DE2606006A1

DE2606006A1 - Vorrichtung zum auslesen eines flachen aufzeichnungstraegers mit einer optisch auslesbaren informationsstruktur

Info

Publication number: DE2606006A1
Application number: DE19762606006
Authority: DE
Inventors: Gijsbertus Bouwhuis; Josephus Johannes Maria Braat; Peter Ferdinand Greve; Kornelis Antonie Immink
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1975-02-28
Filing date: 1976-02-14
Publication date: 1976-09-09
Also published as: FR2302646A1; DK141184C; PL106758B1; AU505234B2; ATA142276A; GB1533888A; BR7601175A; AT347149B; IT1057601B; NL177157C; JPS574016B2; NL7502373A; ZA76172B; SE7602296L; NL177157B; JPS51110214A; NO760631L; DE2606006B2; CH601888A5; AU1140576A

Description

pirv.7919

Va/FF/COBB 29-1-1976

} '■■■

"Vorriclitiing zum Auslesen eines flachen Atifzeichnungsträgers mit einer optisch auslesbaren Informationsstruktur"

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Auslesen eines flachen Aufzeichnungsträgers, auf dem Information, z.B. Bild- und/oder Toninformation, in einer optisch auslesbaren spurförmigen Informationsstruktur angebracht ist, welche Vorrichtung eine Strahltmgsqixelle, ein Objektivsystem, mit dessen Hilfe über den Aufzeichnungsträger von der Strahlungsquelle herrührende Strahlung einem strahlungsempfindlichen Informationsdetektionssystem zugeführt wird, das das von der Strahlungsquelle gelieferte und von der Informations struktxir modulierte Auslesebündel in ein elek-

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trisch.es Signal umwandelt, und weiter ein *Fokussierdetektionssystem und ein Zentrierdetektionssystem enthalt, welche Systeme mit elektronischen Schaltungen zum Ableiten von Steuersignalen zur Nachregelung der Fokussierung des Objektivsystems bzw. der Zentrierung des Auslesebündels in bezug auf einen atiszixlesenden Spurteil verbunden sind.

Unter einem Fokussierdetektionssystem ist

ein TJetektionssystem zu verstehen, das ein elektrisches Signal liefert, das eine Anzeige über eine Abweichung zwischen der Fokussierungsebene des Objektivsystems und der Ebene der auszulesenden Informationsstruktur gibt. Ein strahlungsempfindliches Zentrierdetektionssystem liefert ein Signal, das eine Anzeige über Abweichungen zwischen der Mitte eines auf die Informationsstruktur projizierten Auslesestrahlungsflecks und der Mitte der auszulesenden Spur gibt.

In: "Philips' Technische Rundschau" 33, Nr. 7» S. 198-205 ist eine Vorrichtung zum Auslesen eines scheibenförmigen runden Aufzeichnungsträgers beschrieben. In dem Aufzeichnungsträger ist ein Farbfernsehprogramm gespeichert. Die Informationsstruktur besteht aus einer spiralförmigen Spur, die aus einer Vielzahl in den Aufzeichnungsträger gepresster Grübchen aufgebaut ist, wobei die Helligkeitsinformation in der Frequenz der Grübchen festgelegt ist, während die Färb- und Toninformation in einer Aenderung der Länge der Grübchen enthalten ist. Ein Auslesebündel wird zu

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einem Strahlungsfleck, dessen Abmessungen in der Grössenordnung der Abmessungen der Grübchen liegen, auf die Informationsstruktur fokussiert. Indem der Aufzeichnungsträger in bezug auf das Auslesebündel bewegt wird, wird dieses Bündel in der Intensität entsprechend der gespeicherten Information modiiliert. Von einem strahlungsempfindlichen Informationsdetektor wird die Modulation des Auslesebündels in ein elektrisches Signal umgewandelt, Dieses Signal wird in einer elektronischen Schaltung verarbeitet derart, dass es sich dazu eignet, einer Farbfernsehempfangsvorrichtung zugeführt zu Werden.

Beim Auslesen des Aufzeichnungsträgers muss dafür gesorgt werden, dass die Mitte des Auslesestrahlungsflecks stets in die Mitte der auszulesenden Sptir projiziert wird, weil sonst Uebersprechen zwischen benachbarten Spuren auftreten kann und die Modulationstiefe des von dem Informationsdetektor gelieferten Signals zu klein wird. Die J<age des Strahlungsflecks wird daher stets detektiert und nachgeregelt werden müssen. Bas in der Auslesevorrichtung verwendete Objektivsystem weist eine grosse numerische Aperttir und eine geringe Tiefenschärfe auf. Daher muss stets genau aiif die Informationsstruktxir fokussiert werden. Abweichungenzwischen der Sollage der Fokussierungsebene und der Istlage dieser Ebene, die z.B. durch Fehler in der Lagerung des Aufzeichnungsträgers oder durch eine Krümmung des Aufzeichnungsträgers oder durch Schwingungen der Elemente in der Auslesevorrichtung herbeigeführt

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werden können, müssten stets detektiert werden,und die Fokussierung muss dementsprechend nachgeregelt werden.

Die in dem genannten Aufsatz beschriebene Vorrichtung enthält zwei gesonderte Hilfssysteme zum Detektieren von Zentrierfehlern und von Fokussierfehlern. In dem Zentrierhilfssystem werden zwei Hilfsbündel erzeugt, die aiif den Rand der auszulesenden Spur fokussiert werden. Jedem der Hilfsbündel ist ein gesonderter Hilfsdetektor zugeordnet. Das Fokussierhilfssystem besteht aus einer mit dem Objektivsystem verbundenen Platte aus elektrisch leitendem Material, die mit einer elektrisch leitenden Oberfläche des Aiif ζ ei chnungs trägers eine Kapazität bildet, xmd aus einer elektronischen Schaltung zum Messen des Kapazitätswertes. In der bekannten Vorrichtung ist ausser den für das eigentliche Auslesen benötigten optischen Elementen eine Verhältnismassig grosse Anzahl von Hilfselementen zum Detektieren von Zentrier- und Fokussierfehlern erforderlich.

Die vorliegende Erfindung bezweckt, eine Aiislesevorrichtxmg zu schaffen, in der Zentrier- und Fokussierfehler mit einer minimalen Anzahl zusätzlicher optischer Elemente detektiert werden können. Die Vorrichtung nach der Erfindung ist dazu dadurch gekennzeichnet, dass das Zentrierdetektionssystem und das Fokussierdetektionssystem dtirch ein System mindestens zweier strahlungsempfindIieher Detektoren gebildet werden, welches System in dem fernen Feld der Informationsstruktur auf einer Seite einer durch die optische

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Achse des Objektivsystems und eine zu der Mittellinie des auszulesenden Spurteiles parallele J-inie gebildeten Ebene angeordnet ist, wobei das System in einem Gebiet um den Piinkt liegt, an dem die Linie, die einen Winkel von fö/2 mit der optischen Achse einschliesst, die Ebene der Detektoren schneidet, wobei fi> der ¥inkel ist, unter dem ein Bündel erster Ordnung in der Breitenrichtimg der Spuren abgelenkt wird.

