NL8600380A

NL8600380A - Inrichting voor het detecteren van scherpstellingsfouten en een optische schijf-inrichting waarin deze wordt gebruikt.

Info

Publication number: NL8600380A
Application number: NL8600380A
Authority: NL
Original assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1985-03-11
Filing date: 1986-02-14
Publication date: 1986-10-01
Also published as: NL192850B; DE3604722A1; NL192850C; US4742218A

Description

6 * 863018/Ke/sn -

Aanvraagster: Hitachi, Ltd., Tokio, Japan.

Korte aanduiding: Inrichting voor het detecteren van scherpstellings- fouten en een optische schijf-inrichting waarin deze wordt gebruikt.

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het detecteren van scherpstellingsfouten, en meer in het bijzonder op een inrichting voor het detecteren van scherpstellingsfouten die geschikt is voor een inrichting waarin een lichtbundel wordt toege-5 past, zoals een speler voor optische videoschijven, een speler voor optische audioschijven of een inrichting voor optisch digitaal opnemen, waarin de scherpstellingspositie van het verlichtende licht veranderingen moet volgen van de plaats van het reflecterende oppervlak.

10 In een optische schijfinrichting waarin een oppervlak van een draaiend opnamemedium wordt verlicht door laserlicht en informatie optisch wordt vastgelegd, gereproduceerd of gewist, is een automatisch scherpstellend servosysteem nodig, dat een objectieflens in de optische kop beweegt overeenkomstig de beweging van het reflecterende 15 oppervlak in de richting van de optische as welke plaatsvindt in de optische schijf die draait, zodat het gegevensopnemende oppervlak steeds binnen de scherpstellingsdiepte van de laservlek ligt* Het automatisch focusserende servosysteem bestaat uit een servomotor, bijvoorbeeld van het type met spreekspoel, om de objectieflens in de 20 richting van de optische as te bewegen, en een optiek voor het detecteren van scherpstellingsfouten, en een servoversterker voor het bekrachtigen van de servomotor overeenkomstig de aldus waargenomen focusseringsfout. Van deze elementen is echter het optiek voor de detectie van de scherpstellingsfout speciaal van belang, en in het 25 geval van toepassing tot een inrichting met optische schijf is het wenselijk een constructie toe te passen waarin veranderingen van het gereflecteerde licht als gevolg van informatie kuilen op het opname-10 i' 4 t -2- oppervlak voor de informatie, voorgroeven die sporen vormen enz., geen invloed hebben op scherpstellingsfoutsignalen. Verder is, om een juiste scherpstellingsregeling te krijgen, een inrichtingscon-structie wenselijk waarin, zelfs als er een verplaatsing teweeg 5 gebracht wordt in de optische as van het gereflecteerde licht dat afkomstig is van het opnamemedium voor de informatie, bijvoorbeeld door verplaatsing van de positie van het optische systeem, de scherp-* stellingsfoutsignalen daardoor niet worden beïnvloed.

Tot nu toe zijn verschillende methoden voorgesteld om een 10 inrichting te construeren voor het detecteren van de hierboven beschreven scherpstellingsfout, en in één daarvan wordt het gereflecteerde licht dat afkomstig is van het oppervlak van de informatiedrager (reflecterend oppervlak) door een lens gefocusseerd en is een meskant aangebracht in het convergentiepunt van het licht zodat 15 slechts een deel van het gereflecteerde licht een fotodetector bereikt die zich achter de meskant bevindt (bijvoorbeeld US octrooi-schrift 4.450.547). Volgens deze methode is het mogelijk een halfrond optisch beeld op de fotodetector te verkrijgen, dat draait overeenkomstig de grootte van de scherpstellingsfout, door een cilin-20 drische. lens te plaatsen tussen de focusseringslens en de meskant en om een scherpstellingsfoutsignaal met grote nauwkeurigheid te verkrijgen door middel van een in tweeën gedeelde fotodetector door gebruikmaking van de differentiële uitgang. Volgens deze methode bestaat er echter, omdat het scherpstellingsfoutsignaal afhangt van 25 de relatieve plaatsrelatie tussen de meskant en het gefocusseerde licht, een probleem dat variaties in de positie van de meskant als gevolg van thermische uitzetting en afwijkingen van de optische as van het gereflecteerde licht het scherpstellingsfoutsignaal beïnvloeden.

30 Verder is, volgens βφη andere methode, bijvoorbeeld be schreven in de Japanse niet vooronderzochte octrooipublikatie nr. 84-77637, een optisch element voor het scheiden van het centrale deel en het omtreksdeel van de lichtbundel in verschillende richtingen v: ,*a 7¾ * 4 * -3- t opgesteld in de optische baan waarlangs het gereflecteerde licht wordt gefocusseerd en worden de aldus gescheiden lichtbundels opgevangen door afzonderlijke fotodetectors zodat een scherpstellings-foutsignaal wordt verkregen door gebruikmaking van het verschil 5 tussen de uitgangssignalen daarvan. Omdat echter variaties in de lichtsterkte er anders uitzien voor de informatiekuilen en voor de bovengenoemde sporen, blijft er bij deze methode het probleem dat zich in het foutsignaal ruiscomponenten bevinden.

Bovendien is er voor een inrichting met optische schijf die 10 een dergelijke detectie-inrichting voor de scherpstellingsfout gebruikt, omdat het optische systeem voor de reproduktie van informatie en het optische systeem voor de detectie van scherpstellingsfouten en de detectie van de spoorfout gescheiden zijn, het probleem dat de optische kop te groot is en te veel onderdelen bevat en dat hij als 15 gevolg daarvan te duur is.

De uitvinding heeft ten doel een detectie-inrichting voor de scherpstellingsfout te verschaffen waarvoor variaties in de sterkte van het gereflecteerde licht afhankelijk van de staat van het reflecterende oppervlak en die in de optische as, zoals eerder beschre-20 ven, nauwelijks het scherpstellingsfoutsignaal beïnvloeden.

Een ander doel van de uitvinding is een optische schijf-inrichting te verschaffen met een kleine en goedkope optische kop.

Om het eerstgenoemde doel te bereiken omvat de detectie-inrichting voor scherpstellingsfouten volgens de uitvinding een 25 focusseringslens voor het focusseren van het gereflecteerde licht dat afkomstig is van het reflecterende oppervlak waarop een geprojecteerde lichtbundel gefocusseerd moet worden, een middel voor het scheiden van de uitgangslichtbundel van de focusseringslens in een eerste en een tweede gefocusseerde lichtbundel, een eerste en een 30 tweede fotodetector die aangebracht zijn in de lichtbaan van de eerste respectievelijk de tweede gefocusseerde lichtbundel, en een keten voor het opwekken van een scherpstellingsfoutsignaal dat ten minste afhankelijk is van het verschil tussen de uitgangen van de twee * ( -4- fotodetectors, waarbij elk van de fotodetectors geplaatst is in elk van de lichtbanen in een zodanige positierelatie dat veranderingen in de grootte van de ontvangen lichtbeelden van de gefocusseerde lichtbundels als gevolg van scherpstellingsfouten verschijnen in 5 onderling tegengestelde richtingen, waarbij de bovengenoemde uitgang wordt opgewekt evenredig met de lichtsterkte in een bepaald gedeelte van het ontvangen lichtbeeld voor een ontvangen lichtbeeld dat veranderd is in de vergrotingsrichting.

De genoemde positierelatie van de fotodetectors wordt vervuld 10 bijvoorbeeld door de eerste fotodetector achter het convergentiepunt van de eerste gefocusseerde lichtbundel op te stellen en de tweede fotodetector vóór het convergentiepunt van de tweede gefocusseerde lichtbundel.

