NL8403034A - Opto-elektronisch fokusfout-detektiestelsel. - Google Patents

Opto-elektronisch fokusfout-detektiestelsel. Download PDF

Info

Publication number
NL8403034A
NL8403034A NL8403034A NL8403034A NL8403034A NL 8403034 A NL8403034 A NL 8403034A NL 8403034 A NL8403034 A NL 8403034A NL 8403034 A NL8403034 A NL 8403034A NL 8403034 A NL8403034 A NL 8403034A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
detection system
plane
radiation
detectors
focus error
Prior art date
Application number
NL8403034A
Other languages
English (en)
Original Assignee
Philips Nv
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Philips Nv filed Critical Philips Nv
Priority to NL8403034A priority Critical patent/NL8403034A/nl
Priority to US06/682,226 priority patent/US4712205A/en
Priority to DE8585201588T priority patent/DE3569621D1/de
Priority to ES547514A priority patent/ES8609746A1/es
Priority to EP85201588A priority patent/EP0177108B1/en
Priority to CA000492137A priority patent/CA1330495C/en
Priority to JP60219275A priority patent/JPS61105737A/ja
Priority to AU48247/85A priority patent/AU571741B2/en
Priority to KR1019850007301A priority patent/KR920010949B1/ko
Publication of NL8403034A publication Critical patent/NL8403034A/nl
Priority to SG896/90A priority patent/SG89690G/en
Priority to HK839/91A priority patent/HK83991A/xx

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/10Beam splitting or combining systems
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/135Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
    • G11B7/1381Non-lens elements for altering the properties of the beam, e.g. knife edges, slits, filters or stops
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/10Beam splitting or combining systems
    • G02B27/14Beam splitting or combining systems operating by reflection only
    • G02B27/143Beam splitting or combining systems operating by reflection only using macroscopically faceted or segmented reflective surfaces
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/10Beam splitting or combining systems
    • G02B27/14Beam splitting or combining systems operating by reflection only
    • G02B27/144Beam splitting or combining systems operating by reflection only using partially transparent surfaces without spectral selectivity
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/08Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
    • G11B7/09Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
    • G11B7/0908Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following for focusing only
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/08Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
    • G11B7/09Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
    • G11B7/0908Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following for focusing only
    • G11B7/0916Foucault or knife-edge methods

