Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do od¬ czytu nosnika zapisu odbijajacego promieniowanie, na którym informacja jest przechowywana w op¬ tycznie odczytywalnej, informacyjnej strukturze sciezkowej.Tego typu znane urzadzenie jest przedstawione w zgloszeniu patentowym RFN nr 2 501 124, które zostalo juz opublikowane.Urzadzenie to jest na przyklad uzywane do od¬ czytu nosnika zapisu, na którym jest przechowy¬ wany program telewizji kolorowej. Struktura in¬ formacyjna sklada sie z wielu obszarów na prze¬ mian z obszarami posrednimi, ulozonymi w spiral¬ na sciezke, które to obszary i obszary posrednie oddzialuja na wiazke odczytowa w rózny spo¬ sób. Informacja jest korzystnie zawarta w dlugos¬ ciach obszarów oraz obszarów posrednich.W celu uzyskania wystarczajaco dlugiego czasu nagrania przy ograniczonych wymiarach nosnika zapisu, szczególy struktury informacyjnej musza byc bardzo male. Na przyklad jesli przechowywa¬ ny jest 30-minutowy program telewizyjny na jed¬ nej stronie nosnika zapisu w ksztalcie dysku, na obszarze pierscieniowym o zewnetrznym promie¬ niu okolo 15 cm a wewnetrznym promieniu okolo 6 cm, szerokosc sciezek wynosi okolo 0,5 /um, a przecietna dlugosc obszarów i obszarów posrednich wynosi okolo 1 /Lim.W celu umozliwienia odczytu takich zarysów szczególów nalezy uzyc ukladu obiektywowy o dosc 10 15 20 30 duzej liczbie otworu wzglednego. Jednakze glebia ostrosci takiego ukladu^obiektywowego jest mala.Poniewaz w urzadzeniu odczytowym odleglosc po¬ miedzy powierzchnia struktury informacyjnej a ukladem obiektywowym moze sie róznic o wielkosc wieksza niz glebia ostrosci, nalezy zabezpieczyc, aby te zmiany byly detektowane, a ogniskowanie korygowane.Wedlug wspomnianego zgloszenia patentowego RFN, w tym celu aby wiazka promieniowania, która zostala odbita od nosnika zapisu stala sie astygmatyczna, cylindryczna soczewka jest umiesz¬ czona na drodze tej wiazki, za ukladem obiekty¬ wowym. Pomiedzy liniami ogniskowania astygma- tycznego ukladu utworzonego przez uklad obiek¬ tywowy i cylindryczna soczewke, umieszczony jest czuly na promieniowanie detektor skladajacy sie z czterech pod-detektorów. Jesli polozenie po¬ wierzchni struktury informacyjnej wzgledem ukla¬ du obiektywowego ulega zmianie, zmienia sie rów¬ niez ksztalt obrazu formowanego na poddetekto- rach. Ta zmiana ksztaltu moze podlegac detekcji przez laczenie sygnalów wyjsciowych poddetek- torów w odpowiedni sposób.Przy uzyciu znanego urzadzenia wystepuja w praktyce pewne problemy, poniewaz rozklad pro¬ mieniowania na zlozonym detektorze zalezy rów¬ niez od dyfrakcji wiazki promieniowania na szcze¬ gólach struktury informacyjnej. Przede wszystkim dyfrakcja wystepuje w kierunku wzdluznym czy- 113 996113 996 tanej sciezki, wskutek sekwencji obszarów i obsza¬ rów posrednich. Zmiany w rozkladzie promienio¬ wania na zlozonym detektorze wskutek tej dy¬ frakcji maja wysoka czestotliwosc w porównaniu z bledami ogniskowania, tak ze wplyw tej dyfrakcji na sygnal sterujacy ogniskowania moze byc elek¬ tronicznie