Volgens de uitvinding neemt, wanneer het lichtreflecterende 15 oppervlak afwijkt van het brandpunt, omdat het ontvangen lichtbeeld vergroot wordt voor één van de beide fotodetectors en verkleind voor de andere, de verhouding van het licht dat wordt geprojecteerd buiten het foto-elektrische transformatiegebied en het totaal geprojecteerde licht toe, en neemt dus de uitgang aan de zijde waar het ontvangen 20 lichtbeeld wordt vergroot af, als slechts een deelgebied van het ontvangen lichtbeeld onderworpen wordt aan de foto-elektrische transformatie, bijvoorbeeld door gebruikmaking van een masker met een bepaalde opening aan het oppervlak van elk van de fotodetectors. Daarentegen neemt bij de fotodetector, waar het ontvangen lichtbeeld 25 wordt verkleind, de uitgang toe omdat de verhouding van het licht dat geprojecteerd wordt in het foto-elektrische transformatiegebied. Als gevolg daarvan kan het scherpstellingsfoutsignaal worden verkregen door het verschil te vormen tussen de uitgangen van de beide fotodetectors. In dat geval, waar de gereflecteerde lichtsterkte 30 varieert als gevolg van ongelijkmatigheid van het reflecterende oppervlak worden deze ruiscomponenten, omdat ze op hetzelfde moment verschijnen in de twee gefocusseerde bundels, door elkaar gecompenseerd en zo worden invloeden op het scherpstellingsfoutsignaal ver- : ' " ' ' '< 0 » £ -5- wijderd.

Verder kan volgens de uitvinding, omdat het scherpstellings-foutsignaal en eventueel het spoorfoutsignaal kunnen worden gedetecteerd door gebruikmaking van dezelfde lichtbundel die ook wordt 5 gebruikt voor de reproduktie van informatie, een optische schijf-inrichting worden gerealiseerd waarvoor het aantal onderdelen is verlaagd en die een kleine en goedkope optische kop heeft.

De uitvinding zal hierna worden toegeliêht aan de hand van de bijgaande tekening.

10 Fig. I toont schematisch de opbouw van een uitvoeringsvorm van een inrichting voor het detecteren van scherpstellingsfouten volgens de uitvinding;

Fig. 2A - 2D dienen ter beschrijving van veranderingen van het ontvangen lichtbeeld op fotodetectors 13, 14, afhankelijk van 15 de constructie van de fotodetectors die voor die uitvoeringsvorm worden gebruikt en de plaats van de convergentiepunten;

Fig. 3 is een grafiek die een voorbeeld toont van de karakteristieken van het met deze uitvoering veak regen scherpstellings-foutsignaal; 20 Fig. 4 dient ter beschrijving van het op de fotodetectors ontvangen lichtbeeld in het geval waarin diffractie van eerste orde plaatsvindt in het gereflecteerde licht, voor de bovengenoemde uitvoering?

Fig. 5 geeft een andere uitvoering voor de fotodetectors; 25 Fig. 6 is een schema voor het uitgangssignaal van de foto detectors van fig. 5;

Fig. 7A en 7B dienen ter beschrijving van de wijze van werken, wanneer afwijkingen van de optische as plaatsvinden in de constructie volgens fig. 1; 30 Fig. 8 dient ter beschrijving van het ontvangen lichtbeeld wanneer afwijkingen van de optische as plaatsvinden bij de fotodetectors van fig. 5;

Fig. 9 betreft nog een andere uitvoering voor de fotodetec- ** , * ; ♦ -6- tors;

Fig. 10 is een grafiek die de golfvorm toont van het uitgangssignaal dat verkregen wordt met de fotodetectors van fig. 9;

Fig. 11 toont een voorbeeld van variaties van de fotodetec-5 tors van fig. 9;

Fig. 12 dient ter beschrijving van de wijze van werken van de fotodetectors van fig. 9;

Fig. 13 en 14 tonen uitvoeringsvormen van optische schijf-inrichtingen waarin detectie-inrichtingen voor scherpstellingsfouten 10 volgens de uitvinding worden gebruikt;

Fig. 15 toont een uitvoeringsvorm van een magnetisch-optische schijfinrichting waarin een detectie-inrichting voor scherpstellingsfouten volgens de uitvinding wordt gebruikt;

Fig. 16A - T6C dienen ter beschrijving van veranderingen van 15 het op de fotodectors 35, 36 ontvangen lichtbeeld afhankelijk van de constructie van de fotodetectors die gebruikt worden voor de uitvoering volgens fig. 15 en de positie van de convergentiepunten;

Fig. 17 illustreert een voorbeeld van fotodetectors 39 voor de spoorfoutdetectie, dat gebruikt kan worden voor de uitvoering 20 volgens fig. 15;

Fig. 18A en 18B dienen ter beschrijving van het principe van de reproduktie van informatie door het magnetisch-optische effekt;

Fig. 19 is een schema voor het uitgangssignaal van de fotodetectors 35, 36 volgens fig. 15; 25 Fig. 20 toont een andere uitvoeringsvorm van een magnetisch- optische schijfinrichting waarin een inrichting voor de detectie van scherpstellingsfouten volgens de uitvinding wordt gebruikt;

Fig. 21A en 21B tonen de constructie van de fotodetectors 51, 52 die gebruikt worden in de uitvoeringsvorm volgens fig. 20.

30 Men ziet in fig. 1 de grondconstructie van de detectie- inrichting voor de plaats van het brandpunt volgens de uitvinding, waarin het verwijzingscijfer 1 een reflecterend oppervlak voorstelt dat zich bevindt ter plaatse van het brandpunt. Daarentegen toont 1'

; ’ ί -I

-7- een situatie waar het reflecterende oppervlak in positie afwijkt van de positie van het brandpunt zodat het verder van de focusserings-lens afkomt; 2 en 2' tonen de gereflecteerde bundels wanneer het reflecterende oppervlak zich respectievelijk op deze beide plaatsen 5 bevindt. Door 3 wordt de focusseringslens aangeduid voor het focus-seren van het gereflecteerde licht 2 in een punt en 10 toont een bundelsplitser (bijvoorbeeld een halve spiegel of een polariserende bundelsplitser) die geplaatst is tussen de focusseringslens 3 en het convergentiepunt P-j. Het door de focusseringslens 3 gereflecteerde 10 licht 2 wordt door de bundelsplitser 10 verdeeld in twee bundels, d.w.z. de doorgaande bundel 2A en de gereflecteerde bundel 2B, die convergentiepunten respectievelijk ?2 vormen die op dezelfde afstand van het verdelende oppervlak 10’ liggen.

Volgens de uitvinding worden twee fotodetectors 13 en 14 ge-15 bruikt, waarvan het exemplaar 13 zich bevindt op een plaats die een bepaalde afstand w dichter bij de bundelsplitser ligt dan het convergentiepunt ?2r terwijl daarentegen het exemplaar 14 van de fotodetectors zich bevindt op een plaats die een vastgestelde afstand vf verder daar van daan ligt dan het convergentiepunt P|, zodat ze 20 het uitgangslicht van de bundelsplitser op hun respectieve plaatsen ontvangen.

Beide fotodetectors 13 en 14 zijn zo geconstrueerd dat, behalve een effektief fotodetectoroppervlak 16 in het middelste deel waarvan de middellijn kleiner is dan die van de vlek bij de 25 juiste scherpstelling, zoals weergegeven in fig. 2D, het omtreksge-deelte wordt afgedekt door een masker 15, terwijl ze in de grond dezelfde vorm hebben. Wanneer het reflecterende oppervlak 1 zich goed bevindt op de plaats van het brandpunt, hebben de twee gefocus-seerde lichtbundels 2A en 2B identieke dwarsdoorsnedeoppervlakken 30 op dezelfde afstand w vanaf de convergentiepunten P^ respectievelijk Ontvangen lichtbeelden (lichtvlekken) met hetzelfde oppervlak worden gevormd op de fotodetectors 13 en 14, zoals aangeduid door een arcering in fig. 2B, zodat de verhoudingen van het licht dat ’ ' - Λ rs : - y -8- ontvangen wordt door het lichtontvangende oppervlak 16 en het totaal geprojecteerde licht aan elkaar gelijk zijn. Wanneer de bundelsplitser 10 de invallende bundel verdeelt in de doorgaande bundel 2A en de gereflecteerde bundel 2B met een identieke lichtsterkte, zijn de uit-5 gangen van de twee fotodetectors 13 en 14 bij correcte scherpstelling aan elkaar gelijk.