Description

. *v r PHN 11.176 1 N.V. Philips’ Gloeilampenfabrieken te Eindhoven
Cpto-elektronisch fokusfout-detektiestelsel.
De uitvinding heeft betrekking qp een opto-elektronisch fokusfout-detektiestelsel voor het detekteren, in een optisch afbeel-dingssysteem, van een afwijking tussen een eerste stralingsreflekterend vlak en een vlak van fokussering van een objektiefstelsel, in het 5 bijzonder voor een inrichting voor het uitlezen van een registratie-drager met een optische stralingsreflekterende informatiestruktuur of een inrichting voor het langs optische weg inschrijven van informatie in een registratiedrager, welk fokusfout-detektiestelsel bevat een, in de weg van een door het eerste vlak gereflekteerde stralingsbundel ge-10 plaatst, bundelsplitsend element, en een achter het bundelsplitsend element geplaatst stralingsgevoelig detektiestelsel bevattende een aantal, in twee groepen verdeelde detektoren waarvan de eerste groep is toegevoegd aan een eerste en de tweede groep aan een tweede van · twee deelbundels gevormd door het bundelsplitsend element, waarbij de 15 uitgangen van de detektoren verbonden zijn met de ingangen van een elektronische schakeling waarin een fokusfoutsignaal wordt afgeleid uit de detektorsignalen.
Een dergelijke inrichting is bekend uit onder andere de ter visie gelegde Nederlandse octrooiaanvrage nr. 81 04588 (PHN 10.173). 20 Deze inrichting bevat een stralingsbron in de vorm van een halfgeleider-diodelaser. De door deze laser uitgezonden uitleesbundel wordt door een objéktiefstelsel op een informatiestruktuur, die op een ronde schijfvormige registratiedrager is aangebracht, gefokusseerd. De door de inf ormatiestruktuur gereflekteerde uitleesbundel doorloopt voor een 25 tweede maal het objéktiefstelsel en vervolgens een tussen de stralingsbron en het objektiefstelsel aangebracht scheidingsprisma. Dit prisma koppelt de gemoduleerde uitleesbundel uit de stralingsweg van de door de Iron uitgezonden bundel, zodat de gemoduleerde bundel kan worden opgevangen door een stralingsgevoelig detektiestelsel dat een elektrisch 30 signaal levert overeenkomstig de modulatie van de laatstgenoemde bundel.
Voor optische stelsels waarmee zeer kleine informatiedetails afgebeeld moeten worden/ en die met een grote numerieke apertuur werken, is de scherptediepte gering. Voor dit soort afbeeldingsstelsels, die 8403034 PHN 11.176 2 , (- -<s bijvoorbeeld gebruikt worden in mikroskopen of in inrichtingen voor het uitlezen van een optische registratiedrager met. zeer kleine details of in inrichtingen voor het inschrijven van informatie in een registrar_ tiedrager, is het van belang een afwijking tussen het werkelijke en het 5 gewenste vlak van fokussering te kunnen detekteren, om aan de hand daarvan de fokussering te kunnen bijregelen. Daartoe kan, zoals in de genoemde Nederlandse octrooiaanvrage nr. 81 04588 beschreven is, op het uittreevlak van het scheidingsprisma een dakkantprisma aangebracht zijn. Dit prisma splitst de bundel in twee deelbundels die opgevangen Μ worden door afzonderlijke detektoren van het stralingsgevoelige detektie-stelsel. Dit stelsel bestaat uit bijvoorbeeld vier stralingsgevoelige detektoren die gerangschikt zijn volgens een lijn dwars op de brekende ribbe van het dakkantprisma. Door de som van de signalen van de twee binnenste detektoren af te trekken van die van de twee buitenste detek-15 toren wordt een signaal verkregen dat evenredig is met een fokusfout.
Het kan in de praktijk gewenst zijn het bundelsplitsend element los te koppelen van het bundelscheidingselement, bijvoorbeeld indien men uit kosten overwegingen een ander element dan een prisma wil gebruiken voor de bundelsplitsing. Dit andere element kan bijvoorbeeld 20 een gedeeltelijk doorlatende spiegel zijn. Het bundelsplitsend element dat in de stralingsweg tussen het bundelscheidingselement en het detektiestelsel aangebracht moet worden, kan bestaan uit een wigvormig element met dezelfde vorm als het dakkantprisma. Dit wigvormige element kan uit een goedkope kunststof bestaan en op goedkope wijze met 25 behulp van bekende perstechnieken vervaardigd worden. Een dergelijk element is echter nogal gevoelig voor omgevingsinvloeden zoals temperatuur. Bij een verandering van de temperatuur verandert de brekingsindex en de vorm van dit element, waardoor de deelbundels, en daarmee de door deze deelbundels in het vlak van het stralingsgevoelige detektie-30 stelsel gevormde stralingsvlekken, ten opzichte van de bijbehorende detektoren verschuiven. Bij de in de Nederlandse octrooiaanvrage nr. 81 04588 getoonde vorm van het bundelsplitsend element en detektoren-opstelling zou de bedoelde verschuiving optreden in dezelfde richting als de verschuiving die het gevolg is van fokusseringsfouten. De door 35 de temperatuursverandering veroorzaakte verschuiving van de stralingsvlekken wordt dan geïnterpreteerd als een fokusfout, waardoor het servosysteem voor de fokussering op een foutief fokusfoutsignaal gaat regelen en geen goede fokussering meer mogelijk is.
8403034 * ér i FHN 11.176 3
De onderhavige uitvinding heeft ten doel een fokusfout-detektiestelselmeteen hundelsplitsend element te verschaffen waarin de invloed van de omgeving op het verkregen fokusfoutsignaal vrijwel geëlimineerd is. Het stelsel volgens de uitvinding vertoont als kenmerk, 5 dat het hundelsplitsend element een samengestelde wig is met een enkel grondvlak en een tegenover dit grondvlak gelegen bovenvlak dat bestaat uit twee gedeelten die, gezien in het scheidingsvlak van de twee wig-gedeelten, een hoek met elkaar maken, welk scheidingvlak dwars op het grondvlak en dwars qp de bovenvlakgedeelten is en door de optische IQ as van het afbeeldingsstelsel gaat, en dat de twee groepen van detekto-ren gelegen zijn aan weerszijden van een vlak door de optische as en dwars op het scheidingsvlak.
In dit fokusfout-detektiestelsel veroorzaakt een verandering van bijvoorbeeld de omgevingstemperatuur een verschuiving van de 15 stralingsvlekken in de lengterichting van de scheidingsstroken. Deze verschuiving heeft vrijwel geen verandering van het verschil tussen de uitgangssignalen van de detektoren van een groep tot gevolg en veroorzaakt derhalve geen foutief fokusfoutsignaal.
De uitvinding kan ook toegepast worden in een fokusfout-2o detektiestelsel waarin het hundelsplitsend element, in de vorm van een dakkantprisma, (¾) het bundelscheidingselement, in de vorm van bijvoorbeeld een prisma, is aangebracht. Het optische gedrag van een dergelijk dakkantprisma zal ook afhankelijk zijn van bijvoorbeeld de omgevingstemperatuur indien dit prisma niet meer, zoals in het stelsel volgens 25 de Nederlandse octrooiaanvrage nr. 81 04588 (PHN 10.173), bestaat uit een dun laagje polymeriseerbare kunsstof waarin de tengevolge van een temperatuursvariatie optredende veranderingen van brekingsindex en vorm elkaar nagenoeg kampenseren.
Zoals reeds opgemerkt kan bij het loskoppelen van het bundel-30 splitsend element en het bundelscheidingselement dit laatste een ander element dan een prisma zijn. Uit kosten overwegingen wordt bij voorkeur een gedeeltelijk doorlatende spiegel als hundelsplitsend element gebruikt. Voor een door deze spiegel tredende konvergente.'bundel vormt deze spiegel een plan-paraHelle plaat die, omdat hij scheef in de 35 bundel geplaatst is, astigmatisms kan veroorzaken, cm aan dit bezwaar tegemoet te koten, vertoont een voorkeursuitvoeringsvarm van een fokus-fout-detektiesignaal volgens de uitvinding als verder kenmerk, dat de samengestelde wig is aangebracht qp een oppervlak van een cylinder lens.
