeldetektor eines erfindungsgemäßen Geräts;
Fig. 3 Mehrfach-Detektor eines erfindungsgemäßen Geräts;
Fig. 4 Intensitätsverteilung in der Fokus-Ebene;
Fig. 5 Strahlengang einer ersten Variante eines
erfindungsgemäßen Geräts;
Fig. 6 Strahlengang einer zweiten Variante eines
erfindungsgemäßen Geräts;
Fig. 7 Beispiele relativer Ausrichtungen der Fokuspunkte
zur Spur des Aufzeichnungsträgers.
Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung den Strahlengang
eines erfindungsgemäßen Geräts. Eine Laserdiode 1 erzeugt
einen divergenten Abtaststrahl 2, der nach Durchlaufen einer
Linse 3 ein paralleles Strahlenbündel bildet. Es durchläuft
einen halbdurchlässigen Spiegel 4 und wird von einem
Fokussiermittel, von dem hier nur die Objektivlinse 5
dargestellt ist, auf eine informationstragende Schicht 6
eines Aufzeichnungsträgers 7 fokussiert. Dieser ist nur
teilweise und im Schnitt dargestellt. Der Abtaststrahl 2
wird vom Aufzeichnungsträger 7 reflektiert, durchläuft die
Objektivlinse 5 und wird vom halbdurchlässigen Spiegel 4 auf
eine fokussierende Linse 8 gelenkt. Der konvergente, die
fokussierende Linse 8 verlassende Strahl wird von einem
Strahlteiler 9 auf einen ersten Detektorbereich 11 und einen
zweiten Detektorbereich 12 gelenkt. Zwischen Strahlteiler 9
und erstem Detektorbereich 11 ist ein Spalt 10 im Fokuspunkt
der Linse 8 angeordnet.
Die Objektivlinse 5 ist mit einem filternden Streifen 14
versehen, der im Ausführungsbeispiel ein
lichtundurchlässiger Streifen ist. Beugungserscheinungen
bewirken, daß sich in der Fokus-Ebene der Objektivlinse 5
statt eines kreisrunden Fokuspunkts ein zentraler, senkrecht
zur Richtung R des filternden Streifens 14 gestauchter
Fokusfleck befindet, sowie zwei Nebenflecken, die sich in
senkrechter Richtung zur Richtung R vom Fokusfleck entfernt
befinden. Die Intensitätsverteilung ist in der Fig. 1 bei
den Detektorbereichen 11, 12 angedeutet. Eine entsprechende
Verteilung der Lichtflecken tritt auch auf der
informationstragenden Schicht 6, in der Fokus-Ebene der
Objektivlinse 5 auf. Aufgrund der Größenverhältnisse ist sie
hier nicht erkennbar. Auch die Detektorbereiche 11, 12 sowie
die dort angegebenen Lichtflecken sind nicht maßstabsgetreu,
sondern vergrößert abgebildet. Auf den ersten
Detektorbereich 11 gelangt durch den Spalt 10 der Hauptfleck
15, der vom Hauptstrahl gebildet wird, während die
Nebenflecken 16 erster Ordnung von den den Spalt 10
begrenzenden Flächen 13 abgeschattet werden. Der zweite
Detektorbereich 12 weist eine trennende Darkline 17 auf,
deren Breite größer oder gleich der geringsten Ausdehnung
des Hauptflecks 15 ist. Der Hauptfleck 15 fällt auf die
Darkline 17 und wird somit vom zweiten Detektorbereich 12
nicht detektiert. Lediglich die Nebenflecken 16 werden vom
zweiten Detektorbereich 12 detektiert.
In Fig. 2 ist ein Doppeldetektor 18 eines erfindungsgemäßen
Geräts abgebildet. Man erkennt den von der hier nicht
gezeigten fokussierenden Linse 8 kommenden Lichtstrahl,
dessen Hauptfleck 15 auf den ersten Detektorbereich 11
fällt, während die Nebenflecken 16 auf begrenzende Flächen
13' fallen, die gleichzeitig die zweiten Detektorbereiche 12
bilden. Statt einer Darkline befindet sich zwischen den
zweiten Detektorbereichen 12 ein Spalt 10. Die
Detektorbereiche 11, 12 bilden somit einen geschichteten
Doppeldetektor 18, der kompakt ist und nur einmaliges
Justieren bei der Montage erfordert.