wyeliminowany.Ponadto, dyfrakcja wystepuje równiez w kierun¬ ku poprzecznym do kierunku sciezki. Ta dyfrakcja zalezy od polozenia plamki czytajacej na nosniku zapisu wzgledem srodka czytanej sciezki. Podczas montazu urzadzenia odczytowego uklad detekcji bledów ogniskowania musi byl tak ustawiony, ze kiedy srodek plamki czytajacej pokrywa sie ze srodkiem czytanej sciezki i ogniskowanie jest pra¬ widlowe, wówczas sygnal bledu ogniskowania jest zerowy. Jednakze, jesli podczas odczytu nosnika zapisu plamka czytajaca przesuwa sie ze srodka czytanej sciezki w kierunku jej brzegu, rozklad promieniowania na detektorze zlozonym zmienia sie niezaleznie od ogniskowania. To wywoluje fal¬ szywy sygnal bledu ogniskowania, tak ze ognisko¬ wanie ukladu obiektywowego zostaje ustawione nieprawidlowo.Urzadzenie odczytowe moze równiez zawierac uklad detekcji bledów polozenia do okreslania od¬ chylenia miedzy srodkiem plamki promieniowania utworzonej na nosniku zapisu, a srodkiem czytanej sciezki, oraz uklad regulacji automatycznej z ser¬ womechanizmem do korygowania polozenia srodka plamki czytajacej. Sygnaly bledu polozenia rów¬ niez zaleza od ogniskowania ukladu obiektywowe¬ go. Jesli ogniskowanie nia jest prawidlowe, polo¬ zenie plamki promieniowania bedzie równiez usta¬ lone nieprawidlowo. W wyniku tego blad ognisko¬ wania ponownie wzrasta. Moze sie zdarzyc, ze oby¬ dwa uklady regulacji automatycznej z serwome¬ chanizmem do ogniskowania i do korekcji poloze¬ nia plamki promieniowania wzgledem czytanej sciezki ulegna uszkodzeniu.Jesli zespól odczytu optycznego, na swojej drodze do wlasciwego przejscia przez przechowywany pro¬ gram, jest przemieszczany promieniowo przez nos¬ nik zapisu z duza szybkoscia, brzegi kazdej sciezki, przez która plamka promieniowania przechodzi po¬ przecznie, spowoduja zmiany w sygnale bledu ogniskowania. Uklad automatycznej regulacji z ser¬ womechanizmem interweniuje wówczas niepotrzeb¬ nie i z wysoka czestotliwoscia. Jesli ogniskowanie ukladu obiektywowego jest prawidlowe do poru¬ szania wspomnianego ukladu, sygnaly sterujace wysokiej czestotliwosci, które sa dostarczane do elementów napedowych ukladu obiektywowego, powoduja przykre akustyczne „trzaski". Ponadto, elementy napedowe zuzywaja wówczas dodatkowa energie.Jesli szerokosc sciezki jest mniejsza niz odleglosc pomiedzy sciezkami, plamka promieniowania be¬ dzie srednio krótsza na sciezkach niz pomiedzy sciezkami, kiedy zespól odczytu jest szybko prze¬ mieszczany w poprzek do kierunku sciezki.W wyniku tego sredni sygnal bledu ogniskowa¬ nia nie bedzie zerowy nawet w przypadku pra¬ widlowego ogniskowania. W konsekwencji, ognis¬ kowanie bedzie nieprawidlowo ustawione.Wplyw dyfrakcji wiazki promieniowania w po¬ przek do kierunku sciezki staje sie szczególnie wi¬ doczny, kiedy czesc czytanej sciezki, która jest rzutowana na powierzchnie pod-detektorów (co w 5 dalszym ciagu opisu odpowiada „skutecznemu kie¬ runkowi sciezki") tworzy kat 45° z osia X i z osia Y zlozonego detektora.Celem wynalazku jest opracowanie urzadzenia