Die Detektoren können in der wirklichen Austrittspupille des Objektivsystems angebracht sein, wenn diese Pupille leicht zugänglich ist, oder sie können in einer mit einer Hilfslinse erzeugten Abbildung oder in einer Schattenabbildung der wirklichen Pupille angebracht sein, wenn diese Pupille schwer zugänglich ist. Die Detektoren befinden sich stets in einer Ebene, in der sich die verschiedenen Beugungsordnungen gut unterscheiden lassen, d.h. in einer Ebene, die genügend weit von der Abbildimg der Informationsstruktur entfernt ist. Dies ist zu verstehen unter dem Atisdruck: Die Detektoren liegen in dem "fernen Feld" der Informationsstruktur.

Die Erfindung gründet sich atif die Erkenntnis, dass beim Auslesen des Aufzeichnungsträgers, der als ein zweidimensionales Beugungsraster aiifzufassen ist, Zentrier- und Fokussierfehler ziisätzliche Phasenverschiebungen zwischen dem Bündel nullter Ordnung und den Bündeln höherer Ordnungen zur Folge haben. Diese Phasenverschiebungen sind in dem genannten "fernen Feld¹· als ein Interferenzlinienmuster sichtbar, dessen Periode

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die durch die Fokussierung bestimmt ist, und dessen Phase, die durch die Zentrierung bestimmt ist, gemessen werden können. Die Zentrier- und Fokussierfehler können mit Hilfe nur ztisatzlicher Detektoren und ohne weitere optische Elemente oder Hilfsbündel detektiert werden. Mit den erhaltenen Fehlersignalen können die Zentrierung und Fokussierung des Auslesebündels derart nachgeregelt werden, dass keine Interferenzlinien mehr vorhanden sind und die Strahlungsintensität in der Ebene der Detektoren einen bestimmten Pegel aufweist.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine bevorzugte Ausführungsform einer Vorrichtung nach der Erfindung,

Figuren 2 bis 11 Darstellungen zur Erläuterung des Prinzips der Erfindung, und

Figuren 12 bis 17 verschiedene Detektoranordnungen nach der Erfindung.

In Fig. 1 ist ein runder scheibenförmiger Aufzeichnungsträger 1 in radialem Schnitt dargestellt. Die Flache der Informationsstruktur ist als reflektierend angenommen und ist mit 2 bezeichnet. Sie trägt Informationsspuren 3 die etwa kreisförmig um die Achse einer Welle 5 angeordnet sind und die Zeichenebene senkrecht schneiden, so dass die gezeichneten Striche einen Schnitt in der Breitenrichtung darstellen. Eine Strahlungsquelle 6, z.B. ein Helium-Neon-Laser, emittiert ein Auslesebündel b. Dieses Bündel wird vom Spiegel 9 zu einem

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schematisch, mit einer einzigen Linse angedexiteten Objektivsystem 11 reflektiert. Im Wege des Strahlungsbündels ist eine Hilfslinse 7 angeordnet, die dafür sorgt, dass das Axislesebündel die Pupille des Objektivsystems völlig ausfüllt. Dann wird ein Strahlungsfleck mit minimalen Abmessungen auf die Fläche der Informationsstruktur projiziert.

Bas Auslesebündel wird von der Informationsstruktur reflektiert und beim Rotieren .des Aufzeichnungsträgers um eine diirch eine mittlere Oeffnung h geführte Welle 5 zeitlich entsprechend der in der auszulesenden Spur gespeicherten Information moduliert. Das modulierte Auslesebündel passiert wieder das Objektivsystem lind wird vom Spiegel 9 in Richtung des von der Quelle emittierten Bündels reflektiert. In dem Strahlungsweg des Auslesebündels sind Elemente zut Trennung der Wege des modulierten und des unmodulierten Auslesebündels angeordnet. "Diese Elemente können z.B. aus einem Gebilde eines polarisationsempfindlichen Teilprismas und einer A /^-Platte bestehen. In Fig. 1 ist der Einfachheit halber angenommen, dass die erwähnten Mittel durch einen halbdurchlässigen Spiegel 8 gebildet werden. Diese Spiegel reflektiert einen Teil des modulierten Auslesebündels z\i einem strahlungsempfindIichen Detektor 12. Am Ausgang dieses Detektors tritt ein elektrisches Signal entsprechend der in der axis zulesend en Spur gespeicherten Information auf. Dieses Signal wird in einer elektronischen Schaltung 16 dekodiert, so dass ein In-

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formationssignal S. erhalten wird, das einer üblichen Ferns ehempfangsvorri ch txing 17 zugeführt werden kann.

"Die optischen Details der Informationsstruktur sind sehr klein. Z.B. ist die Breite einer Spxir 0,6 Aim, der Spurabstand 1,6 Aim und die mittlere Länge der Informationsgebiete, die im Nachstehend annahmeweise Grübchen sind, 2 Aim für einen scheibenförmigen Aufzeichnungsträger, auf dem ein Fernsehprogramm mit einer Dauer von 3° Minxiten innerhalb eines Ringes mit einem Innendurchmesser von 12 cm und einem Aussendurchmesser von 27 cm gespeichert ist. Der Auslesefleck muss daher sehr genau auf die auszulesende Spur zentriert bleiben, und das Auslesebündel muss stets scharf auf die Fläche der Informationsstruktur fokussiert sein.

Um Abweichungen in der Zentrierixng und der Fokussierung detektieren zu können, sind axisser dem Detektor 12 zwei zxxsätzliche Detektoren 13 und 1^ vorhanden. Diese drei Detektoren sind z.B. in der Ebene u angebracht, in der eine Abbildxmg der reellen Axistrittspxipille des Objektivsystems mit Hilfe einer gestrichelt dargestellten Hilfslinse ZJ erzexigt wird. In Fig. 1 ist der TTebersichtlichkeit halber nxir die Abbildxmg a' eines Pxmktes a der Austrittspxipille mit gestrichelten Linien angegeben. Die Detektoren können axich in einer anderen Ebene angeordnet werden, voraxisgesetzt, dass die verschiedenen Bexigxmgsordnxmgen darin gxit xinterschieden werden können. Allgemein gesagt: Die Detektoren liegen im "fernen Feld" der Informationsstrxiktxir.

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Die von den Detektoren 13 und 14 gelieferten Signale können in einer elektronischen Schaltung 21 addiert und weiter verarbeitet werden. Am Ausgang dieser Schaltimg tritt ein Regelsignal S auf, das einer schema tisch dargestellten und an sich bekannten Antriebsvorrichtung 22 zugeführt wird, die den Spiegel 9 kippen lassen kann (vgl. den Pfeil 10 in Fig. 1).