Fig. 3 zeigt einen Mehrfachdetekor, hier einen
Dreifachdetektor, eines erfindungsgemäßen Geräts. Der
Mehrfachdetektor 19 weist einen ersten Detektorbereich 11,
zweite Detektorbereiche 12 sowie dritte Detektorbereiche 12'
auf. Auf den ersten Detektorbereich 11 fällt der Hauptfleck
15, der den von den zweiten Detektorbereichen 12 gebildeten
Spalt 10 passiert. Auf die zweiten Detektorbereiche 12
fallen die Nebenflecken 16 erster Ordnung, die zusammen mit
dem Hauptfleck 15 einen Spalt 10' passieren, der sich
zwischen den dritten Detektorbereichen 12' befindet. Auf die
dritten Detektorbereiche 12' fallen die Nebenflecken 16'
zweiter Ordnung. Auch der Mehrfachdetektor 19 ist
schichtweise aufgebaut. Detektoren für höhere
Fleckenanzahlen sind entsprechend aufgebaut.
Der in Fig. 1 gezeigte filternde Streifen 14 bildet einen
Pupillen-Filter, der in Form eines lichtundurchlässigen
Streifens in der Pupillen-Ebene der Objektivlinse 5
eingesetzt ist. Die Intensitätsverteilung des Abtaststrahls
2, der die Objektivlinse 5 und den filternden Streifen 14
passiert hat, ist in der Fokus-Ebene der Objektivlinse in
dreidimensionaler Form in Fig. 4 wiedergegeben. Die
Nebenmaxima, die die Nebenflecken 16 bilden, sind nur in
senkrechter Richtung zur Richtung R des Streifens 14
vorhanden. Die Höhe der Nebenmaxima, also die Intensität der
Nebenflecken 16, ist von der Breite B des Streifens 14
abhängig. Die Breite des Hauptstrahls, der den Hauptfleck 15
bildet, ist senkrecht zur Richtung R größer als in Richtung
R, das heißt, der Hauptfleck 15 weist die Form eines Ovals
auf. Die Nebenflecken 16 werden gemäß einer Variante der
Erfindung zur Gewinnung eines Spurführungs-Signals,
entsprechend der bekannten 3-Strahl-Spurführungsmethode
verwendet.
Fig. 7 zeigt Beispiele relativer Ausrichtungen der
Fokuspunkte zur Spur 20 des Aufzeichnungsträger 7.
Beispielhaft sind drei Spuren 20, 20', 20" eingezeichnet.
Zwischen den Spuren 20, 20', 20" befindet sich jeweils ein
Zwischenspurbereich 21, 21' der in der Abbildung nicht zur
Informationsaufzeichnung genutzt ist. Ein derartiger
Zwischenspurbereich 21, 21' wird auch als "Mirror"-Bereich
bezeichnet. Auf den Spuren 20 befinden sich
Datenmarkierungen 22, die in Spurrichtung S mehr oder
weniger langgezogen sind, im wesentlichen aber konstante
Breite aufweisen. Die Datenmarkierungen 22 weisen einen
anderen Reflektionsfaktor auf als die sie umgebenden
Bereiche, oder sie stellen Vertiefungen dar, die im
Zusammenspiel mit den sie umgebenden Bereichen zu
destruktiver Interferenz des reflektierten, auf sie
fallenden Lichts führen, oder sie weisen andere
Eigenschaften auf, mittels derer Eigenschaften des von ihnen
reflektierten Lichts so variiert werden, daß eine
Informationsüberträgung möglich ist. Derartige Varianten
sind dem Fachmann bekannt und werden daher hier nicht näher
erläutert.
Im linken Teil der Fig. 7 sind Hauptfleck 15 und
Nebenflecken 16 eingezeichnet, die entsprechend einer ersten
Richtung R1 des Streifens 14 erzeugt werden. Zwischen erster
Richtung R1 und Spurrichtung S liegt ein Winkel α. Der
Winkel α, der Abstand des Hauptflecks 15 von den
Nebenflecken 16 und der Abstand der Spuren 20 untereinander
sind so aufeinander abgestimmt, daß der Hauptfleck 15 die
Datenmarkierungen 22 der mittleren Spur 20' überstreicht,
während die Nebenflecken 16 die Datenmarkierungen 22 der
benachbarten Spuren 20, 20" überstreichen. Ein
gleichzeitiges Auslesen aller drei Spuren 20, 20', 20" ist
auf diese Weise möglich. Die zweiten Detektorbereiche 12
werden in diesem Fall getrennt ausgelesen.