In de hierboven beschreven constructie zullen, wanneer het reflecterende oppervlak 1 wordt verplaatst naar de door 1' aangeduide positie, de convergentiepunten van de twee gefocusseerde lichtbundels 10 zich verplaatsen naar posities die dichter bij de bundelsplitser liggen dan de convergentiepunten en P^ bij correcte scherpstelling, zoals aangeduid door gebroken lijnen 2A' en 2B' in fig. 1. Daarom wordt op de fotodetector 13 de lichtvlek 6’ verkleind, zoals weergegeven in fig. 2A, zodat bijna al het geprojecteerde licht opge-15 vangen wordt door het lichtontvangende oppervlak 16, en anderzijds op de andere fotodetector 14 slechts een deel van een vergrote lichtvlek 6" wordt opgevangen door het lichtontvangende oppervlak 16.

In dit geval is de uitgang van de fotodetector 13 groter dan die van de fotodetector 14, zodat het verschil tussen de uitgangssignalen van 20 de twee fotodetectors overeenkomt met de grootte van de scherpstel-lingsfout. In de bovenbeschreven constructie wordt, als het reflecterende oppervlak verplaatst wordt vanuit de door 1 aangegeven stand in een zodanige richting dat het dichter bij de lens 3 komt, omdat de lichtvlek 6 * * * op de fotodetector 13 wordt vergroot en de licht-25 vlek ó,,,, op de fotodetector 14 wordt verkleind, zoals weergegeven in fig. 2C, het verband tussen de uitgangen van de fotodetectors omgekeerd. Als gevolg daarvan vertoont de differentiële uitgang V van de twee fotodetectors 13 en 14 een karakteristieke kromme met een S-bocht ten opzichte van de waarde van de focusseringsfout $ / 30 zoals weergegeven in fig. 3, en zo is het raogelijk door gebruikmaking van deze eigenschap een automatisch scherpsteliend servosysteem te construeren.

Bij de opbouw van de inrichting zoals hierboven beschreven, -9- in het geval waarin bijvoorbeeld een optische schijf met een informa-tiespoor in de vorm van een voorgroef wordt gebruikt als reflecterend oppervlak 1, verschijnen diffractiebundels van eerste orde in de lichtvlekken op de twee fotodetectors 13 en 14, zoals aangegeven door 5 11a en 11b in fig. 4. Wanneer de plaats van de lichtvlek op de optische schijf afwijkt van het spoor, zal de sterkte van de diffractiebundels 11a en 11b van eerste orde variëren. Als de scherpstellings-fout echter klein is zullen ze, omdat de veranderingen in sterkte die in de twee fotodetectors 13 en 14 verschijnen identiek zijn, 10 elkaar compenseren door de vorming van de differentieeluitgang en zijn er dan ook bijna geen invloeden op het detectiesignaal voor de scherpstellingsfout.

Fig. 5 toont een andere uitvoeringsvorm volgens de uitvinding. Bij deze uitvoering worden beide effektieve oppervlakken van 15 de fotodetectors 13 en 14 op zodanige manier in twee delen verdeeld dat de genoemde diffractiebundels 11a, 11b van eerste orde worden gescheiden en fotodetectiesignalen A, B, C en D worden afgenomen onafhankelijk van de vier lichtontvangende oppervlakken 16a, 16b, 16c respectievelijk 16d. Wanneer op deze manier onafhankelijke uitgangen 20 worden afgenomen uit de vier lichtontvangende oppervlakken, kan het scherpstellingsfout-detectiesignaal AF worden verkregen door (AfB)-(C+0) te vormen en het spoorpositie-detectiesignaal TR door (A-B)+(C-D) te vormen. Verder is het mogelijk een informatiesignaal SN te verkrijgen over het spoor door alle uitgangen op te tellen.

25 Wanneer elk van de effektieve oppervlakken van de fotodetector op deze manier wordt verdeeld in een aantal gebieden, kan het spoorpositie-detectiesignaal TR worden verkregen door slechts een enkele fotodetector te gebruiken.

Fig. 7A en 7B dienen ter beschrijving van het geval waarin 30 de optische as van het gereflecteerde licht afwijkt van de as van de fotodetectors 13, 14. Een dergelijke toestand kan bijvoorbeeld ontstaan ofwel wanneer men de lens een excentrisch spoor op de optische schijf laat volgen, of wanneer delen van het optische systeem worden ' tJf -10- verplaatst als gevolg van temperatuurveranderingen of veranderingen met verloop van tijd. Wanneer wordt verondersteld dat de lichtvlek over £ op het reflecterende oppervlak 1 wordt verplaatst en de lens 3 ook met £ in dezelfde richting wordt verplaatst als de lichtvlek, 5 zoals weergegeven in fig. 7A, wordt de lichtvlek 6 op de fotodetectors 13, 14 over £ verplaatst naar de in fig* 7B met een stippellijn weergegeven plaats 6'. Zelfs wanneer een dergelijke verplaatsing van de ontvangen lichtvlek 6 plaatsvindt, veranderen de uitgangen van de fotodetectors 13, 14 niet en ontstaan er dus geen fouten in het •jq scherpstellingsfoutsignaal AF, als de verdeling van de lichtsterkte in de lichtvlek 6 gelijkmatig is. Verder zullen, zelfs als de verdeling van de lichtsterkte in de lichtvlek 6 niet gelijkmatig is, omdat de verplaatsing van de lichtvlek 6 gelijkelijk verschijnt voor de twee fotodetectors, fouten die geproduceerd worden in het scherp-15 stellingsfoutsignaal dat wordt verkregen door gebruikmaking van de differentiSle uitgang uitermate klein zijn.

Fig. 8 laat de lichtvlek op de fotodetectors 13, 14 zien in het geval waarin afwijkingen van de optische as van het gereflecteerde licht, zoals eerder beschreven, plaatsvinden wanneer de posi-20 tie van het spoor wordt gedetecteerd door middel van een in fig. 5 weergegeven fotodetector van het verdelingstype. In dat geval zal, omdat de lichtontvangende oppervlakken 16a, 16b, 16c en 1ód en de plaats van de diffractiebundel van eerste orde 11a, 11b uit elkaar schuiven, de uitgang aanmerkelijk dalen in 16b en 16c, waar de grens 25 van de diffractiebundel van eerste orde gelegen is. Omdat echter de daling in het uitgangssignaal bijna identiek is voor 16b en 16c kan, wanneer deze waarde wordt aangeduid door £, het spoorpositie-detectie-signaal TR worden voorgesteld door |Α-(Β-ρ)^ + -[(C-p)-Dj· s (A-B)+C-D), waaruit £ is verwijderd. Dit 30 wil zeggen dat blijkt dat variaties van de optische as het spoor-positie-detectiesignaal TR niet beïnvloeden en dat zelfs als dit wel het geval is, fouten als gevolg daarvan uitermate gering zijn.

