NL1005271C2

NL1005271C2 - Objectieflensinrichting, optische pickup waarin een objectieflensinrichting is opgenomen, en werkwijze voor het vervaardigen van een objectieflens.

Info

Publication number: NL1005271C2
Application number: NL1005271A
Authority: NL
Inventors: Chul-Woo Lee; Jang-Hoon Yoo
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 1996-02-14
Filing date: 1997-02-13
Publication date: 1999-11-11
Also published as: GB2310310A; ITMI970286A1; FR2744811B1; KR100230253B1; GB2310310B; DE19705750C2; DE19705750A1; FR2744811A1; KR970063071A; JPH09237431A; GB9703063D0; US5903536A; IT1290303B1; JP3078237B2; NL1005271A1

Description

VO 1007

Titel: Objectieflensinrichting, optische pickup waarin een objectieflensinrichting is opgenomen, en werkwijze voor het vervaardigen van een objectieflens.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een objectieflensinrichting, een optische pickup waarin die is opgenomen, en een werkwijze voor het vervaardigen van een obj ectieflens.

5 Een optische opneeminrichting, ook aangeduid als "pickup", registreert en reproduceert informatie zoals video- of audiodata op/van optische registratiemedia, bijvoorbeeld schijven. De structuur van een schijf is zodanig, dat een registratieoppervlak gevormd is op een van 10 kunststof of glas gemaakt substraat. Teneinde op een hoge-dichtheidsschijf informatie te schrijven of daar informatie uit te lezen, moet de diameter van de optische vlek zeer klein zijn. Daartoe wordt in het algemeen de numerieke apertuur (NA) van een objectieflens groot gemaakt en wordt 15 een lichtbron met kleinere golflengte gebruikt. Het gebruik van een lichtbron met kleinere golflengte en eer. grote numerieke apertuur (NA) vermindert echter de scheefstand-tolerantie van de schijf ten opzichte van de optische as.

De aldus verminderde scheefstandtolerantie van de schijf 20 kan worden verhoogd door de dikte van de schijf te verminderen.

Wanneer de scheefstandhoek van de schijf wordt aangeduid met Θ, kan de grootte van de coma-abberratiecoëf-ficiënt W31 worden verkregen uit de volgende vergelijking: 25 f \ d n2(n2 -1) sin#cos0 , wn =~2 —----T NA1 l (/t2-sin2 0)2 , <005271* 2 waarbij d de dikte van de schijf representeert en n de brekingsindex van de schijf representeert. Uit de bovenstaande relatie blijkt duidelijk, dat de coma-abber-ratiecoëfficiënt evenredig is met de derde macht van de 5 numerieke apertuur. Aannemende dat de numerieke apertuur van een voor een conventionele compactdisc benodigde objectief lens 0,45 bedraagt, en dat die voor een digitale video-schijf 0,6 bedraagt, heeft een digitale videoschijf een coma-abberratiecoëfficiënt die ongeveer 2,34 maal zo groot 10 is als die van een compactdisc met dezelfde dikte. De maximale tilttolerantie van de digitale videoschijf wordt daarom gecontroleerd om verminderd te worden tot ongeveer de helft van die van de conventionele compactdisc. Bijgevolg dient, om de maximale tilttolerantie van de digitale 15 videoschijf te assimileren naar die van de compactdisc, de dikte van de digitale videoschijf verminderd te worden.

Een dergelijke schijf met verminderde dikte die bestemd is voor gebruik bij een lichtbron met kortere golflengte (hoge dichtheid), bijvoorbeeld een digitale video-20 schijf, kan echter niet worden gebruikt in een conventioneel registratie/reproduceerapparaat, bijvoorbeeld een disc drive voor een compactdisc waar gebruik wordt gemaakt van een lichtbron met langere golflengte, omdat een disc met een niet-standaarddikte resulteert in een sferische 25 abberratie die correspondeert met het dikteverschil ten opzichte van een normale schijf. Als de sferische abberratie aanzienlijk toeneemt, kan de op de schijf gevormde vlek niet de lichtintensiteit hebben die nodig is voor registratie, hetgeen een nauwkeurige registratie van de infor-30 matie onmogelijk maakt. Voorts is tijdens reproductie de signaal/ruisverhouding te laag om de informatie nauwkeurig te reproduceren.

Daarom is een optische pickup nodig met een lichtbron die een korte golflengte heeft, bijvoorbeeld 650 nm, welke 35 compatibel is met schijven met verschillende dikten, zoals een compactdisc of digitale videodisc.

J \ 00527

, I

3

Voor dit doel worden er onderzoeken gedaan naar apparaten die informatie kunnen schrijven op en reproduceren uit twee soorten schijven met verschillende dikten onder gebruikmaking van een enkele optische pickupinrichting die 5 is voorzien van een lichtbron met kortere golflengte. Bijvoorbeeld zijn lensinrichtingen voorgesteld die zijn voorzien van een hologramlens en een brekingslens (Japanse ter inzage gelegde octrooipublicatie nr. hei 7-98431).

De figuren 1 en 2 tonen het focusseren van nulde-orde 10 en eerste-orde diffractielicht op schijven 3a en 3b met onderling verschillende dikten. Langs de lichtbaan staan voor de schijven 3a en 3b een hologramlens 1, die is voorzien van een roosterpatroon 11, en een refractieve objectieflens 2 opgesteld. Het roosterpatroon 11 breekt lichtbundels 4 15 die afkomstig zijn van een niet-weergegeven lichtbron en door de hologramlens 1 passeren, om daardoor het passerende licht te scheiden in eerste-orde diffractielicht 41 en nulde-orde licht 40, waarbij elk daarvan wordt gefocusseerd met een verschillende intensiteit door objectieflens 2 voor 20 het geschikte brandpunt op de dikkere schijf 3b of de dunnere schijf 3a, om aldus lees- en schrijfhandelingen met betrekking tot schijven met verschillende dikten mogelijk te maken.

Bij het gebruik van een dergelijke lensinrichting zal 25 echter het scheiden van het licht in twee bundels (dat wil zeggen het nulde-orde licht en het eerste-orde licht) door hologramlens 1 de bruikbare efficiency van het werkelijk geregenereerde licht verlagen tot ongeveer 15%. Voorts is het waarschijnlijk dat tijdens een leeshandeling, aangezien 30 de informatie slechts aanwezig is is één van de twee bundels, de bundel die geen informatie draagt, wordt gedetecteerd als ruis. Verder vereist de vervaardiging van een dergelijke hologramlens een bijzonder nauwkeurig proces voor het etsen van een fijn hologrampatroon, hetgeen de 35 vervaardigingskosten verhoogt.

1 00527 1«=« 4 ft

Figuur 3 is een schematisch diagram van een conventionele optische pickupinrichting (Amerikaans octrooi 5.281.797) die, in plaats van een hologramlens te gebruiken zoals boven beschreven, een apertuurdiafragma la omvat voor 5 het veranderen van de apertuurdiameter, zodat data zowel op een lange-golflengteschijf als op een korte-golf-lengteschijf kan worden geregistreerd en daaruit gereproduceerd kan worden. Apertuurdiafragma la is opgesteld tussen objectieflens 2 en een collimeerlens 5, en con-10 troleert een lichtbundel 4 die wordt uitgezonden door een lichtbron 9 en doorgelaten door een bundelsplitser 6, door op geschikte wijze het oppervlak van het bundeldoorlaat-gebied, dat wil zeggen de numerieke apertuur, in te stellen. De diametrische apertuur van apertuurdiafragma la 15 wordt ingesteld in overeenstemming met de gefocusseerde vlekgrootte op de schijf die gebruikt wordt, en laat steeds de lichtbundel 4a van het centrale gebied door maar de lichtbundel 4b van het omtreksgebied wordt selectief doorgelaten of geblokkeerd. In figuur 3 duidt het verwijzings-20 cijfer 7 een focusseerlens aan en duidt het verwijzings-cijfer 8 een fotodetector aan.