Die elektrischen Signale der Detektoren 13 und 14 können ausserdem einer elektronischen Schaltung zugeführt werden, in der sie voneinander subtrahiert und zn einem Regelsignal s^, weiter verarbeitet werden. Dieses Regelsignal kann z.B. einer ebenfalls schematisch dargestellten und an sich bekannten Vorrichtung 19 zum Verschieben des Objektivsystems in senkrechter Richtung zugeführt werden (vgl. den Pfeil 20 in Fig. 1).

Nun wird der Einfluss von Fokussier- und Zentrierfehlern auf die von den Detektoren 13 und Ik gelieferten Signale bestimmt. Der Einfachheit halber wird dabei von einem strahlungsdurchlässigen Aufzeichmmgsträger ausgegangen» Die nachstehende Betrachtiing trifft aber auch für einen strahlungsreflektierenden Aufzeichnungsträger zu.

Die Informationsstruktur des Aufzeichnungsträgers, die aus Spuren besteht, die ihrerseits wieder aus einer Vielzahl kurzer Gebiete (Sptir-Abschnitte) aufgebaut sind, ist als ein zweidimensionales Beugungsraster aufzufassen. In Fig. 2 ist ein Teil dieses Rasters in einem Schnitt in der Breitenrichtimg der Spuren 3 dargestellt.

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Ein Auslesebündel b wird von dem durch, die

Spuren gebildeten Raster g in ein Bündel nullter Ordnung b(0,0) und zwei Bündel erster Ordnung b(O, +1) \md b(O, ~1) ^und eine Anzahl nicht dargestellter Bündel höherer Ordnung gespaltet. Dabei enthält das Bündel nullter Ordnung an sich keine Information über die Lage des Rasters; diese Information ist über die Bündel der anderen Ordnungen verteilt. Vorausgesetzt, dass die (Eintritts-)Pupille der Linse J- genügend gross ist, liefern alle Ordnungen zusammen in der Bildebene dieser Linse eine getreue Abbildung (g^f) des Rasters g. In dieser Bildebene sind die einzelnen Ordnungen nicht unterscheidbar. In der Ebene ν der Austrittspupille der Linse L die sich auf der Abbildungsseite zwischen der Linse L und der Abbildtingsebene (g')> z.B. im halben Abstand, befindet, entstehen dagegen die Bündel unterschiederden Ordnungen mehr oder weniger gesondert. In Fig. 3 ist die Situation in dieser Ebene (in Aufsicht) dargestellt.

Der Kreis 30 mit Mittelpunkt 33 in Fig.

stellt den Schnitt durch das Bündel b (θ, θ) in der Ebene ν der Austrittspupille dar, während die Kreise 31 und die Schnitte dtirch die Bündel b(O, +1) bzw. b(O, -1) darstellen. O±e Abstände zwischen den Mittelpunkten 3h und 35 der Kreise 31 und 32 und dem Mittelpunkt werden diirch die Periode ρ des Informationsrasters in der Breitenrichtung der Spuren bestimmt. Der Winkel β (^vgl· Fig. 2) zwischen dem Hauptstrahl des Bündels

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b (Ο,Ο) und den Hauptstrahlen der Bündel b(0, +1) und b(O,-i) wird gegeben durch:

sin =

wobei A die Wellenlänge der Strahlung des Auslesebündels ist.

In den in Fig. 3 schraffiert dargestellten Gebieten überlappen die Bündel b(0, +1) und b(O_f-i) teilweise das Bündel b(0,0) und es treten Interferenzen auf. Durch Fokussier- und Zentrierfehler treten Aendarungen in der Phase der Bündel b(O, + i) und b(O,-i) auf. Dadurch entstehen Intensitätsänderungen in der effektiven Austrittspupille, welche Aenderungen mit geeignet angeordneten Detektoren gemessen werden können.

Ausser den in Fig. 2 dargestellten Bündeln entstehen bei Beieuchtung der Informationsstruktur auch noch Bündel der Ordnungen (+1,0) und(-1,0). Die Schnitte durch diese Bündel in der Ebene der Austrittspupille bestehen aus Kreisen mit Mittelpunkten 36 und 37 und mit dem gleichen Radius wie die Kreise 30| 31 tind 32. Diese Bündel werden durch die Informationsgebiete in den Spuren herbeigeführt. Die Gebiete endlicher J-änge in Spurrichtung, also senkrecht zur Zeichenebene der Spuren 3 in Fig. 2 bzw. in vertikaler Richtung etwa entsprechend der Verbindungslinie der Punkte 37» 33 und 36 in Fig. 3, bilden. Die Phasenänderungen in diesen Bündeln infolge der Verschiebung der Gebiete in beziig auf die Auslesebündel in Richtung

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der Informations spuren (senkrecht ztir Zeichenebene in Fig. 2 sind hochfrequent, z.B. von 1-10 MHz, und ihr Einfluss ai f die niederfreqiienten Fokussier- und Zentrierfehlersignale, z.B. von 0-30 kHz, is vernach-1 ässigbar.

Fig. 3 zeigt ziemlich gut die Situation für den Fall, dass eine Informationsstruktur mit der Periode ρ von 1,66 /um mit Helium-Neon-Laserstrahlung (/V = 0,63/um) ausgelesen wird, wobei ein Objektiv mit einer numerischen Apertur N.A. =0,4 verwendet wird. Das Ueberlappimgsgebiet der drei Ordnungen um den Pxinkt 33 is verhältnismässig klein.

In Fig. ha, kh, kc lind 4d ist der Verlauf der Phase der Bündel b (O,+1) und b(0,-i) in bezug auf die Phase des Bündels b(0,0) dargestellt. Der elektrische Feldvektor E_Q _Q des Bündels b(0,0) dreht sich, gleich wie der des Bündels b(O,+i) und der des Bündels b(O,-i) mit der I-ichtfrequenz herum. Für eine bestimmte I-age der Mitte des Axisleseflecks in bezug aiif die Mitte der axiszulesenden Spur weist das Bündel b(0,+i) einen Phasen-■vektor ρ auf, der einen bestimmten ¥inkel mit dem Vektor E_{0 0} einschliesst. Das Bündel b(O,-i) weist dann , einen Phasenvektor qritrrfcer demselben Winkel wie der Vektor ρ auf. Venn sich der Auslesefleck in der Breitenrichtung der Spuren über das Informationsraster verschiebt, z.B. in Fig. Z von links nach rechts, wird die Phase des Bündels b(0,+i) abnehmen und die Phase des Bündels b(0,-i) zunehmen. Oie Vektoren ρ und q

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drehen sich also in entgegengesetzter Richtung.