odczytowego, w którym dyfrakcja w kierunku po- io przecznym do kierunku sciezki nie wywiera wply¬ wu na sygnal bledu ogniskowania.Urzadzenie to zawiera zródlo promieniowania wytwarzajace wiazke odczytowa, uklad obiektywo¬ wy do przekazywania wiazki odczytowej do czule- 15 go na promieniowanie ukladu detekcyjnego poprzez nosnik zapisu, który to uklad detekcyjny prze¬ ksztalca wiazke odczytowa zmodulowana przez strukture informacyjna w sygnal elektryczny.Ponadto urzadzenie to zawiera opto-elektronicz- 20 ny detekcyjny uklad bledu ogniskowania dla okres¬ lania odchylenia pomiedzy pozadanym a rzeczy¬ wistym polozeniem plaszczyzny ogniskowania ukla¬ du obiektywowego, przy czym detekcyjny uklad bledu ogniskowania zawiera astygmatyczny element 25 i detektor czuly na promieniowanie, a detektor ten zawiera cztery pod-detektory rozmieszczone w czterech róznych kwadrantach imaginacyjnego ukladu wspólrzednych X—Y, przy czym osie X i Y tworza kat 45° z astygmatycznymi liniami ognisko- 30 wania elementu astygmatycznego.Urzadzenie wedlug wynalazku charakteryzuje sie tym, ze jedna z osi ukladu wspólrzednych w które¬ go kwadrantach pod-detektory sa rozmieszczone, jest równolegla do skutecznego kierunku sciezki, 35 a astygmatyczne linie ogniskowania tworza kat 45° wzgledem skutecznego kierunku sciezki.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony bardziej szczególowo w przykladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia urzadzenie wedlug 40 wynalazku, a fig. 2a, 2b, oraz 2c przedstawiaja jak ksztalt odwzorowanej na detektorze plamki zmienia sie w funkcji ogniskowania.W urzadzeniu z figury 1 kolowy nosnik zapisu w ksztalcie dysku jest oznaczony przez 1. Struktu- 45 ra informacyjna jest korzystnie struktura fazowa i zawiera wiele koncentrycznych lub quasi-kon- centrycznych sciezek 7, które to sciezki zawieraja sekwencje obszarów g i posrednich obszarów t.Obszary sa korzystnie umieszczone w nosniku za- 50 pisu na innym poziomie niz posrednie obszary.Informacja jest korzystnie kolorowym programem telewizyjnym, albo inna wybrana informacja, w rodzaju wielu róznych obrazów lub informacja cyfrowa. 55 Nosnik zapisu jest oswietlony czytajaca wiazka 3, uzyskiwana ze zródla 4 promieniowania, na przy¬ klad lasera o fali ciaglej. Uklad obiektywowy, który dla uproszczenia reprezentuje pojedyncza soczewka 5, skupia czytajaca wiazke w czytajaca 60 plamke V na powierzchni sciezek 7. Ogniskowa po¬ mocniczej soczewki 6 jest dobrana tak, ze zrenica ukladu obiektywowego jest odpowiednio wypelnio¬ na. Czytajaca wiazka jest przez nosnik zapisu od¬ bijana i modulowana wówczas zgodnie z infor- 65 macja przechowywana na odczytywanej czesci5 113 996 6 sciezki. Dla oddzielenia padajacej (a wiec niemodu- lowanej) i odbitej (modulowanej) wiazki czytajacej, na drodze przejscia promieniowania znajduje sie rozszczepiajacy wiazke czytajaca element 8, ko¬ rzystnie czesciowo przezroczyste zwierciadlo.Rozszczepiajacy wiazke element kieruje zmodulo¬ wana wiazke czytajaca do czulego na promienio¬ wanie detektora 9. Detektor