In de optische inrichting met de bovenbeschreven configuratie veranderen de structurele resonantiekarakteris-tieken van het diafragma in afhankelijkheid van de effec-25 tieve apertuur daarvan indien het variabele diafragma is gevormd door een mechanisch diafragma, en aldus wordt installatie op een actuator voor het aandrijven van de objec-tieflens moeilijk in de praktijk. Om dit probleem op te lossen, kan een vloeibaar kristal worden gebruikt voor het 30 vormen van het diafragma. Dit verhindert echter in aanzienlijke mate de miniaturisatie van het systeem, verslechtert de warmteweerstand en uithoudingsvermogen, en vergroot de vervaardigingskosten.

Als alternatief kan een afzonderlijke objectieflens 35 worden verschaft voor elke schijf, zodat voor een specifieke schijf een specifieke objectieflens wordt gebruikt.

1 00527 1”» β 5

Aangezien voor het vervangen van de lenzen aandrijfapparatuur nodig is, wordt in dit geval echter de configuratie complex en nemen de vervaardigingskosten dienovereenkomstig toe.

5 Het is een doel van de onderhavige uitvinding om een objectieflensinrichting te verschaffen die goedkoop is en gemakkelijk kan worden vervaardigd, een optische pickup waarin deze is opgenomen, en een werkwijze voor het vervaardigen van een objectieflens.

10 Het is een ander doel van de onderhavige uitvinding een objectieflensinrichting te verschaffen waarvan de lichtgebruiksefficiency verbeterd is en die abberratie-vrije vlekken kan vormen, een optische pickup waarin deze is opgenomen, en een werkwijze voor het vervaardigen van 15 een objectieflens.

Om de bovengenoemde doelstellingen te bereiken wordt volgens de onderhavige uitvinding een objectieflensinrichting verschaft die omvat: een objectieflens die is opgesteld langs een lichtbaan die gericht is naar het vlak 20 van een schijf en een voorafbepaalde effectieve diameter heeft; een lichtcontroleerorgaan dat is opgesteld langs de lichtbaan voor het licht tussen nabije en verre assen van een niet in de schijf te focusseren invallende lichtbundel, waarbij het centrale gedeelte van de objectieflens dat cor-25 respondeert met het nabije-asgebied van de invallende lichtbundel een geoptimaliseerde kromming en asferische coëfficiënt heeft voor zowel dikke als dunne schijven.

Voorts wordt volgens een ander aspect van de onderhavige uitvinding een optische pickup verschaft die omvat: 30 een lichtbron, een objectieflens die is opgesteld langs een lichtbaan vanaf de lichtbron, gericht is naar een schijf en een voorafbepaalde effectieve diameter heeft; licht-controleermiddelen die zijn opgesteld langs de lichtbaan en gericht zijn naar de objectieflens voor het licht van het 35 tussengebied tussen nabije en verre asgebieden van een niet in genoemde schijf te focusseren invallende lichtbundel, 1005271¾

, I

6 waarbij tussen de lichtcontroleermiddelen en de lichtbron een bundelsplitser is opgesteld; en een fotodetector voor het detecteren van het licht dat door de schijf gereflecteerd is en door de bundelsplitser gesplitst.

5 Voorts wordt volgens weer een ander aspect van de on derhavige uitvinding een werkwijze verschaft voor het vervaardigen van een objectieflens, welke werkwijze de stappen omvat van: het verschaffen van een eerste mal die een gedeelte heeft waar een lichtcontroleermiddel voor het con-10 troleren van de lichtbundel die invalt op het tussengebied tussen een nabij-asgebied en een ver-asgebied, moet worden gevormd, temidden van lichtbundels die invallen op de objectieflens/ gevormd in het gedeelte dat correspondeert met het tussengebied van een lichtreisgebied van de objec-15 tieflens; het verschaffen van een tweede mal die correspondeert met de eerste mal; het monteren van de eerste en tweede mallen op een lensvorminrichting; en het vormen van een lens door het inbrengen van lensmateriaal tussen de eerste en tweede mallen.

20

De bovenstaande doelstellingen en voordelen van de onderhavige uitvinding zullen nader worden verduidelijkt door de hiernavolgende gedetailleerde beschrijving van een voorkeursuitvoeringsvorm daarvan onder verwijzing naar de 25 tekening, waarin: de figuren 1 en 2 schematische diagrammen zijn van een conventionele optische pickupinrichting met een hologram-lens, die de toestanden tonen waar een lichtbundel gefocus-seerd is op respectievelijk een dunne schijf en een dikke 30 schijf; figuur 3 een schematisch diagram is van een andere conventionele optische pickupinrichting; de figuren 4 en 5 de toestanden tonen waar een lichtbundel gefocusseerd wordt op respectievelijk een dunne 35 schijf en een dikke schijf door een algemene objectieflens en zonder gebruik te maken van een hologramlens; 1 00527 Ή 7 figuur 6A een grafiek is die de verandering in vlek-grootten toont, en figuur 6B is een aanzicht van het "AM-gedeelte van de grafiek van figuur 6A; figuur 7 is een schematisch diagram van een optische 5 pickupinrichting die een optische lensinrichting volgens een eerste uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding omvat; figuur 8 is een perspectiefaanzicht van de in figuur 7 getoonde objectieflensinrichting; 10 figuur 9 toestanden toont waar lichtbundels gefocus- seerd zijn op dikke en dunne schijven door de in figuur 7 getoonde objectieflensinrichting; figuur 10 een dwarsdoorsnede is van een objectieflensinrichting die een objectieflens heeft die op het oppervlak 15 daarvan is voorzien van een lichtcontroleerfilm volgens een tweede uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding; figuur 11 een vooraanzicht is van een objectieflens-inrichting die een objectieflens heeft die is voorzien van een vierkante lichtcontroleergroef volgens een derde uit-20 voeringsvorm van de onderhavige uitvinding; de figuren 12A en 12B schematische diagrammen zijn van een objectieflensinrichting volgens vierde en vijfde uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding, en licht tonen dat op een schijf gefocusseerd wordt; 25 figuur 13 een schematisch perspectiefaanzicht is van de in figuur 12A getoonde objectief lensinrichting; figuur 14A een schematisch vooraanzicht is van de in figuur 12A getoonde objectieflensinrichting; figuur 14B een aanzicht is van een objectieflens-30 inrichting volgens een zesde uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding; figuur 15A een zijaanzicht is van een mal voor het vervaardigen van de in figuur 12B getoonde objectieflens; figuur 15B een bovenaanzicht is dat de binnenzijde 35 toont van het onderframe van de in figuur 15A getoonde mal; 1 00527 1"» w 8 figuur 15C een zijaanzicht is van een mal voor het vervaardigen van een objectieflens volgens een zevende uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding; figuur 15D een bovenaanzicht is dat de binnenzijde 5 toont van het onderframe van de in figuur 15C getoonde mal; de figuren 15E t/m 15G aanzichten zijn van het "K"-gedeelte van figuur 15C, die elk diverse typen van mallen illustreren; de figuren 15H en 151 opeenvolgend een vervaardigings-10 proces van de objectieflens van de onderhavige uitvinding tonen; figuur 15J een zijaanzicht is van de door de in de figuren 15H en 151 getoonde processen vervaardigde objectief lens ; ; 15 figuur 16 een vooraanzicht is van een objectieflens in een objectieflensinrichting volgens een achtste uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding; de figuren 17 en 18 schematische diagrammen zijn van een objectieflensinrichting volgens negende en tiende uit-20 voeringsvormen van de onderhavige uitvinding, die toestanden tonen waar een lichtbundel gefocusseerd wordt door een vlakke lens op twee schijven met verschillende dikten; de figuren 19 en 20 driedimensionale grafieken zijn 25 die de toestanden tonen waar het licht gefocusseerd wordt op een dikke schijf respectievelijk een dunne schijf door de objectieflensinrichting volgens de onderhavige uitvinding; de figuren 21 en 22 bovenaanzichten zijn van foto-30 detectoren, waarbij een dikke schijf en een dunne schijf gebruikt worden met de optische pickup volgens de onderhavige uitvinding, en toestanden tonen waar licht invalt op elke fotodetector; figuur 23 een bovenaanzicht is van een in acht segmen-35 ten verdeelde fotodetector voor de optische pickup volgens de onderhavige uitvinding; 1 0 0 5 2 7 Ή 9 de figuren 24 t/m 26 en 27 t/m 29 bovenaanzichten zijn die het lichtontvangstgebied tonen dat is gevormd op de in acht segmenten verdeelde fotodetector, afhankelijk van een objectieflenspositie ten opzichte van respectievelijk een 5 dunne schijf en een dikke schijf; figuur 30 een focussignaalcurve is die is verkregen van de in figuur 23 getoonde acht segmenten omvattende fotodetector; figuur 31 een grafiek is voor het vergelijken van de 10 verandering van de focussignalen die gedetecteerd worden door de fotodetector in de optische pickup volgens de onderhavige uitvinding in het geval van twee schijven met verschillende dikten; figuur 32 een stromingskaart is die de sequentie toont 15 van het aandrijven van de optische pickup volgens de onderhavige uitvinding; figuur 33 de positie toont waar het focussignaal gegenereerd wordt in een stroom-versus-tijdgrafiek in afhankelijkheid van de focusstroomvariatie, in de stromings-20 kaart van figuur 32; de figuren 34 en 35 stroom-versus-tijdgrafieken zijn die het focussignaal vergelijken met respectievelijk de eerste en tweede referentiewaarden die gebruikt worden in de stromingskaart van figuur 28; 25 figuur 36 een blokdiagram is van een digitale equalizer die gebruikt wordt in de optische pickup volgens de onderhavige uitvinding; de figuren 37A en 37B grafieken zijn die de veld-abberratie tonen in respectievelijk een digitale videodisc 30 en een compactdisc door de optische pickup volgens de onderhavige uitvinding; de figuren 38A-B, 39A-B en 40A-B elk grafieken zijn die de stralingsabberratie tonen in afhankelijkheid van de veldhoek in de digitale videodisc door de optische pickup 35 volgens de onderhavige uitvinding; en t Cüo27 Ή 10 de figuren 41A-B, 42A-B en 43A-B elk grafieken zijn die de stralingsabberratie tonen in afhankelijkheid van de veldhoek in de compactdisc door de optische pickup volgens de onderhavige uitvinding.