Ausgehend von einer Anfangslage nach Fig. 4a wird, nachdem sich der Auslesefleck über einen Abstand gleich einem Viertel der Spurperiode ρ verschoben hat, die Situation nach Fig. 4b auftreten. In Fig. 4c ist der Zustand dargestellt, nachdem sich der Auslesefleck über einen Abstand gleich einer halben Spurperiode ρ verschoben hat, und in Fig. 4d ist die Situation nach dem Zurücklegen eines Abstandes gleich drei Vierteln der Spurperiode ρ dargestellt. Nach Verschiebung des Ausleseflecks über eine ganze Spurperiode ρ tritt wieder die Situation nach Fig. 4a auf.

"Die Komponente des Vektors ρ in Richtung des Vektors E_{Q n} nimmt von einem Minimum auf 0 (Fig. 4b) z\i, wird dann maximal (Fig. 4c) und schliesslich wieder 0. Die Komponente des Vektors q in Richtung des Vektors E_{n A} weist den gleichen Verlauf auf. Beim Verschieben des Ausleseflecks in der Breitenrichtung der Sptiren werden in den gemeinsamen Gebieten der Kreise 30 und 31 und denen der Kreise 30 xind J>2. abwechselnd konstruktive und destruktive (verstärkende bzw. abschwächende) Interferenzen auftreten. Durch Messung der Strahlungsintensität auf einem in einem der gemeinsamen Gebiete angeordneten strahlungsempfindlichen Detektor und dtirch Vergleichen mit einem Bezugswert kann das Ausmass der Zentrierung des Ausleseflecks bestimmt werden.

In Fig. 4a ist eine bestimmte Anfangslage für die Phasenvektoren ρ und q angenommen. Diese Anfangs-

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lage wird d\irch eine optische Eigenschaft der Informations struktur bestimmt, und zwar im Falle einer Phasens trx:q tür durch den optischen Weglängenunterschied, den die Informations gebiete und somit auch die Spxiren in dem Auslesebündel herbeiführen. Das in Fig. 4a dargestellte Phasenvektordiagramm gilt für den Fall, dass ein Aufzeichnungsträger ausgelesen wird, dessen Spuren einen optischen Weglängenunterschied gleich einer halben Wellenlänge der Auslesestrahlung in dem Auslesebündel herbeiführen. Für eine an Luft grenzende strahlungsreflektierende Informationsstruktur, die aus Grübchen atifgebaut ist, bedeutet dies, dass die Grübchen eine Tiefe gleich einer Viertelwellenlänge aufweisen müssen. Es sei noch bemerkt, dass ein Vektordiagramm der in Fig. h gezeigten Art auch für den Fall zutrifft, dass ein Aufζ ei chnungs träger mit einem sogenannten Schwarz-Weiss-Informationsraster, d.h. einem Absorptionsraster, ausgelesen wird.

D_er Phasenunterschied zwischen dem Bündel

b(0,0) und den Bündeln b(0m+i) und b(o,-i) in den Ueberlappungsgebieten nach Fig. 3 wird ausser durch die Art der Informationsstruktur und das Ausmass der Zentrierung des Ausleseflecks auch durch das Ausmass bestimmt, in dem das Auslesebündel auf die Fläche der Informationsstruktur fokussiert ist. Dies wird an Hand der Fig. 5 erläutert.

In dieser Figur 5 ist wieder ein Teil des Informationsrasters im Schnitt dargestellt. Das Auslese-

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bündel wird in einer Ebene fokussiert, die in einem Abstand Δ ζ von dem Informationsraster liegt. Infolge dieser Entfokussienmg entsteht ein zusätzlicher Weglängenunterschied zwischen dem Bündel b(O_fO) und den Bündeln b(O,+i) und b(O,-i). Von diesen Bündeln sind nur die Hauptstrahlen dargestellt. Für die Richtung unter einem beliebigen Winkel c*. zu einem Hauptstrahl des Bündels b(o,O) wird der Weglängenunterschied zwischen dem Bündel b(O,O) und dem Bündel b(O,+i) gegeben diirch

Zi w = Az = COS& - Az cos( % - Oi ) Für einen kleinen Winkel «X und für einen kleinen Winkeltmterschied (fi - Oi ) ist der Weglängenunterschied in guter Annäherung, d.h. mit einer Genaiiigkeit bis zu der dritten Ordmtng, gleich:

■ ZIw = Δ z-f ( /S- 20C)

2
Der durch die Entfokussierung herbeigeführte Phasenunterschied in einer Richtung unter einem Winkel zu der optischen Achse des Objektivsystems ist dann:

Δ ψ _ ZV— - 2 ir -^ /?(^ -oc) Δ ζ - *" λ ~ ^/Γ Λ ' ^ν 2 -^J

Der Phasenunterschied Δ V _Α ist eine lineare Fxmktion

α ζ

des Winkels OC und kann durch eine gerade Linie dar-" gestellt werden, die für OC = ~ durch Nxill geht. In

Fig. 6 ist Δ¹Z für einen bestimmten Wert von J\ ζ Δ ζ

dargestellt. Die Neigung der Linie wird gegeben diirch:

L Ü 9 B '3 7 / 0 9 5 7

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ZTf

tg γ = c./\z, wobei die Konstante c = ———β . Durch den in Fig. 6 dargestellten Phasenverlauf entsteht in der Austrittspupille des Ob.jektivsystems eine Intensitätsverteilung I nach Fig. 7· Oie räumliche Frequenz des periodischen Intensitätsverlaufs ist eine Funktion von A ^z· ^er Abstand d ist zu A ζ umgekehrt proportional. Bei grosser werdenden Fokussierfehlern wird die räumliche Frequenz des Intensitätsmusters grosser werden. Der Einfluss eines Fokussierfehlers Δ ζ auf die Strahlungsintensität ist für verschiedene I-agen in der Austrittspupille verschieden.

In Fig. 8 ist der Gesamtphasenunterschied Δ ψ_t zwischen dem Bündel b(o,O) und dem Bündel b(O,+i) als Funktion des Vinkels CL dargestellt. Dieser Gesamtphasenunterschied ist die Stimme von:

1. dem konstanten Phasenunterschied /λ γ ,

der durch die Beschaffenheit der Informationsstruktur (die Tiefen der Grübchen) herbeigeführt wird;

2. dem von dem Ausmass der Zentrierung abhängigen Phasenunterschied Δ Ψ a , der von dem Winkel Di- unabhängi g ist,

3. dem von dem Ausmass der Fokussierung und dem Winkel oC abhängigen Phasenunterschied Λ ^f_K .

£λ Ζ

Beim Atislesen des Aufzeichmmgsträgers muss dafür gesorgt werden, dass im ganzen Uefeerlappungsgebiet der Phasenunterschied zwischen dem Bündel b(O,O) und dem Bündel b(o,+i) möglichst gleich & ψ ist, d.h. dass

Δ V . und Δtf. Null sind, weil dann das Auslesebündel /Iz fax

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möglichst zentriert und fokussiert ist. Ein bestimmter Phasemmterschied & ψ entspricht einer bestimmten Strahlungsintensität im Ueberlappungsgebiet dieser Bündel. Ob die gewünschte Einstellung der Fokussierung und Zentrierung erhalten ist, kann im gegebenen Beispiel, bei dem die Grübchen einen Phasenunterschied von Jf Rad. herbeiführen, dadurch festgestellt werden, dass die Strahlungsintensität in einer Hälfte des fernen Feldes gemessen wird. In Fig. 9 ist eine Detektoranordnung da-für dargestellt.