Fig. 9 toont een andere uitvoering van de fotodetectors 13, 3 ~ Λ Λ - * Λ

^ v ... v · j :J

* * ^ -π- 14. In deze uitvoering is een strookvormig masker 15, waarvan de breedte kleiner is dan de middellijn van de lichtvlek 6 bij juiste focussering, zo opgesteld dat het het middelste deel van de foto-detectors 13, 14 in twee delen verdeelt* De delen van het lichtont-5 vangende oppervlak dat verdeeld wordt in twee delen 16a én 16b respectievelijk 16c en 16d, zijn zo geconstrueerd dat de uitgangen ervan bij benadering gelijk zijn, bij juiste focussering. Wanneer de uitgangen van de delen van de lichtontvangende oppervlakken 16a tot 16d worden voorgesteld door A, B, C respectievelijk D, wordt het 10 scherpstellingsfout-detectiesignaal AF gegeven door (A+B)-(C+D).

De uitgang V van het foutsignaal ten opzichte van de verplaatsing β van de scherpstellingspositie vertoont een karakteristiek verloop dat weergegeven is in fig. 10.

Fig. 11 toont nog een andere uitvoering, waarin de delen 15 van het lichtontvangende oppervlak dat verdeeld is in twee delen 16e en 16f respectievelijk 16g en 16h, geplaatst zijn om de spoorpositie te detecteren op het gedeelte dat afgedekt wordt door het masker 15 van de fotodetector 13, 14 in de in fig. 9 weergegeven uitvoering. Wanneer de uitgangen van de delen 16e - lóg worden voorgesteld door 20 E-H, wordt het spoorpositie-detectiesignaal TR gegeven door (E-F) +(G-H). Vergeleken met de in fig. 8 weergegeven uitvoeringsvorm zal, omdat de hoeveelheid van het diffractielicht van eerste orde 11a, 11b dat opgevangen wordt door de delen van de lichtontvangende oppervlakken 16a - 16d voor de detectie van de scherpstellingsfout kan 25 worden verlaagd, de waarde van de fouten die veroorzaakt worden door het diffractielicht van eerste orde in het detectiesignaal voor de scherpstellingsfout op het moment van doorgang door het spoor of naast het spoor, nog kleiner zijn dan in de vorige uitvoeringsvorm.

Bij de constructie van de in fig. 9 weergegeven uitvoering, waar het 30 lichtontvangende oppervlak verdeeld wordt in twee delen 16a, 16b of 16c, 16d, variëren de uitgangen (A+B) en (C+D) van de fotodetectors 13 respectievelijk 14 enigszins, wanneer de lichtvlekken op de fotodetectors bewegen in bovenwaartse en benedenwaartse richting als ge- ~· ' ν' W . „ j ü -12- volg van afwijkingen van de optische as van het gereflecteerde licht, zoals weergegeven door 6' in fig. 12. Omdat deze variaties echter gelijkelijk verschijnen in de fotodetectors 13 en 14 kan, wanneer de waarde daarvan wordt aangeduid door het scherpstellingspositie-5 detectiesignaal AF worden voorgesteld door (A+B-q)-(C+D-q)=(A+B)-(C+D) en aldus compenseren de invloeden van deze variaties elkaar. Voor het spoorpositie-detectiesignaal TR zijn dan invloeden van de afwijkingen van de optische as identiek aan die welke voor de eerste uitvoering zijn vermeld.

10 Fig. 13 toont een andere uitvoering waarin de uitvinding toe gepast wordt op een optische schijfinrichting. Het verwijzingscijfer 17 stelt een bron van een optische bundel voor, bestaande uit een laserdiode, en een optisch systeem voor het transformeren van laserlicht in een evenwijdige lichtflux en de door de inrichting 17 uit-15 gezonden evenwijdige lichtflux 18 wordt gefocusseerd door een polariserende bundelsplitser 19, een kwartgolflengteplaat 20 en een objectieflens 21 op het informatiespoor 23 (voorgroef waarin voor-loopkuilen zijn aangebracht of reeksen ongelijkmatige kuilen) dat gevormd is op een optische schijf 22. Op de optische schijf is een 20 informatieopnamelaag aangebracht en voor perforatie-opname wordt hij bestraald met een lichtbundel die in sterkte is gemoduleerd overeenkomstig de vast te leggen informatie, zodat de informatie wordt vastgelegd door de vorming van plaatselijke perforaties in deze opnamelaag. De reproduktie van de informatie wordt uitgevoerd door 25 gebruikmaking van variaties in de sterkte van het door de optische schijf gereflecteerde licht. Voor de inrichtingen die uitsluitend worden gebruikt voor reproduktie, zoals videoschijf- audioschijf enz., wordt een sterk reflecterende laag of film gebruikt en wordt de reproduktie van de informatie uitgevoerd door gebruikmaking van 30 faseverschillen in het gereflecteerde licht als gevolg van de ongelijkmatige kuilen. De regeling van de scherpstelling en de regeling van het spoorvolgen zijn zowel bij het opnemen als bij de reproduktie noodzakelijk. Licht dat gereflecteerd wordt door de optische schijf ft ί~ ~ ^ i -13- 22 gaat door de polariserende bundelsplitser 19 en wordt geleid naar de aan de hand van fig. 1 beschreven inrichting voor het detecteren van de scherpstellingsfouten. In dit voorbeeld wordt als bundelsplitser 12 een type met halfdoorlaatbare spiegel gebruikt. Bovendien 5 worden als fotodetectors 13 en 14 de detectors gebruikt met de in fig. 5 weergegeven constructie en wordt het spoorpositie-detectiesignaal TR tegelijkertijd verkregen. Wanneer de uitgangen van de delen van de lichtontvangende oppervlakken 16a, 16b, 16c en 16d worden aangeduid door A, B, C respectievelijk D, worden het scherpstellingsfout-10 detectiesignaal AF, het spoorpositie-detectiesignaal TR en het in-formatiesignaal SI respectievelijk gegeven door: AF = (A+B)-(C+D), (1) TR = (A-B)+(C-D), en (2) SI = (A+B)+(C+0).

15 Het automatisch scherpstellen en het automatisch spoor- volgen kunnen worden bereikt door de lens 21 te verplaatsen in de door de pijl 124 respectievelijk de pijl 125 aangeduide richtingen, overeenkomstig de signalen AF en TR.

Fig. 14 toont nog een andere uitvoering, waarin de uit-20 vinding toegepast is op een optische schijf. In fig. 14 zijn de onderdelen die overeenkomen met die in de vorige uitvoering door dezelfde verwijzingscijfers aangeduid. Hier is een kwartgolflengteplaat 24 geplaatst tussen de polariserende bundelsplitser 19 en de lens 3 en wordt een polariserende bundelsplitser 25 gebruikt in plaats van 25 de bundelsplitser 12 van het type met halfdoorlaatbare spiegel.

Wanneer de polariserende bundelsplitser 25 wordt gebruikt is het, door de plaatsingshoek van de kwartgolflengteplaat 24 te veranderen, mogelijk de verhouding in te stellen tussen de doorgaande bundel 2A en de gereflecteerde bundel 2B, en dus is het bijregelen voor het 30 gelijkmaken van de hoeveelheden licht die ingevoerd worden in de twee fotodetectors 13 en 14 gemakkelijker.