8403034 i . * '* PHN 11.176 4
Deze cylinderlens kan het door de plan-parallelle plaat geïntroduceerde astigmatisms korrigeren.
Bij voorkeur bestaan de samengestelde wig en de cylinderlens uit hetzelfde materiaal en vormen deze elementen één geïntegreerd 5 optisch element. Dit element kan met bekende perstechnieken qp goedkope wijze vervaardigd worden.
Bij voorkeur maakt de scheidingsstrook tussen de detektoren van de eerste groep een eerste kleine hoek en de scheidingsstrook tussen de detektoren van de tweede groep een tweede kleine hoek, die tegen-10 gesteld is aan de eerste hoek, met de lijn die verkregen wordt door projekteren van het scheidingsvlak van de samengestelde wig op het vlak van het detektiestelsel. Daardoor wordt het mogelijk, door verplaatsing in twee onderling loodrechte richtingen van het stralingsgevoelige detektiestelsel ten opzichte van de deelbundels, de middens 15 van de stralingsvlekken steeds symmetrisch ten opzichte van de bijbehorende detektoren te positioneren bij een korrekte fokussering.
De uitvinding zal nu worden toegelicht door beschrijving van haar toepassing in een inrichting voor het uitlezen van een optische registratiedrager. Daarbij zal wcarden verwerzen naar de tekening, waarin: 20 figuur 1, in schematische vorm, een uitlees inrichting voorzien van het fokusfout-detéktiestelsel volgens de uitvinding laat zien, figuur 2, in perspektief, een uitvoeringsvorm van het in deze inrichting gebruikte bundelsplitsend element toont, figuur 3 het in de inrichting gebruikte stralingsgevoelige 25 detektiestelsel in bovenaanzicht weergeeft, figuur 4 het bundelsplitsend element in bovenaanzicht en een oriëntatie van de detektoren ten opzichte van het scheidingsvlak van de wig toont, en figuur 5 een schakeling voor het verwerken van de detektor-3Q signalen tot'een fokusfoutsignaal laat,zien.
In figuur 1 is een klein gedeelte van een ronde schijfvormige registratiedrager 1 in radiële doorsnede weergegeven. De stralings-ref lekt erende informatiestruktuur bevindt zich aan de bovenzijde van de registratiedrager en bestaat uit een groot aantal, niet weergegeven, 35 ’informatiegebiedjes die volgens informatiesporen 2 gerangschikt zijn.
De informatiestruktuur wordt afgetast door een uitleesbundel b geleverd door een stralingsbron 3, bijvoorbeeld een halfgeleiderdiodelaser. Een kollimatorlens 4 zet de divergerende bundel om in een evenwijdige bundel 8403034 PHN 11.176 5 met een zodanige doorsnede dat de pupil van een objektiefstelsel 5 goed gevuld wordt. Dit objektiefstelsel vormt dan een stralingsvlek V van minimale afmetingen pp de informatiestruktuur.
De uitleesbundel wordt door de informatiestruktuur gereflek-5 teerd en bij bewegen van de registratiedrager ten opzichte van de uitleesbundel wordt de gereflekteerde bundel in de tijd gemoduleerd overeenkomstig de in de registratiedrager aangetrachte informatie. Om de gemoduleerde bundel te scheiden van de door de stralingsbron uitgezonden bundel is de stralingsweg van de stralingsbron naar de kollimatarlens 4 10 een bundelscheidingselement in de vorm van bijvoorbeeld een halfdoorlatende spiegel 6 aangehracht. Deze spiegel reflekteert een deel van de door de bron 3 uitgezonden straling naar de registratiedrager en laat een deel van de door de registratiedrager gereflekteerde straling door naar een stralingsgevoelig detektiestelsel 7 dat de gemoduleerde uit-15 leesbunden omzet in een elektrisch signaal. Bij voorkeur heeft deze spiegel een reflekt iekoëff icient in de arde van 0,3 zodat, af gezien van verliezen in de stralingsweg, ongeveer 21¾ van de door de bron uitgezonden straling pp het detektiestelsel terecht komt en slechts ongeveer 9% naar de stralingsbron terug keert.
20 Cm een fokusfoutsignaal, dat een indikatie geeft over de grootte en de richting van een afwijking tussen het vlak van fokussering van het objektiefstelsel en het vlak van de informatiestruktuur, pp te wékken is in de stralingsweg een samengestelde wig 8 aangebracht, waarvan in figuur 2 een uitvoeringsvorm in perspektief en vergroot is 25 weergegeven. Deze wig bestaat uit twee wigvormige gedeelten 9 en 10 j waarvan de bovenvlakken 12 en 13 ten opzichte van het gemeenschappelijke grondvlak 14 een tegengestelde helling vertonen. Het is ook mogelijk dat een van de bovenvlakken evenwijdig is aan het.'grondvlak 14, terwijl het andere bovenvlak een bepaalde hoek met het grondvlak maakt. Het 2Q vlak 11 is het scheidingsvlak van de twee wiggedeelten. Dit vlak bevat de optische as van het afbeeldingsstelsel die in figuur 1 met de streep-stippellijn a is aangegeven.
De bundel b wordt door de samengestelde wig gesplitst in twee deelbundels hj en b2 die, als gevolg van de tegengestelde 35 hellingen van de twee wiggedeelten, in tegengestelde richtingen worden afgebogen. De deelbundel b2 wordt gefokusseerd in het punt F2 dat bijvoorbeeld vóór het vlak van tekening van figuur 1 gelegen is, terwijl de deelbundel b^ gefokusseerd wordt in het punt dat achter het vlak 8403034 PHN 11.176 6 ! *5 "4 van tekening gelegen is. F is het punt waar de bundel b gefokusseerd zou worden bij afwezigheid van de samengestelde wig. Duidelijkheidshalve is het detektiestelsel 7 iets onder de punten en F2 getekend; in werkelijkheid ligt dit stelsel in het vlak door de punten en F2 s en dwars op de optische as.
Het detektiestelsel 7 bevat vier detektoren die in twee • groepen van twee gerangschikt zijn, waarbij de ene groep bijvoorbeeld vóór het vlak van tekening van figuur 1 is gelegen en de tweede groep achter dit vlak. In figuur 3 is het detektiestelsel met de detektoren 10 15, 16, 17en18in bovenaanzicht weergegeven, en wel voor de situatie dat de bundel b goed op het vlak van de informatiestruktuur gefokusseerd is. De door de deelbundels b^ en b2 gevormde stralingsvlekken V^, respektievelijk V2, liggen dan symmetrisch ten opzichte van hun bijbehorende detektoren 15 en 16, respektievelijk 17 en 18. Wanneer er 15 een fokusfout optreedt, zal elk van de stralingsvlekken asymmetrisch groter worden zodat het gemiddelde van zijn stralingsverdeling zich verplaatst ten opzichte van de bijbehorende detektoren. Daarbij verplaatsen de· stralingsvlekken zich in tegengestelde richtingen.
Wanneer de bundel b wordt gefokusseerd in een punt dat boven 20 het vlak van de informatiestruktuur· ligt, dan is de stralingsvlek in de richting van de detektor 15 verschoven en de stralingsvlek V2 in de richting van de detektor 17, zoals in figuur 3 met de gestreepte krommen V.j en Vi, is aangegeven. Dan ontvangen de detektoren 15 en 17 meer straling dan de detektoren 16 en 18. Wordt de bundel b gefokusseerd 25 in een punt dat beneden het vlak van de informatiestruktuur ligt, dan geldt het omgekeerde en ontvangen de detektoren 16 en 18 meer straling dan de detektoren 15 en 17.
Indien de uitgangssignalen van de detektoren 15, 16, 17 en 18 warden voorgesteld door respektievelijk S^, S2, en S4 dan wordt het 3Q fokusfoutsignaal gegeven door:
Sf = (S1 + S3) - (S2 + S4)