ten dolaczony do elek¬ tronicznego obwodu 10, który wytwarza wysoko- czestotliwosciowy sygnal informacji Sj oraz, jak to bedzie wyjasnione w dalszym ciagu opisu, takze nisko-czestotliwosciowy sygnal Sf bledu ognisko¬ wania.Aby umozliwic detekcje bledów ogiskowania na drodze przejscia promieniowania, za rozszerzajacym wiazke elementem 8 znajduje sie astygmatyczny element 11. Elementem tym, jak przedstawiono na fig. 1, moze byc cylindryczna soczewka. Jest rów¬ niez mozliwe uzyskac astygmatyzm w inny sposób, na przyklad przy uzyciu plaskiej przezroczystej plytki, która jest skosnie umieszczona wzgledem wiazki, albo przy uzyciu soczewki, która jest prze¬ chylona wzgledem wiazki.Zamiast jednego punktu ogniskowania uklad astygmatyczny ma dwie astygmatyczne linie ognis¬ kowania, które patrzac w kierunku osiowym zaj¬ muja rózne pozycje i które sa prostopadle wzgle¬ dem siebie. W ten sposób, obiektywowy uklad i cylindryczna soczewka lacza dwie linie ognisko¬ wania 12 i 13 w czytajaca plamke V. Czuly na promieniowanie detektor 9 jest teraz umieszczony w plaszczyznie, która patrzac wzdluz osi optycznych znajduje sie pomiedzy liniami 12 i 13, korzystnie w takim polozeniu, ze wymiary, w dwóch wzajem¬ nie prostopadlych kierunkach, odtwarzanej plamki dodane do czytajacej plamki V sa rózne, w naj¬ wyzszym mozliwym stopniu, w przypadku pra¬ widlowego ogniskowania.W celu uzyskania ksztaltu plamki V i aby sto¬ pien zogniskowania zostal zdetektowany, detektor 9 zawiera cztery pod-detektory, które sa umieszczone w czterech kwadrantach ukladu wspólrzednych X—Y.Figury 2a, 2b i 2 c, przedstawiaja cztery pod-detek¬ tory A, B, C i D w rzucie pionowym, zgodnie z linia 2—2' z fig. 1, przy róznych ksztaltach plam¬ ki V rzutowanej na nie przy róznych odleglosciach pomiedzy ukladem obiektywowym i powierzchnia sciezek. Osie X i Y tworza kat 45° z osia 15 cy¬ lindrycznej soczewki, to jest z astygmatycznymi liniami ogniskowania 12 i 13, podczas gdy os X jest równolegla do skutecznego kierunku sciezki.Figura 2a odpowiada takiej sytuacji, ze odleglosc pomiedzy ukladem obiektywowym a powierzchnia sciezek jest prawidlowa. Jesli odleglosc jest za duza, linie ogniskowania 12 i 13 sa blizej cylin¬ drycznej soczewki 11. Detektor 9 jest wówczas bliz¬ szy linii ogniskowania 13, niz linii ogniskowania 12.Plamka V ma wówczas ksztalt jak przedstawiono na fig. 2b. Jesli odleglosc pomiedzy ukladem obiek¬ tywowym a powierzchnia sciezek jest za mala, li¬ nie ogniskowania 12 i 13 sa dalej od cylindrycznej soczewki, a linia ogniskowania 12 jest blizsza de- ** tektora 9 niz linia ogniskowania 13. Plamka V ma wówczas ksztalt jak przedstawiono na fig. 2c.Jesli sygnaly dostarczane przez pod-detektory A, B, C i D odpowiadaja wielkosciom Sa, Sb, Sc i Sd, wówczas sygnal Sf bledu ogniskowania jest okres¬ lony przez: 5 Sf = (SA+Sc)—(Sb + Sd).Oczywiste jest, ze w sytuacji z fig. 2a Sa + Sc = = Sb + Sd, tak ze Sf = 0. W sytuacji z fig. 2b i fig. 2c sygnal Sf jest odpowiednio ujemny i do¬ datni. Przez wzajemne zsumowanie sygnalów Sa 10 i Sc, jak równiez sygnalów Sb i Sd i odjecie od siebie w ten sposób otrzymanych sygnalów suma¬ rycznych, otrzymuje sie okreslony sygnal bledu ogniskowania. Ten sygnal jest elektronicznie prze¬ twarzany w znany sposób w sterujacy sygnal 15 ogniskowania,, za pomoca którego koryguje sie ogniskowanie ukladu obiektywowego,, korzystnie przez przemieszczanie ukladu obiektywowego wzgle¬ dem powierzchni sciezek za pomoca elektromagne¬ tycznej cewki. 