5

In de onderhavige uitvinding wordt het licht rond de centrale as van de lichtbaan, dat wil zeggen in een tussengebied tussen een gebied nabij de as en een gebied dat verder van de as is verwijderd, gecontroleerd, dat wil 10 zeggen geblokkeerd of afgeschermd, om een kleine lichtvlek te vormen waarvan interferentie met het licht in het tussengebied wordt onderdrukt. Daartoe is in het tussengebied tussen het nabij de as gelegen gebied en het ver van de as gelegen gebied langs de baan van het invallende 15 licht, een lichtcontroleerorgaan verschaft van een ringvormige of perimetrische polygoon (dat wil zeggen vierkant) vorm, voor het controleren, dat wil zeggen blokkeren of verstrooien, van licht. Hierbij wordt gebruik gemaakt van het feit dat het licht van het ver van de as gelegen gebied 20 het centrale licht niet beïnvloedt maar dat het licht van het tussengebied dat wel doet. Hierbij is het nabij de as gelegen gebied het gebied rond de centrale as (optische as) van de lens met een in hoofdzaak verwaarloosbare abber-ratie, het ver van de as gelegen gebied is het gebied ver-25 der van de optische as, en het tussengebied bevindt zich tussen genoemde gebieden.

Figuur 4 toont een toestand waar licht met een golflengte van 650 nm gefocusseerd is op een schijf met een dikte van 0,6 mm en een brekingsindex van 1,5, door een 30 objectieflens met een brekingsindex van 1,505. Zoals getoond, heeft de lichtvlek een diameter van 0,85 μπ\ bij het 1/e2 punt (13% van de lichtintensiteit).

Figuur 5 toont een toestand waar licht is gefocusseerd op een schijf met een dikte van 1,2 mm onder dezelfde con-35 dities als de bovengenoemde schijf van 0,6 mm. Verwijzend naar figuur 5 is de lichtvlek met een diameter van 2 μπ\ ge- 1üua271** 11 focusseerd bij een punt (A) maar vertoont deze ook intensiteit bij andere punten; bijvoorbeeld de lichtintensiteit bij punten (B) waar het centrale licht 5-10% is van dat van het centrale gebied. Aangezien het ver van de as gelegen 5 invallende licht buiten de optische as gefocusseerd wordt en gecontroleerd wordt, dat wil zeggen verstrooid, beïnvloedt het licht van het ver van de as gelegen gebied niet het focusseren van de lichtvlek van het tussengebied.

Aangezien echter het licht van het tussengebied aan-10 zienlijk wordt beïnvloed door de sferische abberratie, zodat perifere lichtbundels (B) gegenereerd worden rond de centrale lichtbundel (A), is de lichtvlek van de dunne schijf, ondanks het feit dat deze gevormd is door dezelfde objectieflens, groter dan bij de dikke schijf. Dergelijke 15 omtrekslichtbundels hebben in het algemeen ongeveer 6-7% intensiteit van de centrale lichtbundel, en daardoor wordt jitter gegenereerd tijdens lichtdetectie en wordt het nauwkeurig registreren en reproduceren van data moeilijk gemaakt .

20 Figuur 6A toont de verandering van de afmetingen van de lichtvlek, en toont gevallen waarbij het lichtcontro-leerorgaan volgens de onderhavige uitvinding wel en niet aanwezig is. Hier wordt gebruik gemaakt van een objectief-lens met een numerieke apertuur van 0,6 en een effectieve 25 radius van 2 mm. Als een voorbeeld van het lichtcontroleer-orgaan voor het controleren van het licht is een ringvormige lichtcontroleerfilm toegepast met een centrale hoogte van 1,4 mm en een breedte van 0,25 mm.

Zoals getoond in de figuren 6A en 6B, zijn onder de 30 bovengenoemde condities de curven (c) en (d) curven die de verandering in lichtvlekafmetingen tonen bij een schijf van 0,6 mm, en de curven (a) en (b) zijn voor het geval van een schijf van 1,2 mm. Hierbij worden de curven (b) en (c) verkregen wanneer het lichtcontroleerorgaan aanwezig is, en 35 de curven (a) en (d) worden verkregen wanneer het lichtcontroleerorgaan niet aanwezig is.

\ C u o 2 7 1 "i 12

Volgens de meting is het duidelijk dat het verschil in vlekgrootte binnen 3% is, afhankelijk van de aanwezigheid van de lichtcontroleerfilm, bij een schijf van 0,6 mm. Voorts, bij een schijf van 1,2 mm, is de grootte van een 5 gedeelte (B) merkbaar verminderd door gebruik te maken van de lichtcontroleerfilm, in vergelijking met die van een gedeelte (A), zoals getoond in figuur 5.

Daarom wordt volgens de onderhavige uitvinding, zoals boven beschreven, het licht dat passeert door het gebied 10 tussen het nabij de as gelegen gebied en het ver van de as gelegen gebied en dat de perifere lichtvlek groot maakt door het focusseren van het centrale licht te beïnvloeden, gecontroleerd, waardoor het tegelijkertijd focusseren op de door de lichtbundels van het ver van de as gelegen gebied 15 en het nabij de as gelegen gebied gevormde vlekken vermeden wordt.

Voor dit doel is het lichtcontroleerorgaan verschaft langs de lichtbaan, voor het controleren van het licht van het tussengebied om het licht te reflecteren in een 20 richting die irrelevant is ten opzichte van die van gecontroleerd licht of de vlek, waardoor de toename van het perifere licht van de lichtvlek wordt onderdrukt en de sferische abberratie wordt weggenomen.

Figuur 7 is een schematisch diagram van een optische 25 pickupinrichting waarin een objectieflensinrichting 1000 volgens een eerste uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding is opgenomen, voor het vergelijken van het licht focusseren met betrekking tot een dunne schijf (digitale videoschijf) en een dikke schijf (compactdisc); en figuur 8 30 is een perspectiefaanzicht van de in figuur 7 getoonde objectieflensinrichting. Hierbij omvat de objectieflens-inrichting 100 een objectieflens 200 en een lichtcon-troleeronderdeel 101 als lichtcontroleermiddel.