Dit bijregelen voor het gelijkmaken van de hoeveelheden licht kan echter worden gecompleteerd door het regelen van de verster- ; * Ή ; f -14- king van een versterker die geplaatst is in de uitgangsketen voor elk van de fotodetectors. In deze uitvoering worden als fotodetectors 13 en 14 die gebruikt welke de constructie hebben van fig. 11. Wanneer de uitgangen van de delen van de lichtontvangende oppervlakken 5 16a, 16b, 16c, 16d voor de fotodetector 13 en die van de delen 16e, lóf, 16g, 16h voor de fotodetector 14 worden aangeduid door A, B, C, D, E, F, G respectievelijk H, worden het scherpstellingsfout-detectie-signaal AF, het spoorpositie-detectiesignaal TR en het informatie-signaal SI respectievelijk gegeven door: 10 AF = (A*B)-(C+0) (4) TR = (F-E)+(H-G) (5) SI » (AtB+E+F)+(C+0+G+H) (6)

Fig. 15 illustreert een uitvoering waarin de uitvinding toegepast wordt op een magnetisch-optische schijfinrichting-. Laser-15 licht dat uitgezonden wordt door een halfgeleiderlaserinrichting 31 wordt getransformeerd tot een gecollimeerde bundel door middel van een collimatorlens 32, welke bundel gaat door een bundelsplitser 33 en, na te zijn gereflecteerd door een spiegel 30, gefocusseerd wordt door middel van een focusseringslens 21 zodat een laservlek wordt 20 gevormd op het oppervlak van de schijf 22. In het geval waarin een halfgeleiderlaser wordt gebruikt die laserlicht uitzendt met een anisotrope verdeling van de lichtsterkte, is het nodig een optisch element voor de vormgeving van de verdeling van de bundelintensiteit, bijvoorbeeld een driehoekig prisma, te plaatsen in de optische baan 25 tussen de collimatorlens 32 en de bundelsplitser 33 (bijvoorbeeld polariserende bundelsplitser). Het van de schijf afkomstige gereflecteerde licht wordt weer door de focusseringslens 21 getransformeerd tot een gecollimeerde bundel, die door een spiegel 30 wordt gereflecteerd en weer wordt gereflecteerd door de bundelsplitser 33. Een 30 deel van de gereflecteerde bundel wordt nogmaals gereflecteerd door een andere bundelsplitser 34 en gelijk naar een optisch systeem voor de scherpstellingsfoutdetectie en de reproduktie van informatie, bestaande uit een halvegolflengteplaat 26, een focusseringslens 3, . : 'ït' \jr w T.J 'J d -15- een polariserende faundelsplitser 25 en twee fotodetectors 35 en 36.

Eerst zal het principe worden beschreven voor de detectie van de scherpstellingsfout. De polarisatierichting van de invallende bundel op de polariserende bundelsplitser 25 kan over ongeveer 45° 5 worden gedraaid ten opzichte van de richting van S polarisatie of de richting van P polarisatie van de reflecterende laag van de polariserende bundelsplitser 25 door de halvegolflengteplaat 26 te draaien voor de instelling, en de invallende bundel wordt door de polariserende bundelsplitser 25 verdeeld in twee bundels die bij benadering ge-10 lijke lichthoeveelheden hebben. In de toestand van juiste scherpstel-ling, waarin de verlichtingsvlek zich op het oppervlak van de schijf 22 bevindt, is een fotodetector 35 geplaatst tussen de plaats van het convergentiepunt p£ dat wordt gevormd door de focusseringslens 3 en de polariserende bundelsplitser 25 en een andere fotodetector 15 36 bevindt zich aan de andere zijde van het andere convergentiepunt P.j van de polariserende bundelsplitser 25. Deze afstand tussen het convergentiepunt ?2 en de fotodetector 35 is bij benadering gelijk aan die tussen het convergentiepunt P| en de fotodetector 36. De gearceerde delen 36a, 36b en 36c in fig. 16A, 16B en 16C tonen de 20 vorm van verdeelde fotodetectorelementen van de fotodetector 36, en de gearceerde delen 35a, 35b en 35c tonen de vorm van verdeelde fotodetectorelementen van de fotodetector 35. De cirkels 6 in fig. 16B tonen de vorm van de lichtflux op het lichtontvangende oppervlak van de fotodetectors 35 respectievelijk 36. In de toestand van juiste 25 scherpstelling zijn ze, zoals bovenvermeld, bij benadering even groot. Wanneer de schijf 22 de focusseringslens 21 nadert zal, omdat het convergentiepunt P^ dichter bij de fotodetector 36 komt, de lichtvlek 6,,,, op het lichtontvangende oppervlak kleiner worden, zoals weergegeven in fig. 16C, en zal, omdat het convergentiepunt verder van 30 de fotodetector 35 komt, de lichtvlek ó'” op het lichtontvangende oppervlak groter worden. Wanneer daarentegen de schijf 22 verder af komt te liggen van de focusseringslens 21, wordt de lichtvlek 6“ groter en wordt de lichtvlek 6* kleiner. Daarom is het, door het v _ -Ιό- verschil te vormen tussen de som van de uitgangen van de verdeelde fotodetectorelementen 36a en 3ób en de som van de uitgangen van de verdeelde fotodetectorelementen 35a en 35b, mogelijk het detectie-signaal AF voor de scherpstellingsfout te verkrijgen. Verder is het 5 ook door het verschil te vormen tussen de verdeelde fotodetectorelementen 36C en 35Cr mogelijk het scherpstellingsfoutdetectiesignaal AF te verkrijgen.

Vervolgens kan het reproduktiesignaal van de gemagnetiseerde informatie worden verkregen door het verschil te vormen tussen de som 10 van de uitgangen van de verdeelde fotodetectorelementen 36a, 36b en 36c en de som van de uitgangen van de verdeelde fotodetectorelementen 35a, 35b en 35c. Fig. Ί8Α en 18B dienen ter toelichting van het principe van de reproduktie van gemagnetiseerde informatie. De horizontale as PX geeft de richting aan van P polarisatie en de verticale 15 as SY de richting van S polarisatie voor het reflecterende oppervlak van de in fig, 15 aangegeven polariserende bundelsplitser 25. Een loodrechte magnetiserende dunne film is aangebracht op het oppervlak van de schijf 22 en informatie wordt vastgelegd door omkering van de magnetiseringsrichting in deze loodrechte magnetische dunne film.

20 Wanneer een laservlek op deze magnetische film wordt geprojecteerd, draait de polarisatierichting van het gereflecteerde licht over ongeveer 0,5 graden door het magneto-optische effekt (Kerr effekt) afhankelijk van het omgekeerde van de magnetisatierichting. De magnetisch-optische schijfinrichting neemt deze uitermate kleine draaiing van 25 de polarisatierichting waar en verricht de reproduktie van de informatie. Fig. 18A toont de polarisatierichting van het licht vóór het invallen op de in fig. 15 weergegeven halfgolflengteplaat 26, waar de pijl 48 de polarisatierichting aangeeft van het licht in het geval waarin de lichtvlek wordt geprojecteerd in het gedeelte van de 30 magnetische film waar geen informatie op de schijf 22 is vastgelegd. Wanneer de lichtvlek overgaat naar het gedeelte waar informatie is vastgelegd, draait de polarisatierichting zoals aangeduid door de pijl 49. Fig. 18B geeft de polarisatierichting aan van het licht dat c: - - 3 o -17- de halfgolflengteplaat 26 gepasseerd is. Qndat de polarisatierichting over ongeveer 45° kan worden gedraaid door het instellen van de draaiing van de halfgolflengteplaat, is de richting van de pijlen 48 en 49 over ongeveer 45 graden gedraaid ten opzichte van die welke 5 in fig. T8A is weergegeven. Omdat de polariserende bundelsplitser 25 de eigenschap heeft dat het door de horizontale as PX aangegeven licht van P polarisatie erdoor gaat en het door de verticale as aangegeven licht van S polarisatie wordt gereflecteerd, zal, wanneer de lichtvlek zich bevindt in het gedeelte van de magnetische film waar 10 geen informatie is vastgelegd, in het door de pijl 48 aangeduide gepolariseerde licht de door de pijl 60 aangeduide lichthoeveelheid door de polariserende bundelsplitser 25 gaan en opgevangen worden door de fotodetector 35; daarentegen wordt de door de pijl 61 aangegeven lichthoeveelheid door de polariserende bundelsplitser 25 gere-15 flecteerd en opgevangen door de fotodetector 36. Anderzijds wordt, wanneer de lichtvlek zich bevindt in het gedeelte van de magnetische film waar de informatie is vastgelegd, in het door de pijl 49 aangeduide gepolariseerde licht de door de pijl 62 aangegeven lichthoeveelheid opgevangen door de fotodetector 35 en de door de pijl 63 aange-20 geven lichthoeveelheid opgevangen door de fotodetector 36. Als gevolg daarvan kan het reproduktiesignaal van de magnetische informatie worden verkregen door het verschil te vormen tussen de hoeveelheden licht die door de respectieve fotodetectors worden opgevangen, afhankelijk van de aanwezigheid of afwezigheid van vastge-25 legde informatie, omdat de door de fotodetector 35 opgevangen lichthoeveelheid afneemt in de door de pijl 64 aangegeven mate en de door de fotodetector 36 opgevangen lichthoeveelheid toeneemt in de door de pijl 65 aangegeven mate.