Door de uitgangssignalen van de vier detektoren bij elkaar op te tellen funktioneren deze als één enkele detektor waarmee het informatiesignaal verkregen kan worden. Dit informatiesignaal wordt gegeven door: 35 si = si + s2 + S3 + S4*
Het hierboven gegeven fokusfoutsignaal kan, bij niet korrekte positionering van de detektoren, beïnvloed worden door een eventuele, in de loop van de tijd optredende, vervuiling van de optische 8403054 EHN 11.176 7 . - * elementen of doer effekten in het vlak van de informatiestruktuur, zogenaamde "drop-outs". Ook spoorvolgfouten kunnen dan het fokusfout-signaal beïnvloeden. Bij voorkeur wordt daarom een zogenaamd genormaliseerd fokusfoutsignaal opgewekt dat door de genoemde eventualiteiten 5 niet beïnvloed wordt. Dit fokusfoutsignaal wordt gegeven door: - S1 ~ S2 . S3 - S4 f S1 + S2 S3 + S4'
Dit signaal is onafhankelijk van de totale stralingsintensiteit in het vlak van het stralingsgevoelige detektiestelsel en is alleen een 10 funktie van de stralingsverdeling over de afzonderlijke detektoren. Het signaal kan met bekende elektronische circuits uit de detektie-signalen warden afgeleid. In figuur 5 is een voorbeeld van de signaalverwerking schematisch weergegeven. Het circuit bevat twee aftrékschake-lingen, 30, 31, vier optelschakelingen 32, 33, 34 , 35 en twee deler-15 schakelingen 36, 37 en behoeft geen nadere uitleg.
Bij voorkeur is in de stralingsweg achter de gedeeltelijk doorlatende spiegel 6 een cylinderlens aangebracht. De deelspiegel heeft de vorm van een plan-parallele plaat die de er doorheen gaande bundel, die konvergent.is-, astigmatisch kan maken, omdat deze plaat 20 scheef in de konvergente bundel geplaatst is. Een cylinderlens is ook een astigmatisch element. Door een juiste keuze van de relevante parameters van deze lens, zoals de kromtestraal van het gebogen lensoppervlak, kan met een dergelijke lens hét door de spiegel geïntroduceerd astigmatisms worden geëlimineerd. In de figuren 1 en 2 is de 25 cylinderlens met het verwijzingscijfer 21 aangegeven. Deze lens kan een plat oppervlak 22 en een gebogen oppervlak 23 hebben. Het is ook mogelijk dat de lens 21 twee gebogen oppervlakken heeft als hij maar een cylindrische werking vertoont. De as van de cylinderlens staat dwars op de optische as a en is, in de weergegeven uitvoeringsvorm 30 waarin de cylinderlens een negatieve lens is, evenwijdig met het vlak van tekening van figuur 1 en valt derhalve samen met de x-as van de figuren 1 en 2. Bij gebruik van een positieve cylinderlens zou de as daarvan samenvallen met de y-as.
De cylinderlens en de samengestelde wig kunnen afzonderlijke 35 elementen zijn en uit verschillende materialen bestaan. Bij voorkeur echter bestaan deze elanenten uit hetzelfde materiaal en zijn zij samengevoegd tot één geïntegreerd optische element. Dan behoeft de samengestelde wig niet cp een aparte drager aangetracht te worden en, wat 8403034 .* c PHN 11.176 8 belangrijker is, kunnen de twee elementen samen vervaardigd worden waarbij zij automatisch goed ten opzichte van elkaar uitgericht zijn.
! Het geïntegreerde element kan bestaan uit een doorzichtige kunststof, zoals polymethylmethacrylaat (EMMA) of polycarbonaat (C) en met behulp 5 van bekende perstechnieken en voorgevormde mallen op goedkope wijze vervaardigd warden.
Het optische gedrag van elemental vervaardigd uit dit soort kunststoffen is weliswaar temperatuursafhankelijk maar, omdat de door een temperatuursvariatie veroorzaakte verandering in de brekingsindex 10 van het materiaal en van de vorm van de elementen in de hier beschreven opstelling in hoofdzaak een verplaatsing van de stralingsvlekken en in de lengterichting van de scheidingsstroken 19 en 20, dus in de richting y in figuur 2 tot gevolg heeft, zullen deze variaties geen invloed op het fokusfoutsignaal hebben.
15 In plaats van de in figuur 2 weergegeven rechthoekige vorm kan het geïntegreerde element (8, 21) ook een ronde vorm hebben. In bovenaanzicht ziet dit '.element er dan uit zoals in het bovenste gedeelte van figuur 4 is aangegeven. In deze figuur is CA de cylinder-as en WA de zogenaamde wig-as, dat wil zeggen de snijlijn van het schei-20 dingsvlak 11 van de wig met het bovenvlak 22 van de cylinder lens. In het onderste gedeelte van figuur 4 is aangegeven hoe de detektoren bij voorkeur ten opzichte van de wig-as georiënteerd zijn. WA’ is de pro-jektie van de wig-as in het vlak van de detektoren. De lengterichting van de scheidingsstroken 19 en 20 maken een kleine hoek ^ ·, respektie-25 velijk $2ï ^ crde van 10°, met de lijn WA'. Bij het assembleren van het fokusfout-detektiestelsel heeft men nu de mogelijkheid om, indien de verbindingslijn tussen de stralingsvlekken V-j en V2 ten opzichte van de scheidingsstroken 19 en 20 gedraaid is, de stralingsvlekken, bij korrektie fokussering, toch symmetrisch ten opzichte van 30 de detektoren 15 en 16, respektievelijk 17 en 18 te. positioneren door de stralingsvlekken en het substraat waarop de detektoren aangebracht zijn ten opzichte van elkaar te verschuiven in twee onderling loodrechte richtingen.
Voor wat het detekteren van fokusfouten op zich betreft is de 35 oriëntatie van het scheidingsvlak 11 van de wig irrelevant; belangrijk is alleen dat dit vlak door de optische as a gaat. Bij toepassing van het fokusfout-detektiestelsel in een inrichting voor het uitlezen van een optische registratiedrager wordt echter bij voorkeur dit vlak 8403034 . - φ ΕΗΝ 11.176 9 effektief evenwijdig aan de spoorrichting aangehracht, dat wil zeggen er vordt voor gezorgd dat dit vlak loodrecht cp het vlak van tekening in figuur 1, ofwel evenwijdig net de Y-richting in figuur 2 is. Dan kunnen de detektoren 15, 16, 17 en 18 gebruikt worden voor het op-5 wekken van een spoorvolgsignaal dat een indikatie geeft over de mate van samenvallen van het midden van de uitleesvlek V net het spoor-midden. Dit signaal Sr wordt gegeven door:
Sr = (S1 + s4) - (S2 + s3).
De uitvinding is beschreven aan de hand van haar toepassing 10 in een optische uitleeseenheid, maar kan ook toegepast worden in een inschrijfeenheid of in een gekonbineerde inschrijf-uitleeseenheid. De inschrijfeenheid is cp analoge manier opgebouwd als de beschreven uitleeseenheid. Voor het inschrijven van informatie, bijvoorbeeld door het smelten van putjes in een metaallaag, is meer energie nodig dan voor 15 het uitlezen en bovendien moet de inschrijfbundel in de tijd gemoduleerd warden overeenkomstig de in te schrijven informatie. Als stralingsbron in de inschrijfeenheid kan een gaslaser, zoals een HeNe-laser gebruikt worden, waarbij in de weg van de schr ij fbundel een modulator, zoals een elektro-optische of een akousto-qptische modulator, aangehracht 20 moet worden. Er kan ook een diodelaser gebruikt worden waarbij de modulatie van de schrijfbundel tot stand gebracht kan warden door variatie van de elektrische stroom door de diodelaser zodat geen aparte modulator nodig is.
Het beschreven fdkusfcut-detektiestelsel maakt geen gebruik 25 van speciale eigenschappen van de optische informatiestruktuur of van het vlak waarop gefokusseerd moet worden. Nodig en voldoende is slechts dat dit vlak stralingsreflekterend is. Het fokusfout-detektiestelsel kan daarom in diverse inrichtingen toegepast worden waarin zeer nauwkeurig gefokusserd moet warden, bijvoorbeeld in mikroskcpen.
30 35 840 31·:;