Im rechten Teil der Fig. 7 ist eine weitere Anordnung von
Hauptfleck 15 und Nebenflecken 16 dargestellt, die einer
zweiten Richtung R2 des Streifens 14 entspricht. Zweite
Richtung R2 und Spurrichtung S schließen einen Winkel β ein.
Dieser ist etwas größer als der zuvor beschriebene Winkel α,
was dazu führt, daß zwar der Hauptfleck 15 nach wie vor die
mittlere Spur 20' überstreicht, die Nebenflecken 16 dagegen
die Randbereiche der benachbarten Spuren 20, 20". Die
Nebenflecken 16 befinden sich somit zur Hälfte auf einer
Spur 20, 20" und zur anderen Hälfte auf einem
Zwischenspurbereich 21, 21'. Durch entsprechendes Drehen des
Streifens 14 kann man somit die Nebenflecken 16 auf die
genaue, gewünschte Position zur Spur 20, 20', 20" zur
Erzeugung eines optimalen Spurführungssignals gemäß der
Dreistrahlmethode bringen. Die Breite B des Streifens 14
wird dabei so gewählt, daß der Abstand der beiden
Nebenflecken 16 nicht sehr viel größer ist als die
Spurperiode des Aufzeichnungsträgers 7. Dadurch liegen drei
Flecken schräg zur Spur.
Im Vergleich zu einem beugungsbegrenzten Fokuspunkt, der
ohne filternden Streifen 14 erzeugt wird, ist die Auflösung
mit der beschriebenen erfindungsgemäßen
Intensitätsverteilung in Richtung senkrecht zur Richtung R
des Streifens 14 größer. Durch die schräge Lage des ovalen
Hauptflecks 15 zur Spur 20' erreicht man eine höhere
Auflösung sowohl von Spurabstand als auch in Bezug auf die
Ausdehnung der Datenmarkierung 22 in Spurrichtung S. Im
Grenzfall ordnen sich Hauptfleck 15 und die Nebenflecken 16
auf einer Linie senkrecht zur Spurrichtung S an. Hierbei
erreicht man nur noch eine erhöhte Auflösung bezüglich des
Spurabstands, nicht aber in Spurrichtung S, da die
Ausdehnung des Hauptflecks 15 in Richtung R ungeändert zum
Fall der Nichtverwendung eines Streifens 14 ist. Bei der
Anordnung gemäß des rechten Teils der Fig. 7 wird das
Spurfehlersignal als Differenz der zwei zweiten
Detektorbereiche 12 gebildet.
Fig. 5 zeigt den Strahlengang einer ersten Variante eines
erfindungsgemäßen Geräts. Man erkennt den vom
halbdurchlässigen Spiegel 4 herkommenden Abtaststrahl 2, der
die fokussierende Linse 8 durchläuft. Die entsprechend Fig.
1 links der Linse 8 angeordneten Bauteile sind hier nicht
abgebildet, da sie im Vergleich zu Fig. 1 ungeändert sind.
Das den Strahlteiler 9 direkt passierende Licht fällt auf
einen Doppeldetektor 18 entsprechend Fig. 2, der hier nicht
näher besprochen ist. Das vom Strahlteiler 9 abgelenkte
Lichtbündel wird von einem zur Hälfte in den Strahlengang
eingebrachten Schirm 23 abgeschattet und fällt auf vierte
Detektorbereiche 24. Die vierten Detektorbereiche 24 sind
von einer Darkline 25 getrennt und in der Fokus-Ebene der
fokussierenden Linse 8 angeordnet. Befindet sich die
informationstragende Schicht 6 exakt in der Fokus-Ebene der
Objektivlinse 5, so fallen die fokussierten Nebenflecken 16
und Hauptfleck 15 genau auf die Darkline 25. Bei
Defokussierung fällt die jeweilige nicht abgeschattete
Hälfte der Flecken 15, 16 auf einen der beiden Teile des
vierten Detektorbereichs 24. Je nach dem, welcher der Teile
des vierten Detektorbereichs 24 ein Signal abgibt, wird
festgestellt, in welche Richtung defokussiert ist. Das
Fokusfehlersignal wird als Differenz der Signale, die von
den beiden Teilen des vierten Detektorbereichs 24 abgegeben
werden, gebildet.