Gmdat er gemeenschappelijke delen zijn in de bewerkingen van 30 de uitgangen van de verdeelde fotodetectorelementen voor het verkrijgen van het scherpstellingsfoutsignaal en het informatierepro-duktiesignaal, kunnen problemen optreden met betrekking tot onderlinge interferentie tussen de signalen. Rekening houdend met het feit dat ^ * -18- de frequentie van het informatiereproduktiesignaal echter meerdere Megaherz is, omdat het interval van de vastlegging van de informatie meerdere yjm isf terwijl de variabele frequentie van het scherpstel-lingsfoutsignaal meerdere honderden Herz is omdat het aantal toeren 5 van de schijf enkele tientallen Herz is, kunnen de twee signalen op bevredigende wijze worden gescheiden, bijvoorbeeld door gebruik van een filterketen, en zo bestaat er geen probleem.

Zoals bijvoorbeeld weergegeven in fig. 19 worden de uitgangen van de verdeelde fotodetectorelementen 36a en 36b opgeteld in een 10 optelketen 81 en de uitgangen van de verdeelde fotodetectorelementen 35a en 35b opgeteld in een optelketen 82. Dan kan het detectiesignaal voor de scherpstellingsfout worden verkregen door vorming van het verschil tussen de uitgangen van de optelketens 81 en 82 die laag-doorlaatfilters 85 respectievelijk 86 zijn gepasseerd waarvan de 15 afsnijfrequentie bijvoorbeeld 1 kHz is, in een optelketen 90. Verder worden de uitgangen van de verdeelde fotodetectorelementen 36a, 36b en 36c opgeteld in een optelketen 83 en worden de uitgangen van de fotodetectorelementen 35a, 35b en 35c opgeteld in een optelketen 84. Dan kan het reproduktiesignaal voor de informatie worden verkregen 20 door vorming van het verschil tussen de uitgangen van de optelketens 83 en 84, die door hoogdoorlaatfilters 87 respectievelijk 88 zijn gegaan waarvan de afsnijfrequentie bijvoorbeeld 100 kHz is, in een differentiële keten 91.

De fotodetector 39 is een detector die afwijkingen vaststelt 25 van de lichtvlek vanaf het spoor op het oppervlak van de schijf, en die bijvoorbeeld verdeelde fotodetectorelementen 39a, 39b en 39c heeft, gearceerd in fig. 17. Het principe van de detectie van de spoorvolgfout wordt in bijzonderheden beschreven in het Amerikaanse octrooischrift nr. 4.525.826 en een uiteenzetting blijft daarom 30 achterwege. Het patroon van de lichtflux op het lichtontvangende oppervlak van de fotodetector 39 wordt geconstrueerd door interferen-tie tussen diffractiebundels 40a van de 0 orde en diffractiebundels 40b en 40c van de 1 orde. Omdat lichtsterkten in interferentiege- r ·- - r.'ii.: *v -» -19- bieden 40ab en 40ac wisselen afhankelijk van de afwijkingen van het spoor, kan het spoorfoutsignaal TR worden verkregen door vorming van het verschil tussen de uitgangen van de fotodetectors 39a en 39b die zich bevinden in de interferentiegebieden 40ab respectievelijk 40ac.

5 Bovendien wordt een elektromagneet 41 gebruikt, die een uitwendig magnetisch veld produceert dat aangelegd wordt aan de mag-netisatiefilm op de schijf 22, om informatie vast te leggen of te wissen. Verder zijn de optische kop die bestaat uit het bovenbeschreven optische element en de elektromagneet 4T, bijvoorbeeld gemonteerd 10 op een bewegende basis zodat ze verplaatsbaar zijn in radiale richting ten opzichte van de schijf en zich bevinden op een gewenste spoor-positie door middel van een aandrijfmotor zoals een lineaire motor. Verder wordt de spoorvolgregeling uitgevoerd door bijvoorbeeld een draaiende spiegel te gebruiken als spiegel 30, en waarbij het spoor-15 volgsignaal TR dat gedetecteerd is uit de uitgang van de fotodetector 39 de afwijkingen van deze draaiende spiegel voorstelt.

Anderzijds wordt de regeling van de automatische scherpstel-ling bijvoorbeeld beïnvloed door een bekrachtiger zoals een spreek-spoel rond de focusseringslens 21 aan te brengen, waardoor deze be-20 krachtiger wordt aangedreven afhankelijk van het detectiesignaal voor de scherpstellingsfout AF dat gedetecteerd is uit de uitgangen van de fotodetectors 35 en 36, en de focusseringslens 21 langs de optische as te verplaatsen. Verder is het ook mogelijk dat de spoorvolgregeling en de regeling van de automatische scherpstelling tegelijkertijd 25 kunnen worden uitgevoerd obor een tweedimensionale bekrachtiger rond de focusseringslens 21 te plaatsen, die ook beweegbaar is in radiale richting ten opzichte van de schijf en deze bekrachtiger aan te drijven afhankelijk van het spoorvolgsignaal TR en het detectiesignaal voor de scherpstellingsfout AF.

30 In de in fig. 15 weergegeven uitvoeringsvorm wordt het de tectiesignaal voor de spoorvolgfout verkregen door exclusief gebruik te maken van fotodetector 39, maar het diffractie-interferentiepatroon als gevolg van het spoor wordt ook geproduceerd in de lichtflux 6 in '« t ·*

. . - - % J

* -20- fig. 16B. Wanneer dus verdeelde fotodetectorelementen symmetrisch gevormd worden in het gebied van de interferentie van de diffractie-bundel van de 0 orde en de diffractiebundel van de 1 orde binnen de middelste fotodetectie-elementen 35c en 36c van de fotodetectors 5 35 respectievelijk 36, kan het spoorfoutsignaal ook worden verkregen door het verschil tussen de uitgangen daarvan te vormen. De bundel-splitser 34 en de fotodetector 39 kunnen dan ook op deze manier achterwege blijven.

Fig. 20 toont een andere uitvoeringsvorm volgens de uitvinding 10 waarbij de in fig. 15 weergegeven uitvoering verbeterd is op grondslag van het hierboven beschreven idee. De fotodetector 51 heeft verdeelde fotodetectie-elementen die aangegeven zijn door gearceerde delen 51a, 51b, 51c, 51d en 51e in fig. 21A en de fotodetector 52 heeft verdeelde fotodetectie-elementen die aangegeven worden door ge-15 arceerde delen 52a, 52b, 52c, 52d en 52e. Qndat de funktie van de andere constructiedelen in fig. 20 identiek is aan die in fig. 15, wordt de beschrijving daarvan achterwege gelaten. Het scherpstellings-foutdetectiesignaal AF kan worden verkregen door het verschil te vormen tussen de som van de uitgangen van de verdeelde fotodetectie-20 elementen 51a en 51c en de som van de uitgangen van de verdeelde fotodetectie-elementen 52a en 52b. Het spoorfoutdetectiesignaal TF kan worden verkregen door het verschil te vormen tussen de uitgangen van de verdeelde fotodetectie-elementen 51d en 51e of door het verschil te vormen tussen de uitgangen van de elementen 52d en 52e, of 25 door de twee uitkomsten van de genoemde aftrekking op te tellen.