Claims (5)

1. Opto-elektronisch fokusfout-detektiestelsel voor het detek- teren, in een optisch afbeeldingssysteem, van een afwijking tussen een eerste stralingsreflekterend vlak en een vlak van fokussering van een objektiefstelsel, in het bijzonder voor een inrichting voor het 5 uitlezen van een registratiedrager met een optische stralingsreflekte-rende informatiestruktuur of een inrichting voor het langs optische weg inschrijven van informatie in een registratiedrager, welk fokusfout-detektiestelsel bevat.een, in de weg van een door het eerste vlak gereflekteerde stralingstundel geplaatst, bundelsplitsend element, en 10 een achter het bundelsplitsend element geplaatst stralingsgevoelig detektiestelsel bevattende een aantal, in twee groepen verdeelde detek-toren waarvan de eerste groep toegevoegd aan een eerste en de tweede groep aan een tweede van twee deelbundels gevormd door het bundelsplitsend element, waarbij de uitgangen van de dëtektoren verbonden 15 zijn met de ingangen van een elektronische schakeling waarin een fokus-foutsignaal wordt afgeleid uit de detektorsignalen, met het kenmerk, dat het bundelsplitsend element een samengestelde wig is met een enkel grondvlak en een tegenover dit grondvlak gelegen bovenvlak dat bestaat uit twee vlakke gedeelten die, gezien in het scheidingsvlak 20 van de twee wiggedeelten, een hoek met elkaar; maken, welk scheidingsvlak dwars qp het grondvlak en dwars op de bovenvlakgedeelten is en door de optische as van het afbeeldingsstelsel gaat, en dat de twee groepen van detektoren gelegen zijn aan weerszijden van een vlak door de optische as en dwars op het scheidingsvlak.
2. Opto-elektronisch fokusfout-detektiestelsel volgens conclusie 1, waarin het bundelscheidingselement wordt gevormd door een gedeeltelijk doorlatende spiegel, met het kenmerk, dat de samengestelde wig is aangebracht qp een oppervlak van een cylinder lens.
3. Opto-elektronisch fokusfout-detektiestelsel volgens conclusie 30 2, met het kenmerk, dat de samengestelde wig en de cylinderlens uit hetzelfde materiaal bestaan en een geïntegreerd optisch element vormen.
4. Cpto-elektronisch fokusfout-detektiestelsel volgens conclusie 1, 2, of 3, met het kenmerk, dat de scheidingsstrook tussen de detektoren van de eerste groep een eerste kleine hoek en de scheidingsstrook 35 tussen de detektoren van de tweede groep een tweede kleine hoek, die tegengesteld is aan de eerste hoek, maakt met de lijn die verkregen wordt door projekteren van het scheidingsvlak van de samengestelde wig op het vlak van het detektiestelsel. §4 0 3 0 3 ^ * --=¾ s . * PHN 11.176 11
5. Inrichting voor het uitlezen en/of inschrijven van informatie in een spoorvormig gerangschikte optische informatiestruktuur op een registratiedrager, welke inrichting voorzien is van een opto-elektronisch fokusfout-detektiestelsel volgens conclusie 1, 2, 3 of 4, 5 net het kenmerk, dat het scheidingsvlak van de wig effektief evenwijdig aan de spoarrichting is. 10 15 20 25 30 | 35 8403034
NL8403034A 1984-10-05 1984-10-05 Opto-elektronisch fokusfout-detektiestelsel. NL8403034A (nl)