In figuur 7 duiden de verwijzingscijfers 300a en 300b 35 respectievelijk betrekkelijk dunne (bijvoorbeeld 0,6 mm) en betrekkelijk dikke (bijvoorbeeld 1,2 mm) informatie- 1 005271·* 13 registratiemedia aan, bijvoorbeeld een schijf. De objec-tieflens 200 met een vorm waarin de onderhavige uitvinding tot uitdrukking komt, bevindt zich voor de schijf 300a of 300b. De objectieflens 200 focusseert invallend licht 400 5 dat afkomstig is van een lichtbron 900, op de schijf 300a of 300b en ontvangt het daardoor gereflecteerde licht. Bijvoorbeeld, zoals getoond in de hiernavolgende tabel 1, heeft in de objectieflens volgens de onderhavige uitvinding het gedeelte dat correspondeert met het nabij de as gelegen 10 gebied van het invallende licht 400, de optimale krommingen en asferische coëfficiënten voor zowel de dikke schijf (compactdisc) als de dunne schijf (digitale videoschijf).

Tabel 1 15 _

GEKROMD KROMMING DIKTE BREKINGS- ASFERISCHE

OPPERVLAK INDEX COëFFICIëNT

ï 2,06009 2,570160 1,515 K: 0,579532 ' A: 0,175259E-02 B: 0,206521E-04 C: 0,269572E-04 D: 0,117293E-04 2 5,97115 1,53409 1,000 K: 41,081867 (1,15509) A. o ,505247E-02 B: 0,599930E-03 C: 0,188763E-03 D: 0,230038E-04 3 öë Ö, 6 (1,2) 1, 550 1 ' 4 « 0 1,000 Γ

De bovenstaande lensgegevens hebben betrekking op een lichtbron van 650 nm, voor zowel de schijf van 1,2 mm als de schijf van 0,6 mm. Ook is het omtreksgebied van de ob-20 jectieflens 200 dat correspondeert met het ver van de as gelegen gebied van het invallende licht 400, geoptimaliseerd met betrekking tot alleen de dunne schijf (digitale videoschij f) .

In de hiernavolgende tabel 2 worden de abber-25 ratiekarakteristieken van de objectieflens volgens de 1005271* 14 onderhavige uitvinding en die van de conventionele objectief lens vergeleken in termen van schijftype (dikte).

Tabel 2 digitale videoschijf compactdisc (0,6 mm) (1,2 mm) optische optische veld abberratie veld abberratie (Irms) (Irms) 0,0° 0,017 0,0° 0,055 onderhavige o,5° 0,019 0,5° 0,057 uitvinding i,o° 0,040 1,0° 0,057 ? 0,0° 0,002 0,0° 0,063 eerdere 0,5° 0,021 0,5° 0,063 techniek 1,0° 0,048 170° 0,063 - In aanmerking nemend dat een algemene optische pickup ontworpen is om een optische abberratie van 0,07 Xrms of minder te hebben, is het uit tabel 2 duidelijk dat de 10 objeetieflenzen volgens de onderhavige uitvinding goede optische karakteristieken hebben voor beide schijftypen. Voorts kan, zoals getoond in de figuren 37A t/m 43B, de ojeetieflens volgens de onderhavige uitvinding vervaardigd worden door een spuitgietmethode of compressiegietmethode 15 aangezien zowel de veldabberratie als de straalabberratie binnen 5 micron blijven.

Zoals getoond in de figuren 7 t/m 9, is aan de achterzijde van de objectieflens 200 een lichtcontroleer-onderdeel 100 aangebracht, hetgeen een kenmerk van de 20 onderhavige uitvinding is. Het lichtcontroleeronderdeel 100 is gemaakt van een transparant materiaal en heeft een lichtcontroleerfilm 101 met een ringvormige vorm voor het controleren van het op zijn oppervlak invallende licht. De buitendiameter van de lichtcontroleerfilm 101 is kleiner 25 dan de effectieve diameter van de objectieflens 200. Hier is de lichtcontroleerfilm 101 gevormd in een enkel lichaam, . en kan gevormd zijn in een complex lichaam van ten minste twee ringen zoals een ringvormige ring.

1 Ü ü 5 2 7 1 ^ 15

Zoals getoond in figuur 7, zijn tussen het licht-controleeronderdeel 100 en de lichtbron 9 een collimeer-lens 500 en een bundelsplitser 600 opgesteld. Een focusseerlens 700 en een fotodetector 800 zijn verschaft 5 langs de baan van het door de bundelsplitser 600 gereflecteerde licht. Hierbij is de fotodetector 800 in principe gevormd als een vier segmenten omvattende structuur.

De lichtcontroleerfilm 101 controleert, dat wil zeggen 10 blokkeert, verstrooit of reflecteert, van al de bundels van het invallende licht 400 de lichtbundel 402 van het tussengebied tussen het nabij de as gelegen gebied en het ver van de as gelegen gebied, waardoor alleen de lichtbundels 401 en 403, die passeren door het nabij de as 15 gelegen gebied respectievelijk het ver van de as gelegen gebied, worden doorgelaten, zoals getoond in figuur 9.

De lichtcontroleerfilm 101 die de bovenbeschreven functie heeft, is direct gecoat op ten minste één oppervlak van de objectieflens 200, zoals getoond in figuur 10.

20 Anderzijds kan, zoals getoond in figuur 11 die een derde uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding illustreert, een lichtcontroleerfilm 101a gemodificeerd zijn qua structuur om een perimetrische polygoonvorm te hebben, zoals een vierkant of een pentagon.

25 De figuren 12A en 12B illustreren een objectieflens inrichting volgens vierde en vijfde uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding. In figuur 12A is een licht-controleergroef 102 van de objectieflens 200a gevormd op de zijde waar het invallende licht 400 wordt ontvangen. In 30 figuur 12B is de lichtcontfoleergroef 102a gevormd op de zijde waar het invallende licht 400 wordt uitgezonden. De figuren 13 en 14A zijn respectievelijk een perspectie-faanzicht en een vooraanzicht van een objectieflens 200a die in de in figuur 12A getoonde objectieflensinrichting is 35 opgenomen. In deze uitvoeringsvormen is in de objectief-lens 200a een lichtcontroleermiddel verschaft. Met andere 1 Ü D £ 2 7 1 '"1 16 woorden, in de lichtontvangstzijde van de objectieflens 200a is een structureel patroon verschaft voor het gedeeltelijk controleren van het invallende licht, zoals een lichtcontroleergroef 102 met een ringvormige vorm. De 5 buitendiameter van de lichtcontroleergroef 102 is kleiner dan de effectieve diameter van de objectieflens 200a. Zoals in het geval van de bovengenoemde lichtcontroleerfilm, is de lichtcontroleergroef 102 verschaft in het tussenlicht-gebied en fungeert om het invallende licht te reflecteren 10 in de richting die irrelevant is ten aanzien van het licht controleren, dat wil zeggen blokkeren, verstrooien of focusseren.

De lichtcontroleergroef 102a is bij voorkeur zodanig gevormd, dat het bodemoppervlak daarvan met een vooraf-15 bepaalde hoek Θ scheef staat ten opzichte van de optische as, en niet loodrecht staat, zoals getoond in figuur 14B. Anderszins is de lichtbundel 402 van het tussengebied, die door de lichtcontroleergroef 102a gereflecteerd wordt, bij voorkeur gecontroleerd in een richting die niet evenwijdig 20 is aan de optische as. Dit onderdrukt de optische belemmeringen ten gevolge van het door de lichtcontroleergroef gecontroleerde licht.

Figuur 16 is een vooraanzicht van een objeetieflens met een lichtcontroleergroef als lichtcontroleermiddel, in 25 een objectieflensinrichting volgens een achtste uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding, waar een lichtcontroleergroef 102b in de vorm van een perimetrisch vierkant is gevormd in een objectieflens 200b als een uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding.

30 De objectieflens 200b kan vervaardigd worden door een algemene hogedrukspuitgietmethode of een persgietmethode, onder gebruikmaking van een mal die elk patroon heeft corresponderend met de lichtcontroleergroef 102, 102a of 102b. Hierbij kan de lichtcontroleergroef gevormd zijn als een 35 perimetrische polygoonvorm anders dan een vierkant, en het 1 00527 Ή 17 lichtcontroleermiddel kan de vorm hebben van een structureel uitsteeksel in plaats van een groef.