Verder kan het informatiereproduktiesignaal worden verkregen door het verschil te vormen tussen de totale uitgang van de fotodetector 51 en die van de fotodetector 52.

Bovendien kunnen de spoorvolgbesturing en de besturing 30 van de automatische focussering op dezelfde manier worden uitgevoerd als voor de uitvoeringsvorm volgens fig. 15.

Het is duidelijk dat de optische kop volgens de uitvoeringsvormen van fig. 15 en 20 niet beperkt is tot die waarin informa- O ' /' ; ' 7 ·", ' j - Ί " * -21- tiereproduktie wordt uitgevoerd door het magneto-optische effekt, maar dat het ook mogelijk is vastgelegde informatie te reproduceren door optelling van de totale uitgangen van de fotodetector 35 en die van de fotodetector 36 volgens fig. 15, door het optellen van de 5 totale uitgangen van de fotodetector 51 en die van de fotodetector 52 volgens fig. 20, of door opnamen van het ongelijkmatige kuiltype, het gattype of het type van kristalfaseverandering.

In het bovenstaande zijn enkele voorkeursuitvoeringen beschreven, maar bij de realisatie van de uitvinding kunnen voor de 10 vorm van het effektieve lichtontvangende oppervlak van de fotodetector verschillende modificaties ten opzichte van de hierboven vermelde uitvoeringen worden toegepast en men kan elke vorm gebruiken waarvoor de afmeting van de op de fotodetector geprojecteerde lichtvlek varieert in afhankelijkheid van de grootte van de scherpstellingsfout en 15 slechts een bepaald gedeelte van de lichtvlek gereflecteerd wordt op het ontvangen lichtsignaal. Verder kunnen, hoewel twee fotodetec-tie-elementen 13, 14 of 35, 36 of 51, 52 zich bevinden op plaatsen op gelijke afstand w liggen vanaf de convergentiepunten in de bovenstaande uitvoeringen, de plaatsen daarvan worden ingesteld in afhan-20 kelijkheid van de hoeveelheid licht van de doorgaande bundel 2A en die van de gereflecteerde bundel 2B. Verder is het ook mogelijk dat de doorgaande bundel 2A wordt ontvangen vóór het convergentiepunt en de gereflecteerde bundel 2B wordt ontvangen achter het convergentiepunt, waarbij de twee fotodetectors onderling verwisseld zijn in de 25 positierelatie, en dat de lichtontvangende oppervlakken van de twee fotodetectors verschillende oppervlakken hebben, afhankelijk van de karakteristieken van de bundelsplitser 12, 25.

Zoals blijkt uit bovenstaande uiteenzetting wordt volgens de uitvinding, omdat licht dat afkomstig is van het reflecterende 30 oppervlak dat moet worden ingesteld in het brandpunt van een geprojecteerde lichtbundel wordt verdeeld in twee bundels die gericht zijn in twee richtingen; fotodetectors zijn opgesteld in de optische banen van de verdeelde lichtbundel in een zodanige positierelatie dat ver- ; “ ~ ~ - ö r -22- anderingen in afmetingen van de ontvangen lichtbeelden (vlekken) als gevolg van scherpsteilingsfouten verschijnen in onderling tegengestelde richtingen; elk van de fotodetectors transformeert steeds slechts een deel van het licht van elk van de ontvangen lichtbeelden, 5 en het verschil tussen de uitgangen van de twee bovenbeschreven fotodetectors wordt gebruikt als detectiesignaal voor de scherpstel-lingsfout, zelfs als variaties in het gereflecteerde licht worden geproduceerd door variatie in de vorm van het gereflecteerde oppervlak is het mogelijk een detectiesignaal voor de scherpstellingsfout 10 te verkrijgen dat slechts in geringe mate door deze variaties wordt beïnvloed.

Omdat verder het scherpstellingsfoutsignaal kan worden gedetecteerd door een zelfde lichtflux te gebruiken als voor de repro-duktie van informatie, is het aantal optische delen waaruit de 15 optische kop is samengesteld klein en zo is het dus mogelijk een kleine, lichte en goedkope optische kop te realiseren.

y. · , - o t'

Claims

1. Inrichting voor het detecteren van scherpstellingsfouten, omvattend: een focusseringslens (3) voor het focusseren van gereflecteerd licht dat afkomstig is van een lichtreflecterend oppervlak 5 (1; 22), dat moet worden ingesteld in het brandpunt van een geprojec teerde lichtbundel; gekenmerkt door: een bundelsplitsinrichting (10; 12; 25) om het uitgangs-licht van de focusseringslens (3) te verdelen in een eerste en een 10 tweede gefocusseerde lichtbundel (2A, 2B); een eerste en een tweede fotodetector (13, 14;.35, 36; 51, 52) die respectievelijk zijn geplaatst in de optische banen van de eerste en de tweede gefocusseerde lichtbundel (2A, 2B); en een keten voor het opwekken van een signaal (AF) voor de 15 scherpstellingsfout ten minste in afhankelijkheid van het verschil tussen de uitgcngen van de twee fotodetectors (13, 14; 35, 36; 51, 52); waarbij de fotodetectors (13, 14; 35, 36; 51, 52) in een zodanige positierelatie zijn opgesteld dat veranderingen in afmeting 20 van de ontvangen lichtbeelden (6) van de gefocusseerde lichtbundels (2A, 2B) als gevolg van scherpstellingsfouten verschijnen in onderling tegengestelde richtingen en elk daarvan zijn uitgang opwekt evenredig met de hoeveelheid licht binnen een bepaald gebied (16) van het ontvangen lichtbeeld, wanneer het verandert zodat het wordt vergroot.

2. Inrichting volgens conclusie 1, m e t het kenmerk dat de eerste fotodetector (14; 36; 52) gelegen is achter het convergentiepunt (Pj) en de tweede fotodetector (13; 35; 51) gelegen is vóór het convergentiepunt (P^,) ·

3. Inrichting volgens conclusie 1 of 2, m e t het 30kenmerk dat de bundelsplitsinrichting (10) een halfdoor-laatbare spiegel bevat. Α Γ -24-

4. Inrichting volgens conclusie 1 of 2, m e t het kenmerk dat de bundelsplitsinrichting (10) een kwartgolf-lengteplaat (24) en een polariserende bundelsplitser (25) bevat.

5. Inrichting volgens conclusie 1 of 2, m e t het 5 kenmerk dat de bundelsplitsinrichting (10) een halvegolf-lengteplaat (26) en een polariserende bundelsplitser (25) bevat.

6. Inrichting volgens één der conclusies 1 tot 4, m e t het kenmerk dat elk van de beide fotodetectors (13, 14. een zodanige constructie heeft die gedeeltelijk licht tegenhoudt 10 dat slechts een middelste gedeelte het bepaalde gebied (16) van het ontvangen lichtbeeld (6) vormt.

7. Inrichting volgens conclusie 6, m e t het kenmerk dat het bepaalde gebied (16) een kleiner opper vlak heeft dan het ontvangen lichtbeeld bij juiste scherpstelling.

8. Inrichting volgens één der conclusies 1 tot 7, m e t het kenmerk dat ten minste één van de beide foto detectors (13, 14) een foto-elektrisch transformatiegedeelte heeft dat verdeeld is in twee delen binnen het bepaalde gebied (16) en dat de genoemde keten stuursignalen opwekt om de plaats van reflectie op 20 het reflecterende oppervlak een bepaald spoor te laten volgen door gebruikmaking van het verschil tussen de uitgcngen van het foto-elektrische transformatiegedeelte (16) dat verdeeld is in twee delen (16a, 16b; 16c, 16d).