In dieser Figur ist, wie in Fig. 3# die

effektive Austrittspupille des Objektivsystems mit dem Kreis 30 bezeichnet, während die Kreise 31 und 32 die Schnitte durch das Bündel b(o,+i) bzw. b(o,-i) in der Ebene der Austrittspupille darstellen. Für den Fall, dass ein reflektierender Aufzeichnungsträger ausgelesen wird und das Objektivsystem im Wege des modulierten Auslesebündels angeordnet ist, werden nur diejenigen Teile der Bündel b(O,+i) und b(O,-i), die innerhalb des Kreises 30 liegen, durchgelassen. Nach der Erfindung wird an der Stelle p( (h /2) im fernen Feld der Informationsstruktur, welche Stelle diirch den Winkel /5 /2 bestimmt wird, ein erster strahlungsempfindlieher Detektor B₁ angeordnet. Die Strahlungsintensität auf diesem "Detektor ist unabhängig von dem Ausmass der Fokussierung. Solange die Periode d genügend gross inbezug auf die Breite des Detektors I) ist, d.h. solange ^z klein ist, ist das Aus gangs signal dieses

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Detektors nur von der Zentrierung des Ausleseflecks in bezug auf die auszulesende Spur abhängig. Das Ausgangssignal des Detektors D könnte mit dem ¥ert verglichen werden, den dieses Signal aufweisen würde, wenn zwischen den Bündeln b(O,O) und b(O,+i) nur der Phasenunterschied Δ V bestehen würde. Mit dem so erhaltenen Regelsignal

S₁, (vgl. Fig. 1) kann die Lage des Strahlungsflecks in ti

bezug auf die auszulesende Spur z.B. mit Hilfe des Kippspiegels 9 nachgeregelt werden derart, dass das Signal S Null wird.

Dann wird der Phasenunterschied in der Austrittspupille nur noch durch Δ¹/ und Δ ψ _Λ bestimmt (vgl. die strichpunktierte Linie in Fig. 8). Der Phasenunterschied infolge der Entfokussierung wird nach der Erfindung mit Hilfe eines zweiten Detektors (eines Fokussierdetektors) D_ detektiert werden können, der neben dem ersten Detektor D.. angeordnet ist. Das Ausgangssignal des Detektors Ό kann mit dem Wert verglichen werden, den dieses Signal aufweisen würde, wenn zwischen den Bündeln b(0,0) und b(0, + i) nxir ein Phasenunterschied A ψ bestehen würde. Mit dem so erhaltenen Regelsignal S„ kann die Fokussierung z.B. auf die in Fig. 1 angegebene Weise nachgeregelt werden, bis das Signal S„~ Null ist. Dann ist das Auslesebündel auch scharf auf die Informationsstruktur fokussiert.

Es kann noch ein zweiter Fokussierdetektor D„ auf der anderen Seite des Detektors D^ angebracht werdeno In dem die Ausgangssignale der Detektoren D„

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und D zueinander addiert werden, kann das Fokussierfehlersignal \im einen Faktor 2 vergrössert werden, wodurch ein besseres Signal-Rausch-Verhältnis erhalten wird.

Die beschriebene Fehlerdetektion kann erheblich verbessert werden, wenn ein Aufzeichnungsträger verwendet wird, dessen Sptiren eine Windimg in der Ebene der Informationsstruktur, d.h. in ihrer Breitenrichtung gesehen periodische Ausweichungen aufweisen, d.h. die sich schlängeln. Die Amplitxide dieser Ausweichungen muss kleiner als die Breite der Spuren sein, während die Periode der Windung erheblich kleiner als die mittlere Periode der Grübchen in den Spuren sein muss.

Ein derartiger Aufzeichnungsträger wurde bereits in der DT-OS 24 48 032 der Anmelderin beschrieben. Durch die Windimgen (Schlängelung) der Spuren wird den Ausgangssi'gnalen der Detektoren D. , D„ und D„ eine zusätzliche Modtilation auf geprägt, so dass eine dynamische Detektion möglich ist.

Wenn das Auslesebündel nicht ganz auf die auszulesende Spur zentriert ist, enthält das Ausgangssignal des Detektors D eine erste Komponente mit einer Frequenz, z.B. 30 kHz, die der räumlichen Frequenz der Windung entspricht. Sobald das Auslesebündel aber gut zentriert ist, wird diese erste Komponente nicht mehr im Detektorsignal vorhanden sein, sondern verbleibt eine zweite Komponente mit einer Frequenz, die dem Zweif£ichen

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der räiimlichen Frequenz der Windung entspricht. Bei Anwendung eines Aufzeichnungsträgers mit sich windenden Spuren kann in der Auslesevorrichtung nach Fig. 1 die Zentrierung derart nachgeregelt werden, dass die genannte erste Komponente aus dem Signal des Detektors O^ verschwunden ist. In der Schaltung 18 wird dann eine sogenannte Synchrondetektion vorgenommen.

Die Richtung einer auftretenden Dezentrierung kann durch Vergleich der Phase der ersten Komponente mit einer Bezugsphase bestimmt werden. Falls ein Fernsehprogramm auf dem Aufzeichnungsträger gespeichert ist, kann dafür gesorgt werden, dass die Spuren nur an den Stellen, die den Zeilensynchronisierimpulsen im Fernsehsignal entsprechen, Ausweichungen aufweisen. Dann kann die Bezugsphase zur Bestimmung der Richtung der Oezentrierung aus dem Fernsehsignal abgeleitet werden.

Durch Anwendung eines Aufzeichnungsträgers mit sich windenden (schlängelnden) Spuren ist auch eine dynamische Detektion von Fokussierfehlern möglich. Dies kann an Hand der Fig. 10 verdeutlich werden. In dieser

Figur ist mit der Kurve kO der Intensitätsverlauf Δΐ _Λ

im fernen Feld der Informationsstruktur für einen bestimmten Wert der Entfokussierung Δζ und als Fimktion der Lage ρ im fernen Feld dargestellt. Mit der Kurve 41 ist die durch eine sich windende Spur herbeigeführte Intensitatsänderung im fernen Feld als Funktion der Zeit t dargestellt. Für einen strahlungsempfindlichen Detektor, der links von der lage p(ß>/2.) angeordnet ist, ist