2t Kiedy plamka promieniowa V jest przemieszcza¬ na w kierunku poprzecznym do kierunku sciezki, suma promieniowania na przyklad na detektorach A i B moze wzrastac w porównaniu do promie¬ niowania dochodzacego do detektorów C i D, za- 25 leznie od zogniskowania. Natomiast, jesli sygnal Sf bledu ogniskowania jest uzyskany przez odjecie od siebie sygnalów Sa i Sb, wplyw wspomnianego przemieszczania na sygnal Sf jest nieistotny.Ponadto, nalezy zauwazyc, ze wiazka b moze byc w równiez uzyta do odczytywania informacji z nosni¬ ka zapisu. Sygnal informacji Si moze byc uzyski¬ wany na przyklad przez dodawanie wzajemne syg¬ nalów z czterech pod-detektorów. Zmiany w roz¬ kladzie promieniowania na pod-detektorach, w wy- 35 niku przemieszczania plamki promieniowania V w kierunku poprzecznym do kierunku sciezki, maja rzeczywiscie nizsze czestotliwosci, niz zmiany w rozkladzie promieniowania w wyniku wystepowa¬ nia sekwencji obszarów i obszarów posrednich 40 w sciezce. Przy przejsciu sygnalu sumy Sa + Sb + + Sc + Sd przez filtr górnoprzepustowy, wplyw tego przemieszczania w kierunku poprzecznym do kierunku sciezki na sygnal Si, moze byc wyelimi¬ nowany. 45 Zastrzezenie patentowe Urzadzenie do odczytu nosnika zapisu odbijaja¬ cego promieniowanie, na którym informacja jest przechowywana w optycznie odczytywalnej, infor- 50 macyjnej strukturze sciezkowej, które to urzadze¬ nie zawiera zródlo promieniowania wytwarzajace wiazke odczytowa, uklad obiektywowy do przeka¬ zywania wiazki odczytowej do czulego na promie¬ niowanie ukladu detekcyjnego, poprzez nosnik za- 55 pisu, który to uklad detekcyjny przeksztalca wiazke odczytowa zmodulowana przez strukture informa¬ cyjna w elektryczny sygnal, a ponadto urzadzenie to zawiera opto-elektroniczny detekcyjny uklad bledu ogniskowania dla okreslania odchylenia po- 60 miedzy pozadanym a rzeczywistym polozeniem plaszczyzny ogniskowania ukladu obiektywowego, przy czym detekcyjny uklad bledu ogniskowania zawiera astygmatyczny element oraz detektor czuly na promieniowanie, który to detektor zawiera czte- 65 ry pod-detektory rozmieszczone w czterech kwa-113 996 drantach imaginacyjnego ukladu wspólrzednych X — Y, przy czym osie X i Y tworza kat 45° z astygmatycznymi liniami ogniskowania (12, 13) elementu astygmatycznego, znamienne tym, ze jed¬ na z osi ukladu wspólrzednych, w którego kwa- 8 drantach sa umieszczone pod-detektory (A, B, C,D), jest równolegla do skutecznego kierunku sciezki, a astygmatyczne linie ogniskowania sa umieszczone pod katem 45° wzgledem skutecznego kierunku sciezki.Fig. 1 B X15 Cena 45 zl.Druk WZKart. 1-5030 PL PL PL