Fig. 6 zeigt den Strahlengang einer zweiten Variante eines
erfindungsgemäßen Geräts. Auf die fokussierende Linse 8
folgt hierbei ein Doppelprisma 26, welches den Querschnitt
des Abtaststrahls 2 in zwei Hälften 2', 2" aufspaltet. Die
eine Hälfte 2" fällt auf vierte Detektorbereiche 24, die wie
in Fig. 5 von einer Darkline 25 voneinander getrennt sind.
Dieser Detektorbereich 24 dient zum Erzeugen eines
Fokusfehlersignals entsprechend der Foucault- bzw. der
Knife-Edge-Methode. Die andere Hälfte 2" gelangt auf einen
Doppeldetektor 18, der den zuvor beschriebenen
Doppeldetektoren entspricht, hier aber nur mit "halben"
Flecken 15, 16 bestrahlt ist. Oberhalb des Doppelprismas 26
ist ein Doppelgitter 27 gebildet, welches ebenfalls als den
Strahlquerschnitt aufspaltendes Element eingesetzt werden
kann. Die Hälften 2', 2" sind hierbei nicht senkrecht zu
ihrer Trennlinie, sondern in deren Richtung gegeneinander
verschoben. Auch hier ist eine entsprechende Detektion
vorgesehen. Das Doppelgitter 27 weist zwei Bereiche
unterschiedlicher Gitterkonstante auf, die das jeweils auf
sie fallende Licht unterschiedlich stark aus der optischen
Achse ablenken und somit die in einiger Entfernung
vollkommen getrennten Hälften 2', 2" erzeugt.
Claims (11)
1. Gerät zum Lesen und/oder Beschreiben optischer
Aufzeichnungsträger (7) auf denen Datenmarkierungen
(22) entlang nebeneinander angeordneter Spuren (20,
20', 20") angeordnet sind, wobei das Gerät eine
Lichtquelle (1), ein Fokussiermittel (5) und einen
Intensitätsverteilungs-Konverter aufweist, dadurch
gekennzeichnet, daß der Intensitätsverteilungs-
Konverter ein im Bereich des Fokussiermittels (5)
angeordneter filternder Streifen (14) ist.
2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
Gerät eine Detektoranordnung mit mehreren
Detektorbereichen (11, 12, 12', 24) aufweist, auf die
das vom Aufzeichnungsträger (7) reflektierte Licht
gelenkt wird, wobei der Hauptstrahl (15) und die
Nebenstrahlen (16) auf unterschiedliche
Detektorbereiche (11; 11, 12, 12') gelenkt werden.
3. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der
Streifen (14) in einem Verkippungswinkel (α, β) größer
Null Grad zur Richtung (5) der Spuren (20, 20', 20")
des Aufzeichnungsträgers (7) angeordnet ist.
4. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der
Verkippungswinkel (α) so gewählt ist, daß die
Nebenstrahlen (16) erster Ordnung auf benachbarte
Spuren (20, 20") fallen.
5. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der
Verkippungswinkel (β) so gewählt ist, daß die vom
filternden Streifen (14) erzeugten Nebenstrahlen (16)
auf Ränder der Spuren (20, 20', 20") des
Aufzeichnungsträgers (7) fallen.
6. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß der filternde Streifen (14) in der
Pupillen-Ebene des Fokussiermittels (5) angeordnet ist.
7. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das
Gerät ein weiteres Fokussiermittel (8) und einen in
dessen Fokus-Ebene angeordneten Spalt (10, 10')
aufweist, auf dessen dem Fokussiermittel abgewandter
Seite einer der Detektorbereiche (11) angeordnet ist.
8. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
einer der Detektorbereiche (12, 12') einen Darkline-
Bereich (17) aufweist, dessen Breite größer ist als die
geringste Breite des Hauptflecks (15) des fokussierten
Hauptstrahls.
9. Gerät nach Anspruch 7 und Anspruch 8, dadurch
gekennzeichnet, daß der vor dem einen Detektorbereich
(11) angeordnete Spalt (10, 10') durch den Darkline-
Bereich (17, 17') des anderen Detektors (12, 12')
gebildet ist.
10. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß im vom Aufzeichnungsträger (7)
reflektierten Strahl (2) ein den Strahlquerschnitt
aufspaltendes Element (26, 27) angeordnet ist.
11. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß der filternde Streifen (14) direkt
auf einer Sammellinse (5) angeordnet ist.
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