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das Detektorsignal (S₁) zeitlich gemäss der Kurve 42 modtiliert, während für einen Detektor, der rechts von der Lage p(/3/2) angeordnet ist, das Oetektorsignal (s„) zeitlich entsprechend der Kurve 4 3 variieren wird. Die Signale S₁ und s_ weisen einen Phasenunterschied von 180° auf. Dieser Phasenunterschied bleibt erhalten, solange das Auslesebündel nicht scharf auf die Informations strukttir fokussiert ist, d.h. solange Δ ζ nicht Null ist. Aus dem Unterschied der Signale s. und s können die Grosse und die Richtung der Entfokussierung bestimmt werden. Das genannte Differenzsignal wird für grosse Werte von Δ ζ gross sein, denn s„ und s„ sind dann gross und ihr Unterschied wird, wenn die Detektoren symmetrisch zu der Lage p(ß/2) angeordnet sind, zweimal grosser als s.. oder s^ sein. Bei kleinen Werten von Δ ζ wird das Differenzsignal kleiner werden. Das Differenzsignal wird Null sein, wenn die Informationsstruktur in Fokus ist, weil dann die Kurve kO in eine gerade !Linie übergegangen ist, die zu der p-Achse parallel ist. Ein Vorteil dabei ist der, dass auch bei kleinen Fokussierfehlern ein verhältnismässig grosser Fehlersignal vorhanden ist, weil die Signale S₁ und s„ voneinander subtrahiert werden.

Beim Auslesen mit einer Detektoranordnung nach Fig. 9 eines Aufzeichnungsträgers mit sich windenden Spuren wird also zunächst die Zentrierung nachgeregelt, derart, dass das Signal des Detektors D₁ keine Komponente mit einer der räumlichen Frequenz der Win-

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düngen entsprechenden Frequenz enthält. Bann wird die Fokussierung nachgeregelt, derart, dass der Unterschied der von den Detektoren Ό und D„ gelieferten Signale Null ist.

Die dynamische Detektion von Fokussier- und Zentrierfehlern kann auch dadtirch erzielt werden, dass der Auslesefleck periodisch in der Breitenrichtung der Spuren über die Informationsstniktur verschoben wird, wobei die Amplitude der Verschiebung wieder klein in hezxig auf die Breite der Spuren ist. Eine derartige Verschiebung, die dadurch erzielt werden kann, dass in der Vorrichtung nach Fig. 1 der Kippspiegel 9 periodisch bewegt wird, hat den gleichen Effekt wie sich windende Spuren.

Beim Beschreiben der Fokussier- und Zentrierdetektion ist nur über Bündel erster Ordnung gesprochen. Selbstverständlich wird von der rasterförmigen Informationsstruktur auch Strahltmg in höheren Ordnungen abgelenkt werden. Die Strahlungsenergie in den Bündeln höherer Ordnungen ist aber verhältnismässig gering und die Ablenkwinkel sind derart, dass nur ein kleiner Teil der Bündel höherer Ordnungen innerhalb der Pupille des Objektivsystems fällt. Für die beschriebenen Oetektionsverfahren können die Bündel höherer Ordnungen vernachlässigt werden.

Bei Anwendung der bisher beschriebenen Anordnung sollen vorzugsweise die Grübchen oder Informationsgebiete eine Phasentiefe Tf aufweisen, d.h. einen Phasen-

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unterschied -von Jf Rad. in dem Auslesebündel herbeiführen. Wenn die Grübchen eine andere Tiefe aufweisen, kann eine Abweichung in der Zentrierung auftreten, während dennoch mit den Detektoren O₁, O₂ und D„ kein Fehler detektiert wird. Mittels des Servorsystems für die Zentrierung wird dann derart nachgeregelt, dass die Mitte des Ausleseflecks in einem konstanten Abstand von der Mittellinie einer auszulesenden Spur bleibt.

Nach der Erfindung kann detektiert werden, ob die Informationsgebiete die richtige Phasentiefe JT aufweisen, indem im linken Teil des fernen Feldes ein zusätzlicher Detektor D. , in Fig. 9 gestricht dargestellt, angeordnet wird. Im rechten Teil der Fig. 11 ist mit N^ der Intensitätspegel im rechten Teil des fernen Feldes bezeichnet, wenn die "Detektoren D , Ό und D keine Fehler angeben. Weisen die Grübchen der Informationsstruktur eine vonjT abweichende Phasentiefe auf, so ist im linken Teil des fernen Feldes ein anderer mit N₂ bezeichneter Intensitätspegel vorhanden. "Die gestrichelte Linie kk durch den Punkt 33 markiert die Trennung zwischen den genannten linken und rechten Teilen. Der Unterschied zwischen den Pegeln N^ iind N₂ gibt eine Anzeige über die Abweichung zwischen der w±iklichen Phasentiefe und der Phasentief ejfder Grübchen. Dieser Unterschied im Intensitätspegel kann dazu benutzt werden, in der Elektronik für die Servoregelung der Zentrierung eine Regelspannung derart zu ändern, dass der Auslesefleck derart in bezug auf die auszulesende

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Spur positioniert wird, dass die Intensitktspegel im linken und im rechten Teil des fernen Feldes einander gleich sind, vgl. den Pegel N in Fig. 11.

Die Abweichung zwischen der wirklichen Phasentiefe der Grübchen und dem Wert JT kann dadurch gemessen werden, dass, nachdem derart geregelt ist, dass die Detektoren O₁, D und D keine Fehler angeben, die Ausgangssignale der Detektoren D. und O₁ miteinander verglichen werden. Wenn der Aufzeichnungsträger, der ausgelesen wird, sich windende Spuren aufweist oder wenn beim Auslesen der Auslesefleck periodisch in der Breitenrichtung der Spuren verschoben wird, kann die genannte Abweichung aiich aus dem Signal lediglich des Detektors D. und zwar aus dem Quotienten c(jTL)/c(2fiL) , ermittelt werden. c(.£l) und c(2Ü) sind die Komponenten des Detektorsignals mit der Frequenz JX. bzw, 2£L , wobei Λ der räumlichen Frequenz der Spurwindung oder der Frequenz entspricht, mit der der Auslesefleck verschoben wird.

Die zusätzliche Regelung mit Hilfe des

Detektors D. wird, wenn nur Aufzeichnungsträgers eines bestimmten Typs, von dem angenommen wird, dass ein bestimmte Phasentiefe vorhanden ist, ausgelesen werden sollen, nicht unbedingt notwendig sein. Es können verhältnismässig grosse Abweichungen in der Phasentiefe der Grübchen atiftreten, ohne dass dies für das Auslesen besonders störend ist. Wenn diese Abweichungen in der Nähe der Hälfte der gewünschten Phasentiefe gelangen,

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wird kein gutes Auslesen mehr möglich sein. Derartige grosse Abweichungen werden bei der jetzt angewandten Technologien in der Herstellung von Aufzeichnungsträgern nahezu nie auftreten. Die zusätzliche Regeltmg dient denn auch dazu, mit derselben Auslesevorrichtung neben Aufzeichnungsträgern mit einer Phasentiefe Jf auch andere Aufzeichnungsträger mit absichtlich anders gewählter Phasentiefe auslesen zu können. Am Anfang des Auslesens des Aufzeichnungsträgers wirdzunächst die Phasentiefe auf obenbeschriebene Weise bestimmt und die Regelspannung im Servorsystem für die Zentrierung eingestellt. Diese Einstellung bleibt während des Auslesens der ganzen Informationsstruktur unverändert.