Figuur 15A is een zijaanzicht van een bovenmal 1001 en een ondermal 1002, waarbij op het bodemvlak van de onder-5 mal 1002 een groef 103a is gevormd voor het vormen van het lichtcontroleermiddel, in een gietinrichting voor het vervaardigen van een objectieflens die een lichtcontroleermiddel van het uitstekende type heeft. Figuur 15B is een bovenaanzicht van de ondermal 1002, die de in figuur 15A 10 getoonde groef 103a toont. Figuur 15C is een zijaanzicht van een bovenmal 1001a en een ondermal 1002a, waarbij in het bodemvlak van de ondermal 1002a een groef 103b is gevormd voor het vormen van het lichtcontroleermiddel, in een gietinrichting voor het vervaardigen van een objec-15 tieflens die is voorzien van een lichtcontroleermiddel met een onregelmatige vorm, in een objeetieflensinrichting volgens een zevende uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding. Figuur 15D is een bovenaanzicht van de in figuur 15C getoonde ondermal 1002a. De figuren 15E t/m 15G 20 tonen diverse voorbeelden van de bewerkte vlakken die gevormd zijn in de ondermal 1002 van de gietinrichting voor het vormen van het lichtcontroleermiddel, dat gemaakt kan zijn in een vorm van een enkelvoudig of complex type. Bij gebruikmaking van dergelijke mallen wordt de objectieflens 25 voorzien van een van het oppervlak van de lens uitstekend lichtcontroleermiddel met een getrapte vorm, een wigvorm of een diffractieroostervorm.

De objectieflens die het kenmerk van de onderhavige uitvinding vertoont, kan vervaardigd worden door de 30 persgietmethode, zoals getoond in figuren 15H-15K. Een materiaal 1100 wordt aangebracht in de ondermal 1002 (figuur 15H), het materiaal 1100 wordt geperst door de bovenmal 1001 (figuur 151), en de bovenmal 1001 wordt weggenomen van de ondermal 1002 (figuur 15J). Aldus is de 35 objectieflens 200c die een lichtcontroleeruitsteeksel 102c 1 00527 1w 18 heeft als lichtcontroleermiddel, voltooid, zoals getoond in figuur 15K.

In de bovenbeschreven uitvoeringsvormen werd een convexe lens gebruikt als de objectieflens, welke vervangen 5 zou mogen worden door een vlakke lens die een diffractie-theorie aanneemt, zoals een hologramlens of een Fresnel-lens, wat dan ook aanneembaar is. In het bijzonder is, wanneer de lens is voorzien van een lichtcontroleermiddel, een lichtcontroleergroef 102d met een ringvormige of vierkante 10 vorm gevormd in een vlakke lens, zoals getoond in figuur 17 (negende uitvoeringsvorm). Anders mag een afzonderlijk vervaardigde lichtcontroleerfilm 101b met een ringvormige of vlakke vorm bevestigd zijn of als deklaag zijn aangebracht, zoals getoond in figuur 18 (tiende uitvoeringsvorm). De 15 lichtcontroleergroef 102d laat het licht 402 van het tussengebied zonder diffractie door. In het alternatief reflecteert de lichtcontroleergroef 102d in een richting die irrelevant is voor het licht focusseren. Aldus wordt voorkomen, dat het licht 402 van het tussengebied de gewenste 20 plaats van een schijf bereikt. De lichtcontroleerfilm 101a voor het controleren, dat wil zeggen het absorberen, verstrooien of reflecteren, van de lichtbundel 402 van het tussengebied, dat invalt op de vlakke lens 200e, voorkomt dat de lichtbundel 402 van het tussengebied de gewenste 25 plaats van een schijf bereikt.

Figuur 19 toont de grootte van de lichtvlek op een 1,2 mm dikke schijf, zoals verkregen door de bovengenoemde uitvoeringsvormen. De hierin opgenomen objectieflens heeft een effectieve diameter van 4 mm, een diameter van het 30 nabij de as gelegen gebied van 2 mm, en een diameter van het ver van de as verwijderde gebied van 2,4-4,0 mm. Het lichtcontroleermiddel blokkeert dus de lichtbundels waarvan de diameters zijn gelegen in het gebied van 2,0-2,4 mm. In i de door de bovengenoemde omstandigheden gevormde lichtvlek 35 werd gemeten, dat de diameter van de lichtvlek bij een intensiteit van 1/e2 (ongeveer 13%) van de centrale licht- 1Ü0527 1"=i 19 intensiteit 1,3 μτη bedraagt. In vergelijking met de in figuur 5 getoonde inrichting, waar geen lichtcontroleerfilm aanwezig is, is de lichthoeveelheid van het in figuur 5 getoonde gedeelte "B" verminderd met meer dan 70% in het ge-5 val van de inrichting volgens de onderhavige uitvinding, waar een lichtcontroleerfilm aanwezig is.

Figuur 20 toont de grootte van de lichtvlek op een betrekkelijk dunne schijf, dat wil zeggen een schijf van 0,6 mm, onder de bovenbeschreven omstandigheden. Gemeten 10 werd, dat de diameter van de lichtvlek bij een intensiteit van 1/e2 (ongeveer 13%) van de centrale lichtintensiteit 0,83 μιη bedroeg.

Zoals hierboven beschreven, kan volgens de onderhavige uitvinding een lichtvlek worden gevormd op een schijf in 15 een geoptimaliseerde toestand. Zoals getoond in figuur 7, wordt het door de schijf gereflecteerde licht overgedragen via de objectieflens 200, lichtcontroleerorgaan 100 en collimeerlens 500, en wordt gereflecteerd door de bun-delsplitser 600 om dan te worden overgedragen via de focus-20 seerlens 700 om de fotodetector 800 te bereiken en gedetecteerd te worden als een elektrisch signaal. De fotodetector 800 voor het verkrijgen van een focusfoutsignaal door astigmatische abberratie is in het algemeen een in vier segmenten verdeelde detector, hetgeen een kenmerk van 25 de onderhavige uitvinding is.

Hieronder zullen de karakteristieken van de fotodetector 800 in de onderhavige uitvinding gedetailleerd worden beschreven.

Zoals getoond in de figuren 21 en 22, heeft een in het 30 centrum van de fotodetector 800 gevormde vlek centrale gebieden 901a en 901b die corresponderen met het licht van het nabij de as gelegen gebied en perifere gebieden 902a en 902b die corresponderen met het licht van het ver van de as verwijderde gebied. Figuur 21 toont het geval van een be-35 trekkelijk dikke schijf, bijvoorbeeld een schijf van 1,2 mm, en figuur 22 toont het geval van een betrekkelijk 1 Ü/ 'i«4 20 dunne schijf, bijvoorbeeld een schijf van 0,6 mm. Da verandering in diameters is onbelangrijk in het centrale gebied 901a door het licht van het nabij de as gelegen gebied, ongeacht de dikte van de schijf. De verandering in 5 diameters is echter belangrijk in het tussengebied 903a en de omtreksgebieden 902a en 902b, waarin het licht geblokkeerd wordt door lichtcontroleerorgaan 100.

Eerst, verwijzend naar figuur 21, bevindt het met het nabij de as gelegen gebied corresponderende centrale gebied 10 901a zich in het centrum van de fotodetector 800 en het perifere gebied 901a omgeeft de fotodetector. Tussengebied 903a tussen centraal gebied 901a en omtreks-gebied 902a is het gedeelte waarvan het licht geëlimineerd is door een lichtcontroleerorgaan. Met andere woorden, 15 aangezien perifeergebied 902a en tussengebied 903a aanzienlijk zijn vergroot door sferische abberratie, wordt alleen het licht van het nabij de as gelegen gebied gebruikt bij het reproduceren van informatie uit een 1,2 mm dikke schijf.