Priority Applications (11)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL8403034A NL8403034A (nl) 1984-10-05 1984-10-05 Opto-elektronisch fokusfout-detektiestelsel.
US06/682,226 US4712205A (en) 1984-10-05 1984-12-17 Opto-electronic focussing-error detection system with a compound wedge beam splitter
DE8585201588T DE3569621D1 (en) 1984-10-05 1985-10-02 Opto-electronic focussing-error detection system
ES547514A ES8609746A1 (es) 1984-10-05 1985-10-02 Un sistema opto-electronico de deteccion de errores de enfo-que
EP85201588A EP0177108B1 (en) 1984-10-05 1985-10-02 Opto-electronic focussing-error detection system
CA000492137A CA1330495C (en) 1984-10-05 1985-10-03 Opto-electronic focussing-error detection system
JP60219275A JPS61105737A (ja) 1984-10-05 1985-10-03 光−電子式フオ−カシング誤差検出装置
AU48247/85A AU571741B2 (en) 1984-10-05 1985-10-03 Opto-electronic focussing system
KR1019850007301A KR920010949B1 (ko) 1984-10-05 1985-10-04 광전자식 포커싱 오차 검출 시스템
SG896/90A SG89690G (en) 1984-10-05 1990-10-31 Opto-electronic focussing-error detection system
HK839/91A HK83991A (en) 1984-10-05 1991-10-24 Opto-electronic focussing-error detection system