Im linken und im rechten Teil des fernen Feldes treten selbstverständlich dieselben Ereignisse auf. Die Anordnung nach Fig. 9 kann denn auch derart geändert werden, dass die Dioden D₁ , O„ ixnd D„ links und die Diode Dr rechts liegen. Die Lage des Detektors D. in seiner Hälfte des fernen Feldes und seine Abmessungen sind nicht kritisch. Nur beispielsweise ist in Fig. 9 dieser Detektor an der Stelle p(- fi> /2) dargestellt.

Bisher wiirde angenommen, dass die Detektoren eine Rechteckform aufweisen, vgl. Fig. 12a. Mit diesen Detektoren muss ein Intensitätsverlauf der in Fig. 7 dargestellten Art detektiert werden, dessen räumliche Frequenz eine Funktion von A ζ und somit veränderlich ist. Das Signal, oder aber die Fourier-Transformierte

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eines rechteckigen Detektors mit einer Breite e bei einem derartigen Intensitätsverlauf als Funktion der räumlichen Frequenz (i/d) ist mit der Kurve 45 der Fig. 12b dargestellt und weist einen -Verlatif auf. Bei einer

Frequenz i/e geht die Kurve durch Null, weil dann der Detektor stets eine einzige Periode des Intensitätsverlaufes "sehen" wird, und stets eine gleiche Menge Strahlung empfangen wird, unabhängig von der Phase des Intensitätsmusters und dadurch unabhängig von der Zentrierung. Wird die räumliche Frequenz des Intensitätsmusters nach Fig. 7 kleiner als i/e, so tritt ein negativer Teil in der Kurve 45 der Fig. 12b auf. Dies bedeutet, dass das Servosystem für die Zentrierung in der falschen Richtung zu regeln beginnt und dass ein etwa vorhandener Zentrierfehler vergrössert wird. Die Möglichkeit besteht, dass das Servosystem dafür sorgt, dass die Mitte des Axislesef lecks in einem festen Abstand von der Mittellinie der auszulesenden Spiir bleibt.

Um diese Schwierigkeit zu vermeiden, kann nach der Erfindung ein Detektor D« dreieckiger Gestalt (vgl. Fig. 13a) verwendet werden. Die Empfindlichkeit eines derartigen Detektors bei dem Intensitätsmuster nach

Fig. 7 ist quadratisch, eine -* '— -Funktion, vgl.

Fig. 13b. Die Kurve 46 enthält keinen negative Teil, und es besteht keine Gefahr, dass die Servoregelung für die Zentrierung in einer falschen Richtung regelt.

Das Detektorensystem zur Bestimmung von Fokussier- und Zentrierfehlern braucht nicht aus gesonderten

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Fokussierdetektoren und gesonderten Zentrierdetektoren zu bestehen. In Fig. ika ist für rechteckige und in Fig. i4b für dreieckige detektoren eine andere (bevorzugte) Ausführungsform dargestellt. Das System besteht aus zwei aneinander anliegenden Detektoren 5° und 51 bzw. 52 und 53» die in der I-age p( /3/2) oder annähernd in dieser J-age angeordnet sind. Die Signale der "Detektoren 50 und 51 bzw. 52 und 53 werden sowohl einer Addierschaltung 5^ als auch einem Differenzverstärker 55 zugeführt. Am Ausgang der Schaltung 5^ entsteht ein Signal s'_f mit dem die Zentrierung nachgeregelt werden kann, und am Ausgang des Oifferenzverstärkers 55 entsteht ein Signal s", mit dem die Fokussierung nachgeregelt werden kann. Wie bereits bemerkt wiirde, darf die Breite 1 des Detektors nach Fig. 12a nicht gleich der räumlichen Periode d des Intensitätsmusters sein, weil dann die Zentrierregelung nicht mehr wirkt. Bei grossen Fokussierfehlern ist d klein und für einen grossen Regelbereich muss ein schmalen Detektor gewählt werden. Für kleine Fokussierfehler ist d jedoch gross und für eine genaue Detektion muss der Detektor dann breit sein. Um diese entgegengesetzten Anforderungen zu erfüllen, kann nach der Erfindung ein Detektionssystem nach Fig. 15 verwendet werden. Dieses System, das eine besondere Ausführung des Detektionssystems nach Fig. i4b ist, besteht aus zwei Detektoren 5^ und 53» die je in zwei Teildetektoren A₁ und a- bzw. A₁, und a unterteilt sind. Die Signale der Detektoren a₁ und A- und die der Detektoren a und A

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können gegebenenfalls zueinander addiert werden, welche Möglichkeiten schematisch mit den Schaltern 56 und 57 angegeben sind.

Solange ein grosser Fokussierfehler gemessen wird, sind die Schalter 57 und 56 unterbrechend und wird lediglich auf die Signale der Detektoren a.. und a eingestellt. Sobald der Fokussierfehler kleiner als ein bestimmter Wert wird, werden die Schalter 56 und 57 geschlossen und werden die vollständigen strahlimgsempfindlichen Oberflächen der Detektoren 52 und 53 benutzt.

Mit einer Ausführungsform des Detektionssystems nach Fig. I5, bei der die grösste Breite der Detektoren 52 und 53 85O /um und die der Teildetektoren a. und a 425/um war, konnten Fokussierfehler bis zu maximal k^ Aim mit den Detektoren a. und a detektiert werden. Sobald der Fokussierfehler kleiner als 10 /um wurde_f wurden die Teile a und a eingeschaltet.

Es leuchtet ein, dass atich ein rechteckiges Detektionssystem nacn Fig. i4a auf eine analoge Weise wie in Fig. 15 unterteilt werden kann.

Die Fokussier- und Zentrierdetektoren bedecken nur einen kleinen Teil des fernen Feldes der Informationsstruktur, Der verbleibende Teil dieses fernen Feldes kann von dem Detektor bedeckt werden, mit dem die gespeicherte Information, z.B. ein Fernsehprogramm, ausgelesen wird, mit anderen Worten von dem Detektor, mit dem die Interferenzen zwischen dem Bündel b(0,0) und den Bündeln b(+1,O) und b(-1,O) gemessen werden. Im

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fernen Feld der Informationsstruktur kann dann ein einziger runder strahlungsempfindlicher Detektor, dessen Durchmesser gleich oder grosser als der Bündeldurchmesser an der Stelle des Detektors ist, angeordnet werden, welcher Detektor voneinander getrennte strahlungsempfindliche Teile D. und D enthält (vgl. Pig. 16). Der Teil D. dient ztim Auslesen der auf dem Aufzeichnungsträger gespeicherten Information und der Teil D , der die Form des Oetektionssystems nach Fig. 15 aufweisen kann, liefert Fokussier- und Zentrierfehlersignale. Gegebenenfalls ist noch ein gesonderter Detektorteil D. vorhanden.