20 Verwijzend naar figuur 22 zijn zowel het centrale ge bied 901b als het perifere gebied 902b gevormd op het detectie-oppervlak van de fotodetector 800. Met andere woorden, al het licht van het nabij de as gelegen gebied en van het ver van de as gelegen gebied wordt gebruikt bij het 25 reproduceren van informatie uit een dunne (0,6 mm) schijf, onder uitsluiting van het licht van het tussengebied dat geëlimineerd is door het lichtcontroleerorgaan. Hierbij blijft de diameter van centraal gebied 901b op een relatief constante waarde, ongeacht het type schijf.

30 Zoals hierboven beschreven is, voor het uitlezen van informatie uit ten minste twee soorten schijven met onderling verschillende dikten, de optische pickupinrichting volgens de onderhavige uitvinding zodanig uitgevoerd, dat de fotodetector 800 alleen het licht ontvangt van het nabij 35 de as gelegen gebied bij het lezen van informatie uit een dikke schijf en ontvangt de fotodetector het licht van 1 00527 f·* 21 zowel het nabij de as gelegen gebied als het ver van de as verwijderde gebied bij het lezen van informatie uit een dunne schijf. Daarom wordt, wanneer een dikke schijf wordt gebruikt, een signaal verkregen dat correspondeert met het 5 licht van het nabij de as gelegen gebied. Wanneer een dunne schijf wordt gebruikt, wordt een relatief hoog signaal verkregen dat correspondeert met het licht van het nabij de as gelegen gebied en het ver van de as verwijderde gebied.

Figuur 23 toont een ander type fotodetector 810, die 10 een in acht segmenten verdeelde structuur is waarbij een tweede detectiegebied 812 is verschaft rond een eerste detectiegebied 811 dat centraal gelocaliseerd is en equivalent is aan de in vier segmenten verdeelde fotodetector 800 zoals getoond in figuur 21. Hierbij bestaat het eerste 15 detectiegebied 811 uit vier vierkante eerste licht- ontvangstelementen Al, BI, Cl en Dl, en bestaat het tweede detectiegebied 812 uit vier L-vormige tweede licht-ontvangstelementen A2, B2, C2 en D2.

De figuren 24 t/m 26 tonen de lichtontvangsttoestanden 20 van de fotodetector wanneer een dunne schijf (digitale videoschijf) wordt gebruikt. De figuren 27 t/m 29 tonen de lichtontvangsttoestanden van de fotodetector wanneer een dikke schijf (compactdisc) wordt gebruikt.

Het eerste detectiegebied 811 is zodanig ontworpen 25 dat, wanneer informatie wordt uitgelezen uit een dikke schijf, de maximale hoeveelheid van het licht wordt ontvangen van het nabij de as gelegen gebied maar de minimale hoeveelheid van het licht wordt ontvangen van het ver van de as verwijderde gebied. In het bijzonder is het eerste 30 detectiegebied zodanig ontworpen dat, wanneer informatie wordt uitgelezen uit een dunne schijf, de lichtbundels 901b en 902b van de nabij de as gelegen en ver van de as verwijderde gebieden alle worden ontvangen, zoals getoond in figuur 24. Wanneer informatie wordt uitgelezen uit een 35 dikke schijf, bereikt de lichtbundel 902b van het ver van 1 00527 ΐ«» 22 de as verwijderde gebied het tweede detectiegebied 812, zoals getoond in figuur 27.

De figuren 24, 25 en 26 tonen de •lichtontvangsttoestanden wanneer een objeetieflens respec-5 tievelijk in focus is met betrekking tot een dunne schijf, zich te ver van de schijf af bevindt en zich te dicht bij de schijf bevindt. Op vergelijkbare wijze tonen de figuren 27, 28 en 29 respectievelijk de lichtontvangsttoestanden ! wanneer een objectieflens in focus is met betrekking tot 10 een dikke schijf, zich te ver van de schijf af bevindt, en zich te dicht bij de schijf bevindt.

Bij de fotodetector die de bovengenoemde structuur heeft, wordt het gehele signaal, dat wil zeggen dat van zowel de eerste als de tweede detectiegebieden, gebruikt 15 bij het lezen van informatie uit een dunne schijf, en wordt alleen het signaal van het eerste detectiegebied gebruikt bij het lezen van informatie uit een dikke schijf.

Figuur 30 toont de focussignaalveranderingen door het signaal van het eerste detectiegebied en door het gehele 20 signaal van de eerste en tweede detectiegebieden.

Zoals duidelijk zal zijn uit het bovenstaande zijn, wanneer informatie wordt gelezen uit een dikke schijf, de focussignaalcomponenten toegenomen door alleen het licht te gebruiken van het nabij de as gelegen gebied, waardoor een 25 stabiel focussignaal wordt verkregen.

Thans zal de focuscontroleermethode van de objectief lensinrichting en de optische pickupinrichting waarin deze is opgenomen volgens de onderhavige uitvinding worden beschreven, welke een afmetingreducerend effect heeft van 30 de lichtvlek rond het centrale gebied, dat wil zeggen de lichthoeveelheid van het gedeelte "B" van figuur 5, en een focussignaal-stabiliserend effect. Hier worden, in het geval van een astigmatische abberratiemethode waar het totale lichtontvangstgebied van een fotodetector in principe is 35 verdeeld in vier of acht gedeelten, signalen van diagonaal tegenover elkaar gelegen gedeelten opgeteld om twee som- 1 0 0527 K' 23 signalen te verkrijgen en het verschil daartussen. Aangezien alleen een enkel focusbesturingssignaal wordt gegenereerd, ongeacht de schijfdikte, is een afzonderlijk focusstuursignaalmiddel niet nodig. Voorts zijn, in het ge-5 val van een dunne schijf, de grootten van het gedetecteerde focusstuursignaal verschillend, afhankelijk van de schijfdikte. Met andere woorden, zoals getoond in figuur 31, al het licht van de nabij de 'as gelegen en ver van de as verwijderde gebieden bereiken de fotodetector in 10 het geval van een dunne schijf, en alleen het licht van het nabij de as gelegen gebied bereikt de fotodetector in het geval van een dikke schijf, waardoor het schijftype gemakkelijk wordt onderscheiden.

De werking van het onderscheiden van het schijftype 15 zal thans gedetailleerd worden beschreven onder verwijzing naar figuur 32.

Wanneer een dunne schijf (digitale videoschijf) of dikke schijf (compactdisc) wordt ingebracht, neemt de focusstroom toe of af om het bereik van een objectieflens 20 te discrimineren, dat wil zeggen schijftype, zoals getoond in figuur 33, zodat de objectieflens m maal wordt bewogen binnen zijn bereik van focusverplaatsrichting, waardoor van de signalen van de fotodetector een somsignaal en een focussignaal (S£) wordt verkregen. In dat geval wordt, 25 aangezien een in vier segmenten verdeelde fotodetector wordt gebruikt, het focussignaal verkregen door een astigmatische methode. Experimenteel werd duidelijk, dat de lichthoeveelheid die genoeg is voor de compatibiliteit voor beide schijftypen, verkregen kon worden en een focus-30 signaalstabilisatie gerealiseerd kon worden onder de voorwaarde dat de amplitude van het focussignaal voor een reproductie bij een dunne schijf vier keer zo groot is als die voor reproductie bij een dikke schijf.

De hoeveelheid sferische abberratie wordt verminderd 35 door de bovenbeschreven methode om een op een schijf geregistreerd signaal te reproduceren. In een dergelijk geval 100S771 , 24 is echter de sferische abberratie groter dan die van de optische pickup voor een conventionele compactdiscspeler, waardoor een verslechtering van een reproductiesignaal resulteert. Daarom verdient het de voorkeur dat gebruik 5 wordt gemaakt van een in figuur 36 getoonde digitale golfvormequa1izer.

Als het focussignaal S£ en het somsignaal zijn verkregen, wordt bepaald of het focussignaal S£ groter is dan een eerste referentiesignaal voor een dunne schijf. In dat 10 geval kan het somsignaal ook worden vergeleken met het eerste referentiesignaal in overeenstemming met de ontwerpcondities.

Zoals getoond in figuur 34 wordt, als de eerste referentiewaarde minder is dan het focussignaal S£ of het 15 somsignaal, bepaald dat de schijf dun is en wordt focus-seren en spoorvolging continu uitgevoerd, waardoor een reproductiesignaal wordt verkregen. Het reproductiesignaal passeert door een golfvormegualizer voor een dunne schijf (digitale videoschijf) om een golfvormequalizingsignaal te 20 verkrijgen.