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL8403034 1984-10-05
NL8403034A NL8403034A (nl) 1984-10-05 1984-10-05 Opto-elektronisch fokusfout-detektiestelsel.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL8403034A true NL8403034A (nl) 1986-05-01

Family

ID=19844567

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL8403034A NL8403034A (nl) 1984-10-05 1984-10-05 Opto-elektronisch fokusfout-detektiestelsel.

Country Status (11)

Country Link
US (1) US4712205A (nl)
EP (1) EP0177108B1 (nl)
JP (1) JPS61105737A (nl)
KR (1) KR920010949B1 (nl)
AU (1) AU571741B2 (nl)
CA (1) CA1330495C (nl)
DE (1) DE3569621D1 (nl)
ES (1) ES8609746A1 (nl)
HK (1) HK83991A (nl)
NL (1) NL8403034A (nl)
SG (1) SG89690G (nl)

Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0236137A3 (en) * 1986-03-05 1989-01-04 Chelsea Instruments Limited Novel beam splitter and spectrometer containing the beam splitter
NL8702245A (nl) * 1987-09-21 1989-04-17 Philips Nv Inrichting voor het met optische straling aftasten van een stralingsreflekterend informatievlak.
JPH01137433A (ja) * 1987-11-13 1989-05-30 Internatl Business Mach Corp <Ibm> 範囲指示方法
JPH01130332A (ja) * 1987-11-17 1989-05-23 Toshiba Corp 焦点制御装置
US5161139A (en) * 1989-01-06 1992-11-03 Kabushiki Kaisha Toshiba Focusing error detecting apparatus
EP0390116B1 (en) * 1989-03-31 1995-06-14 Kabushiki Kaisha Toshiba Optical information processing system
US5182444A (en) * 1989-06-12 1993-01-26 Digital Equipment Corporation Split lens displaced long from each other along plane of cut
US4987292A (en) * 1989-06-12 1991-01-22 Digital Equipment Corporation Method and apparatus for detecting focus and tracking errors
US5200942A (en) * 1989-10-14 1993-04-06 Copal Company Ltd. Focus adjusting apparatus for an optical pickup apparatus
JP2591302B2 (ja) * 1990-09-26 1997-03-19 松下電器産業株式会社 フォーカスエラー検出装置
JPH04364231A (ja) * 1991-01-07 1992-12-16 Toshiba Corp 光学ヘッド装置
JPH0554409A (ja) * 1991-08-27 1993-03-05 Nikon Corp 焦点検出光学系
US5241523A (en) * 1991-12-05 1993-08-31 Eastman Kodak Company Polarization-based auto-focus apparatus
US5446710A (en) * 1992-11-06 1995-08-29 International Business Machines Corporation Focus error detection using an equal path length lateral shearing interferometer
US5360970A (en) * 1992-12-29 1994-11-01 Eastman Kodak Company Apparatus and method for a single return path signal sensor system
US5406541A (en) * 1992-12-29 1995-04-11 Eastman Kodak Company Apparatus and method for a dual half-aperture focus sensor system
US5353272A (en) * 1992-12-29 1994-10-04 Eastman Kodak Company Apparatus and method for a modified half-aperture focus/tracking/data sensor system
US5326677A (en) * 1993-02-19 1994-07-05 Eastman Kodak Company Optical retrieval apparatus using a tellurium (IV) leuco dye
US5491675A (en) * 1994-06-14 1996-02-13 Eastman Kodak Company Single return path orthogonally-arranged optical focus and tracking sensor system
US5607739A (en) * 1995-03-07 1997-03-04 Eastman Kodak Company Temperature sensor and method for optical disk
JP2874663B2 (ja) * 1996-09-06 1999-03-24 日本電気株式会社 光ヘッドのフォーカスエラー検出方式
US5793719A (en) * 1996-10-31 1998-08-11 Eastman Kodak Company Multi-element prism for optical heads
US5761162A (en) * 1996-10-31 1998-06-02 Eastman Kodak Company Multi-element prism for optical heads
JP3708320B2 (ja) * 1998-02-04 2005-10-19 富士通株式会社 光情報検出装置
CN1197062C (zh) * 1998-08-04 2005-04-13 索尼公司 集成光学元件及光学拾波器以及光盘装置
KR100301572B1 (ko) * 1999-04-28 2001-09-26 김영수 광전자식 개폐기
US7480219B2 (en) * 2000-11-21 2009-01-20 Lg Electronics Inc. Method and apparatus for calculating a variation per track of a focus error to control the tilt of a disk
GB2429210B (en) 2004-04-06 2008-10-08 Akzo Nobel Nv Pour point depressant additives for oil compositions
US7808617B2 (en) * 2007-09-17 2010-10-05 Quality Vision International, Inc. Dual resolution, dual range sensor system and method
US9664909B1 (en) 2012-07-11 2017-05-30 Kla-Tencor Corporation Monolithic optical beam splitter with focusing lens