Der Detektorteil D weist eine verhältnismässig grosse Oberfläche auf. Um Hochfrequenzinformation auslesen zu können, darf die Kapazität des Detektorteiles D aber nicht zxi gross werden. Wenn die Hochfrequenzinformation mit einem Detektor ausgelesen werden können soll, der eine grosse Kapazität pro Oberflächeneinheit hat, kann eine Anordnung nach Fig. 17 gewählt werden. Das System 52» 53 zum Detektieren von Fokussierund Zentrierfehlern ist im fernen Feld der Informationsstruktur angeordnet, während die Hochfrequenzinformationsdetektor 12 in der Abbildungsebene der Informationsstruktur oder in der Nähe dieser Ebene angeordnet ist. Es ist aber auch möglich, für den Detektor nach Fig. eine sogenannte PIN-Photodiode zn verwenden. Diese Diode weist eine kleine Kapazität pro Oberflächeneinheit auf. Der Vorteil eines grossen Detektors ist der, dass er

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nicht so genauwie ein kleiner Detektor ausgerichtet zu werden braucht·

In der Anordnung nach Fig. 17 kann im Strahlungsweg zu dem Detektor 12 ein halbdurchlässiger Spiegel angeordnet sein und können die Detektoren im Wege der von diesem Spiegel reflektierten Strahlung angebracht sein.

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Claims

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PATENTANSPRÜCHE;

M »j Vorrichtung zum Auslesen eines flachen Aufzeichnungsträgers, auf dem Information, z.B. Bild- und/oder Toninformation, in einer optisch auslesbaren spurförmigen Informationsstruktur angebracht ist, welche Vorrichtung eine Strahlungsquelle, ein Objektivsystem, mit dessen Hilfe über den Aufzeichnungsträger von der Strahlungsquelle herrührende Strahlung einem strahlungsempfindlichen Informationsdetektionssystem zugeführt wird, das das von der Strahlungsquelle gelieferte und von der Informationsstmktur modulierte Auslesebündel in ein elektrisches Signal umwandelt, und weiter ein Fokussierdetektionssystem und ein Zentrierdetektionssystem enthält, welche Systeme mit elektronischen Schaltungen zur Ableitung von Stexiersignalen ziir Nachregelung der Fokussierung des Objektivsystems bzw. der Zentrierung des Auslesebündels in bezug auf einen auszulesenden Spurteil verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Zentrierdetektionssystem \ind das Fokussierdetektionssystem durch ein System mindestens zweier strahlimgsempfindlicher Detektoren gebildet wird, welches System im fernen Feld der Informationsstruktur auf einer Seite einer durch die optische Achse des Objektivsystems und eine zu der Mittellinie desauszulesenden Spurteiles parallele !Linie gebildeten Ebene angeordnet ist, wobei das System in einem Gebiet um einen Punkt liegt, in dem die T-inie, wie einen Winkel von fi/2 mit der optische Achse einschliesst, die Ebene der Detektoren schneidet, wobei /<J der Winkel ist,

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unter dem ein Bündel erster Ordnung in der Breitenrichtung der Spuren abgelenkt wird.

2. Vorri entlang nach. Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf der anderen Seite der durch die optische Achse des Objektivsystems und eine zu der Mittellinie des auszulesenden Spurteiles parallele Linie gebildeten Ebene ein weiterer strahlungsempfindlicher Detektor im fernen Feld der Informationsstruktur angeordnet ist.

3· Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch

gekennzeichnet, dass das Zentrierdetektionssystem aus
einem ersten strahlungsempfindlichen Detektor besteht,
•der in einem Gebiet um den Punkt angeordnet ist, in dem die Linie, die einen Winkel von /5/2 mit der optische
Achse einschliesst, die Ebene der Detektoren schneidet, und dass das Fokussierdetektionssystem durch mindestens einen neben"dem ersten Detektor liegenden weiteren
strahlungsempfindlichen Detektor gebildet wird.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3» dadtirch gekennzeichnet, dass das Fokussierdetektionssystem aus zwei
zu beiden Seiten des ersten Detektors liegenden strahlungsempfindlichen Detektoren besteht, deren Atisgänge
mit einer Addierschaltung verbunden sind.
5· Vorrichtung nach Anspruch 3» bei der beim
Auslesen das Auslesebündel und die Spuren periodisch in bezug aufeinander in der Breitenrichtung der Spuren
verschoben werden, dadurch gekennzeichnet, dass das
Fokussierdetektionssystem aus zwei zu beiden Seiten des ersten Detektors liegenden strahlungsempfindlichen
Detektoren besteht, deren Ausgänge mit einem Differenz-

Bteht, deren Au

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Verstärker verbunden sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Zentrier- und Fokussierdetektionssystem durch zwei Detektoren gebildet wird, die je dreieckige gestalt sind, wobei eine Begrenzungslinie der Detektoren effektiv parallel zu der Mittellinie eines auszulesenden Spurteiles verläuft und in einem Gebiet um einen Punkt liegt, in dem die Linie, die einen Winkel von β /2 mit der optischen Achse einschliesst, die Ebene der Detektoren schneidet, während die beiden anderen Begrenzungslinien der Detektoren effektiv einen spitzen ¥inkel mit der Mittellinie des auszulesenden Spurteiles einschliessen, und dass der Ausgang jedes der Detektoren mit einem Differenzverstärker und mit eine Summenverstärker verbunden ist, wobei der Differenzverstärker ein Fokussierfehlersignal und der Summenverstärker ein Zentrierfehlersignal abgibt.

7· "Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Detektoren in zwei Teildetektoren unterteilt ist, wobei die Trennlinien effektiv einen spitzeren Winkel mit der Mittellinie des auszulesenden Spurteiles als die Begrenzungslinien des zusammengesetzten Detektors einschliessen. 8. Vorrichtimg nach einem der Ansprüche tf bis

7, dadurch gekennzeichnet, dass im fernen Feld der

Informationsstruktür ein einziger integrierter strahlungsempfindlicher Detektor mit Abmessungen mindestens gleich dem Bünde!querschnitt an der Stelle des Detektors mit

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Abmessungen mindestens gleich dem Bündelquerschnitt an der Stelle des Detektors angebracht ist, welcher Detektor voneinander getrennte Detektorteile enthält, von denen ein erster, verhältnismässig grosser Teil das Informationsdetektionssystem bildet und ein zweiter kleinerer Teil die Fokussier- und Zentrierfehlersignale liefert.

9· Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der integrierte Detektor durch eine PIN-Phot.odiode gebildet wird.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, dass die Detektoren des Zentrier- und Fokussierdetektionssystems in einer Ebene angebracht sind, die dem Objektivsystem näher als die Ebene liegt, in der der Informationsdetektor angebracht ist.

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