Indien echter de eerste referentiewaarde groter is dan het focussignaal S£ of het somsignaal, wordt bepaald of het focussignaal Sf groter is dan de tweede referentiewaarde die correspondeert met de dikke schijf (compactdisc).

25 Zoals getoond in figuur 35 wordt, indien het focus signaal S£ of het somsignaal groter is dan de tweede referentiewaarde, bepaald dat de schijf dik is en wordt focusseren en spoorvolgen continu uitgevoerd, waardoor een reproductiesignaal wordt verkregen. Het reproductiesignaal 30 passeert door een golfvormequalizer voor een dikke schijf (compactdisc) om een golfvormequalizingsignaal te verkrijgen .

Indien het focussignaal S£ of het somsignaal minder is dan het tweede referentiesignaal, wordt een foutsignaal 35 gegenereerd.

1005271* 25

Zoals hierboven beschreven, heeft de objectieflensinrichting volgens de onderhavige uitvinding in vergelijking met de conventionele objectieflensinrichting diverse voordelen, als volgt.

5 De objectieflensinrichting volgens de onderhavige uit vinding is voorzien van een lichtblokkeermiddel of lichtverstrooimiddel dat eenvoudig en gemakkelijk te fabriceren is, bijvoorbeeld een lichtcontroleerfilm die gevormd is op een transparant onderdeel of een lichtblok-10 keergroef of lichtverstrooigroef die gevormd is op de ob-jectieflens, terwijl de conventionele objectieflens-inrichting een complexe en dure hologramlens bevat. Aangezien het licht 'wordt gebruikt zonder gescheiden te zijn door een hologramlens, heeft de objectieflensinrichting 15 volgens de onderhavige uitvinding voorts een verbeterde en hogere lichtgebruiksefficiency. Aangezien de objectieflensinrichting met een lichtcontroleermiddel een enkele objectief lens heeft, is het bovendien bijzonder eenvoudig om de optische pickup waar de lensinrichting in wordt toegepast, 20 te assembleren en in te stellen. Aangezien een signaal wordt verkregen dat het schijftype kan onderscheiden, is voorts een afzonderlijk element voor het onderscheiden van het schijftype niet benodigd.

0 0527 11¾

Claims

1 QQ1>2 / 'iwj bepaald gebied dat een buitendiameter heeft die kleiner is dan de effectieve diameter van genoemde objeetieflens.

1. Objectieflensinrichting, omvattende: een objectieflens die is opgesteld langs een lichtbaan, gericht naar het vlak van een schijf, en die een voorafbepaalde effectieve diameter heeft; en 5 een langs de lichtbaan verschaft lichtcontroleermiddel voor het controleren van het licht tussen het nabij de as gelegen gedeelte en het ver van de as verwijderde gedeelte van een invallende lichtbundel om niet op genoemde schijf gefocusseerd te worden; 10 waarbij het centrale gedeelte van genoemde objec- tieflens dat correspondeert met het nabij de as gelegen gedeelte van genoemde invallende lichtbundel, de optimale kromming en asferische coëfficiënt heeft voor zowel dikke als dunne schijven. 15

2. Objeetieflensinrichting volgens conclusie 1, waarbij het perifere gedeelte van.genoemde objectieflens dat correspondeert met het ver van de as verwijderde gedeelte van genoemde invallende lichtbundel, de optimale kromming 20 en asferische coëfficiënt heeft voor een dunne schijf.

3. Objectieflensinrichting volgens conclusie 1 of 2, waarbij genoemd lichtcontroleermiddel geconstrueerd is voor het controleren van het licht van een voorafbepaald gebied 25 dat een buitendiameter heeft die kleiner is dan de effectieve diameter van genoemde objectieflens.

4. Objectieflensinrichting volgens één der voorgaande conclusies, waarbij genoemd lichtcontroleermiddel een 30 transparant orgaan is dat is voorzien van een licht-controleerfilm met een voorafbepaald patroon. • 0 Q 5 Z 7 1 *

5. Objectieflensinrichting volgens conclusie 4, waarbij genoemd transparant orgaan over een voorafbepaalde afstand is gescheiden van genoemde objectieflens.

6. Objectieflensinrichting volgens conclusie 1 of 2, waarbij genoemd lichtcontroleermiddel een op ten minste één oppervlak van genoemde objectieflens gevormde licht-controleerfilm met een voorafbepaald patroon is.

7. Objectieflensinrichting volgens conclusie 1 of 2, waarbij genoemd lichtcontroleermiddel een op ten minste één oppervlak van genoemde objectieflens gevormd licht-controleerpatroon met een voorafbepaalde vorm is voor het controleren van genoemd invallend licht. 15

8. Objectieflensinrichting volgens conclusie Ί, waarbij genoemd lichtcontroleerpatroon een groef is die een vlak met een voorafbepaalde helling ten opzichte van de lichtdoorlaatas van genoemde objectieflens heeft. 20

9. Objectieflensinrichting volgens conclusie 8, waarbij genoemd lichtcontroleerpatroon een V-vormige dwarsdoorsnede heeft.

10. Objectieflensinrichting volgens conclusie 1, waarbij genoemde lichtcontroleerfilm een uitstekende trapvorm of wigvorm heeft.

11. Objectieflensinrichting volgens conclusie 7, waarbij 30 genoemd lichtcontroleermiddel een diffractierooster heeft voor het controleren van het invallende licht.

12. Objectieflensinrichting volgens conclusie 7, waarbij genoemd lichtcontroleermiddel een lichtverstrooiingspatroon 35 heeft met een onregelmatig vlak. < p ^ ^ ^ '1 - j II 4#' j

13. Objectieflensinrichting volgens een willekeurige der voorgaande conclusies, waarbij genoemde objectieflens een vlakke lens is.

14. Optische pickupinrichting, omvattende: een lichtbron; een objectieflens die is opgesteld langs de lichtbaan vanaf genoemde lichtbron, gericht naar het vlak van een schijf, welke objectieflens een voorafbepaalde effectieve 10 diameter heeft; een lichtcontroleermiddel dat is verschaft langs de lichtbaan en gericht is naar genoemde objectieflens voor het controleren van het licht van het tussengebied tussen nabij de as gelegen en ver van de as verwijderde gebieden 15 van een invallende lichtbundel dat niet op genoemde schijf gefocusseerd moet worden; een bundelsplitser die is opgesteld tussen genoemd lichtcontroleermiddel en genoemde lichtbron; en een fotodetector voor het detecteren van het licht dat 20 door genoemde schijf gereflecteerd is en door genoemde bundelsplitser gesplitst; waarbij het centrale gedeelte van genoemde objec-tieflens dat correspondeert met het nabij de as gelegen gebied van genoemde invallende lichtbundel, de optimale 25 kromming en asferische coëfficiënt heeft voor zowel dikke als dunne schijven.

15. Optische pickupinrichting volgens conclusie 14, waarbij het perifere gedeelte van genoemde objectieflens dat 30 correspondeert met het ver van de as verwijderde gedeelte van genoemde invallende lichtbundel, de optimale kromming en asferische coëfficiënt heeft voor een dunne schijf.

16. Optische pickupinrichting volgens conclusie 14 of 15, 35 waarbij genoemd lichtcontroleermiddel geconstrueerd is voor het controleren van het licht van een voorafbepaald gebied 1005271! dat een buitendiameter heeft die kleiner is dan de effectieve diameter van genoemde objectieflens.

17. Optische pickupinrichting volgens één der voorgaande 5 conclusies, waarbij genoemd lichtcontroleermiddel een transparant orgaan is dat is voorzien van een licht-controleerfilm met een voorafbepaald patroon.

18. Optische pickupinrichting volgens conclusie 17, waar-10 bij genoemd transparant orgaan over een voorafbepaalde afstand is gescheiden van genoemde objeetieflens.

19. Optische pickupinrichting volgens conclusie 14 of 15, waarbij genoemd lichtcontroleermiddel een op ten minste één 15 oppervlak van genoemde objectieflens gevormde licht-controleerfilm met een voorafbepaald patroon is.