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2235448B1 (nl) * 1973-06-29 1976-05-07 Thomson Brandt
JPS5148335A (en) * 1974-10-23 1976-04-26 Miranda Kamera Kk Sotsukyobu osonaeta shotenban
FR2313716A1 (fr) * 1975-06-03 1976-12-31 Thomson Brandt Systeme optique de lecture par reflexion d'un support d'information
JPS5461921A (en) * 1977-10-27 1979-05-18 Asahi Optical Co Ltd Focal point detector
JPS5821334B2 (ja) * 1978-12-25 1983-04-28 株式会社東芝 自動焦点調節装置
US4357533A (en) * 1980-07-14 1982-11-02 Discovision Associates Focus detector for an optical disc playback system
JPS57108811A (en) * 1980-12-26 1982-07-07 Hitachi Ltd Optical focus position detector
NL8103305A (nl) * 1981-07-10 1983-02-01 Philips Nv Opto-elektronische inrichting voor het met een stralingsbundel inschrijven en/of uitlezen van registratiesporen.
NL8104588A (nl) * 1981-10-08 1983-05-02 Philips Nv Bundelscheidingsprisma, werkwijze voor het vervaardigen van dit prisma en van dit prisma voorziene optische lees- en/of schrijfeenheid.
NL8104589A (nl) * 1981-10-08 1983-05-02 Philips Nv Optische aftasteenheid.
AU554186B2 (en) * 1981-10-26 1986-08-14 Sony Corporation Apparatus for detecting distance to an object
NL8202058A (nl) * 1982-05-19 1983-12-16 Philips Nv Opto-elektronisch fokusfout-detektiestelsel.
JPS59147306A (ja) * 1983-02-10 1984-08-23 Sony Corp フオ−カス誤差検出装置

Also Published As

Publication number Publication date
DE3569621D1 (en) 1989-05-24
CA1330495C (en) 1994-07-05
HK83991A (en) 1991-11-01
KR920010949B1 (ko) 1992-12-24
SG89690G (en) 1990-12-21
ES547514A0 (es) 1986-07-16
JPS61105737A (ja) 1986-05-23
EP0177108B1 (en) 1989-04-19
EP0177108A1 (en) 1986-04-09
AU571741B2 (en) 1988-04-21
ES8609746A1 (es) 1986-07-16
KR860003526A (ko) 1986-05-26
AU4824785A (en) 1986-04-10
US4712205A (en) 1987-12-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NL8403034A (nl) Opto-elektronisch fokusfout-detektiestelsel.
EP0219908B1 (en) Apparatus for optically scanning an information plane
KR880001707B1 (ko) 광전자 집속에러 검출장치
US4850673A (en) Optical scanning apparatus which detects scanning spot focus error
EP0201917B1 (en) Optical system for an optical memory
GB2059057A (en) Photo-electric focussing error detection
NL8005633A (nl) Inrichting voor het uitlezen en/of inschrijven van een optisch uitleesbare informatiestruktuur.
GB2288483A (en) An opto-magnetic head aparatus
US4924082A (en) Optical scanning device, mirror objective suitable for use in said device and optical write and/or read apparatus provided with said device
NL8901245A (nl) Retrofokus objektieflens en optische aftastinrichting voorzien van een dergelijke lens.
NL8304212A (nl) Enkelvoudige collimatorlens met een asferisch oppervlak.
EP0426248B1 (en) Grating objective and grating-beam shaper, and optical scanning device comprising at least one of said elements
EP0164687B1 (en) Optical head for focusing a light beam on an optical disk
US4345321A (en) Semiconductor laser source optical reading head
NL8601719A (nl) Electronisch instelbare positiegevoelige stralingsdetector, focusfoutdetectiestelsel voorzien van een dergelijke stralingsdetector, en optische lees- en/of schrijfinrichting voorzien van een dergelijk focusfoutdetectiestelsel.
KR930005786B1 (ko) 프리즘-증대 스폿 사이즈 모니터링을 이용한 포커스-에라 검출
KR100255264B1 (ko) 정보 평면 광학 주사 장치
US5708643A (en) Multiple focus optical pickup system for alternatively reading a multiple number of optical disks
CA2043387C (en) Optical head device
JPS62257641A (ja) 光学ヘツド
NL8602980A (nl) Inrichting voor het registreren en weergeven van optische informatie.
JP2001243625A (ja) 光ディスク装置、光ディスク、データ記録方法、およびデータ再生方法
JP2785196B2 (ja) 非接触厚み分布測定方法
JPH043572B2 (nl)
JPH0346130A (ja) 光記録再生装置

Legal Events

Date Code Title Description
A1B A search report has been drawn up
BV The patent application has lapsed