9. Inrichting volgens één der conclusies 1 tot 4, m e t 25 het kenmerk dat elk van beide fotodetectors (13, 14) een zodanige struktuur (15) heeft die gedeeltelijk lichtdoorlating verhindert dat een centraal gedeelte afgedekt is.

10. Inrichting volgens één der conclusies 1 tot 4, m e t het kenmerk dat de beide fotodetectors (13, 14) 30 verdeeld zijn in een eerste gebied dat het middelste gedeelte ontvangt van het ontvangen lichtbeeld (6), een tweede en een derde gebied (16a, 16b; 16c, 16d) die afzonderlijk gelegen zijn aan van elkaar afgekeerde zijden van het eerste gebied en omtreksgedeelten ontvangen ηη η V ' , * * -25- ναη het ontvangen lichtbeeld (6), waarbij het eerste gebied verder verdeeld is in twee delen (16e, lóf; 16g, T6h), en waarbij de genoemde keten het signaal voor de scherpstellingsfout opwekt op basis van de uitgangen van het eerste en het derde gebied (16a, 16b; 16c, 5 16d) en een regelsignaal om de plaats van reflectie op het reflecte rende oppervlak het vastgestelde spoor te laten volgen op basis van de uitgangen van het eerste gebied dat in twee delen (16e, 16f; 16g, lóh) is verdeeld.

11. Optische schijfinrichting omvattend: 10 een een schijf vormige drager (1, 22) waarop informatie is * vastgelegd; een optisch systeem voor het focusseren van een lichtbundel (2) op de schijfvormige informatiedrager (1; 22); een focusseringslens (3) voor het focusseren van licht dat 15 gereflecteerd wordt door de schijfvormige informatiedrager (1; 22), welke een detectiesysteem is voor het gereflecteerde licht; gekenmerkt door; een middel (10; 12; 25) om het uitgangslicht van de focusseringslens (3) te verdelen in een eerste en een tweede gefocussasrde 20 lichtbundel (2A, 2B); een optische kop die minstens voorzien is van een detectiesysteem dat wordt gevormd door een eerste en een tweede fotodetector (13, 14; 35, 36; 51, 52) die zich bevinden in de optische banen van de eerste en de tweede gefocusseerde lichtbundel (2A, 2B), welke 25 opgesteld zijn in een zodanige positierelatie dat variaties in afmeting van de ontvangen lichtbeelden van de gefocusseerde lichtbundels (2A, 2B) als gevolg van scherpstellingsfouten verschijnen in onderling tegengestelde richtingen en elk daarvan een uitgang opwekt evenredig met de hoeveelheid licht binnen een bepaald gebied van het ontvangen 30 lichtbeeld (6) wanneer dit varieert zodat het wordt vergroot; en een met de eerste en de tweede fotodetectors (13, 14; 35, 36; 51, 52) verbonden keten voor het opwekken van een scherpstellings-foutsignaal (AF), dat de lichtbundel (2) regelt zodat hij wordt -26- * ' .- scherpgesteld op de informatiedrager (1; 22), welke keten ook een signaal opwekt voor het reproduceren van informatie^op die informatiedrager (1; 22) is vastgelegd.

12« Inrichting volgens conclusie 11, m e t het 5 kenmerk dat de eerste fotodetector (14; 36; 52) zich bevindt achter het convergentiepunt ( P^) en de tweede fotodetector (13; 35; 51) zich bevindt vóór het convergentiepunt (?£).

13. Inrichting volgens conclusie 11 of 12, met het kenmerk dat de bundelsplitsinrichting (10) een halfdoor- 10 laatbare spiegel (12) bevat.

14. Inrichting volgens conclusie 11 of 12, m e t het k e n m e r k dat de bundelsplitsinrichting (10) een kwartgolf-lengteplaat (24) en een polariserende bundelsplitser (25) bevat.

15. Inrichting volgens conclusie 11 of 12, met het 15 kenmerk dat de bundelsplitsinrichting (10) een halvegolf-lengteplaat (26) en een polariserende bundelsplitser (25) bevat.

16. Inrichting volgens conclusie 11 of 12, m e t het kenmerk dat elk van de beide fotodetectors (13, 14) een zodanige constructie heeft die gedeeltelijk licht tegenhoudt dat 20 slechts een middelste gedeelte het bepaalde gebied (16) van het ontvangen lichtbeeld (6) vormt, en waarbij de genoemde keten het scherp-stellingsfoutsignaal (AF) opwekt afhankelijk van het verschil tussen de uitgangen van de eerste en de tweede fotodetector (13, 14) en ook een signaal voor het reproduceren van op de informatiedrager 25 (1; 22) vastgelegde informatie.

17. Inrichting volgens conclusie 16, m e t het kenmerk dat ten minste één van de beide fotodetectors (13, 14) een foto-elektrisch transformatiegedeelte heeft dat verdeeld is in twee delen (16a, 16b; 16c, lód) binnen het bepaalde gebied 30 (16) en dat de genoemde keten stuursignalen opwekt om de lichtbundel (2) een bepaald spoor te laten volgen op de informatiedrager (1; 22) afhankelijk van het verschil tussen de uitgang van het foto-elektrische transformatiegedeelte dat in twee delen (16a, 16b; 16c, 16d) is \*· · . - ‘ * ' r -27- verdeeld.

18. Inrichting volgens conclusie 11 of 12, m e t het kenmerk dat de eerste en tweede fotodetector (13, 14; 35, 36; 51, 52) beide een eerste gebied (35c, 36c; 51c, 52c) heeft dat 5 het middelste gedeelte ontvangt van het ontvangen lichtbeeld (6), een tweede en een derde gebied (16a, 16c; 16b, 16d; 35a, 36a; 35b, 36b; 51a, 52a; 51b, 52b) die zich afzonderlijk bevinden aan de van elkaar afgekeerde zijden van het eerste gebied (15) en omtreksgedeelten ontvangen van het ontvangen lichtbeeld (ó), en dat de genoemde keten 10 het scherpstellingsfoutsignaal (AF) ontvangt op basis van de uitgangen van het tweede en het derde gebied (16a, 16c; 16b, 16d) en het infor-matiereproduktiesignaal (SN) op basis van de uitgangen van het eerste, het tweede en het derde gebied (15, 16a, 16b; 15, 16c, léd; 35, 35a, 35b, 35c; 36, 36a, 36b, 36c, 51, 51a, 51b, 51c; 52, 52a, 52b, 52c).

19. Inrichting volgens conclusie 18, met het kenmerk dat het eerste gebied (15; 51c; 52c) verdeeld is in ten minste twee delen (16e, 16f; 16g, 16h; 51d, 51e; 52d, 52e) en de genoemde keten een spoorfoutsignaal (TR) opwekt om de lichtbundel (2) een bepaald spoor op de informatiedrager (22) te laten volgen afhan-20 kelijk van de uitgangen van de delen (16e, 16f; lég, léh; 51d, 51e; 52d, 52e) van het in tweeën verdeelde gebied.

20. Inrichting volgens conclusie 18, m et het kenmerk dat deze verder omvat: een derde fotodetector (39) die door de informatiedrager 25 gereflecteerd licht ontvangt, welke derde fotodetector verdeeld is in minstens twee delen (39a, 39b); en een middel (34) om de gereflecteerde bundel te verdelen in twee bundels en om één daarvan naar de focusseringslens (3) te leiden en de andere naar de derde focusseringslens (39); ."•V—'---- 30 waarbij de genoemde keten een spoorfoutsignaal opwekt om de lichtbundel een bepaald spoor te laten volgen op de informatiedrager afhankelijk van de uitgangen van de delen (39a, 39b) van het in tweeën verdeelde gebied van de derde fotodetector (39). ** * ; ... . ‘-J