20. Optische pickupinrichting volgens conclusie 1 of 2, waarbij genoemd lichtcontroleermiddel een op ten minste één 20 oppervlak van genoemde objectieflens gevormd licht- controleerpatroon met een voorafbepaalde vorm is voor het controleren van genoemd invallend licht.

21. Optische pickupinrichting volgens conclusie 20, waar-25 bij genoemd lichtcontroleerpatroon een groef is die een vlak met een voorafbepaalde helling ten opzichte van de lichtdoorlaatas van genoemde objectieflens heeft.

22. Optische pickupinrichting volgens conclusie 21, waar-30 bij genoemd lichtcontroleerpatroon een V-vormige dwarsdoorsnede heeft.

23. Optische pickupinrichting volgens conclusie 20, waarbij genoemde lichtcontroleerfilm een uitstekende trapvorm 35 of wigvorm heeft. 1005271^

24. Optische pickupinrichting volgens conclusie 20, waarbij genoemd lichtcontroleerpatroon een diffractierooste-rpatroon heeft voor het controleren van genoemd invallende licht. 5

25. Optische pickupinrichting volgens conclusie 20, waarbij genoemd lichtcontroleermiddel een lichtverstrooiings-patroon heeft met een onregelmatig vlak.

26. Optische pickupinrichting volgens conclusie 14 of 15, waarbij genoemde fotodetector van de door een dikke schijf gereflecteerde lichtbundels de lichtbundel van het nabij de as gelegen gebied ontvangt en van de door een dunne schijf gereflecteerde lichtbundels al de lichtbundels van de nabij 15 de as gelegen en ver van de as verwijderde gebieden ontvangt.

27. Optische pickupinrichting volgens conclusie 26, waarbij genoemd lichtcontroleermiddel is geconstrueerd voor het 20 blokkeren of verstrooien van het licht van een ringvormig gebied dat een buitdiameter heeft die kleiner is dan de effectieve diameter van genoemde objectieflens.

28. Optische pickupinrichting volgens conclusie 27, waar-25 bij genoemd lichtcontroleermiddel een transparant orgaan is dat een lichtcontroleerfilm met een voorafbepaald patroon heeft.

29. Optische pickupinrichting volgens conclusie 28, waar-30 bij genoemd transparant orgaan over een voorafbepaalde afstand is gescheiden van genoemde objeetieflens.

30. Optische pickupinrichting volgens conclusie 26 of 27, waarbij genoemd lichtcontroleermiddel een op ten minste één 35 oppervlak van genoemde objectieflens gevormde lichtcontroleerf ilm met een voorafbepaald patroon is. i n o £ 0 7 ·] i

31. Optische pickupinrichting volgens conclusie 27 of 28, waarbij genoemd lichtcontroleermiddel een op ten minste één oppervlak van genoemde objectieflens gevormde licht- 5 controleergroef met een voorafbepaald patroon is voor het controleren van genoemd invallend licht.

32. Optische pickupinrichting volgens conclusie 31, waarbij genoemd lichtcontroleerpatroon een diffractierooster- 10 patroon heeft voor het controleren van genoemd invallend licht.

33. Optische pickupinrichting volgens conclusie 31, waarbij genoemd lichtcontroleermiddel een lichtverstrooiings- 15 patroon heeft met een onregelmatig oppervlak.

34. Optische pickupinrichting volgens conclusie 14 of 15, waarbij genoemde fotodetector een eerste 1ichtontvangst-gebied omvat voor het van de door een dikke schijf gere- 20 flecteerde lichtbundels ontvangen van de lichtbundel van het nabij de as gelegen gebied en voor het van de door een dunne schijf gereflecteerde lichtbundels ontvangen van al de lichtbundels van de nabij de as en ver van de as gelegen gebieden, en een tweede lichtontvangstgebied dat genoemd 25 eerste lichtontvangstgebied omgeeft.

35. Optische pickupinrichting volgens conclusie 34, waarbij genoemde eerste en tweede lichtontvangstgebieden van genoemde fotodetector in vier segmenten zijn verdeeld en in 30 termen van totale structuur een vierkante opstelling hebben.

36. Optische pickupinrichting volgens conclusie 34 of 35, waarbij genoemd lichtcontroleermiddel geconstrueerd is voor 35 het blokkeren of verstrooien van het licht van een vooraf-

37. Optische pickupinrichting volgens één der con- 5 clusies 34 t/m 36, waarbij genoemd lichtcontroleermiddel een transparant orgaan is dat is voorzien van een licht-controleerfilm met een voorafbepaald patroon.

38. Optische pickupinrichting volgens conclusie 37, waar-10 bij genoemd transparant orgaan over een voorafbepaalde afstand is gescheiden van genoemde objectieflens.

39. Optische pickupinrichting volgens conclusie 34 of 36, waarbij genoemd lichtcontroleermiddel een op ten minste één 15 oppervlak van genoemde objectieflens gevormde licht-controleerfilm met een voorafbepaald patroon is.

40. Optische pickupinrichting volgens conclusie 34 of 36, waarbij genoemd lichtcontroleermiddel een op ten minste één 20 oppervlak van genoemde objectieflens gevormd licht- controleerpatroon met een voorafbepaalde vorm is voor het controleren van genoemd invallend licht.

41. Optische pickupinrichting volgens conclusie 40, waar-25 bij genoemd lichtcontroleerpatroon een groef is die een vlak met een voorafbepaalde helling ten opzichte van de lichtdoorlaatas van genoemde objectieflens heeft.

42. Optische pickupinrichting volgens conclusie 41, waar-30 bij genoemd lichtcontroleerpatroon een V-vormige dwarsdoorsnede heeft.

43. Optische pickupinrichting volgens conclusie 40, waarbij genoemd lichtcontroleerpatroon een diffractierooster- 35 patroon heeft voor het controleren van genoemd invallend licht. S li Ü1 Q KJ IL_ l; L 1 .1

44. Optische pickupinrichting volgens conclusie 40, waarbij genoemd lichtcontroleermiddel een lichtverstrooipatroon heeft met een onregelmatig oppervlak. 5

45. Optische pickupinrichting volgens conclusie 40, waarbij genoemde lichtcontroleerfilm een uitstekende trapvorm of wigvorm heeft.

46. Optische pickupinrichting volgens een willekeurige der conclusies 14 t/m 45, waarbij genoemde objectieflens een vlakke lens is.

47. Werkwijze voor het vervaardigen van een objectieflens, 15 omvattende de stappen van: het verschaffen van een eerste mal die is ontworpen om een gedeelte te hebben voor het vormen van een lichtcontroleermiddel voor het controleren van de lichtbundel die invalt op het tussengebied tussen een nabij de as ge-20 legen gebied en een ver van de as gelegen gebied, van die lichtbundels die invallen op genoemde objectieflens, gevormd in het gedeelte dat correspondeert met het tussengebied van een lichtdoorlaatgedeelte van genoemde objectieflens, en om de optimale kromming en asferische 25 coëfficiënt voor zowel dikke als dunne schijven te hebben; het verschaffen van een tweede mal die correspondeert met genoemde eerste mal; het installeren van genoemde eerste en tweede mallen in een lensgietinrichting; en 30 het vormen van een lens door het injecteren van lensmateriaal tussen genoemde eerste en tweede mallen.

48. Werkwijze voor het vervaardigen van een objectieflens volgens conclusie 47, waarbij genoemde lensgietinrichting 35 een compressiegietmethode gebruikt. 1 00527 Ή

49. Werkwijze voor het vervaardigen van een objectieflens volgens conclusie 47, waarbij genoemde lensgietinrichting een hogedrukinjectiemethode toepast.

50. Werkwijze voor het vervaardigen van een objectieflens volgens één der conclusies 47 t/m 49, waarbij genoemd gedeelte dat het lichtcontroleermiddel vormt, ten minste twee vormen heeft die gekozen zijn uit de groep die bestaat uit een getrapte vorm, een wigvorm, een onregelmatige vorm, 10 en een fijne onregelmatige vorm ten gevolge van corrosie. ‘ 1 0 0527 1«!