CH620541A5

CH620541A5 -

Info

Publication number: CH620541A5
Application number: CH89277A
Authority: CH
Inventors: Josephus Johannes Maria Braat
Original assignee: Philips Nv
Priority date: 1976-01-28
Filing date: 1977-01-25
Publication date: 1980-11-28
Also published as: AT349230B; DE2701538A1; NO149794B; NL7600843A; SE417555B; DE2701538B2; BR7700453A; MX144032A; BE850782A; GB1572409A; SE7700726L; AU505467B2; DK145866C; IT1084008B; JPS5631651B2; NO149794C; ATA45977A; FR2339929A1; ZA7710B; ES455361A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Auslesen eines Aufzeichnungsträgers, auf dem Information in einer optisch auslesbaren spurförmigen Informationsstruktur angebracht ist, wobei diese Vorrichtung enthält: 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 Informationsstruktur modulierte Auslesebündel in ein elektrisches Signal umwandelt, sowie ein Fokussierungsdetek-tionssystem, das mit einer elektronischen Schaltung zum Ableiten eines Steuersignals zur Nachregelung der Fokusierung des Objektivsystems in bezug auf die Fläche eines auszulesenden Spurteiles verbunden ist.

Unter einem Fokussierungsdetektionssystem ist ein strahlungsempfindliches Detektionssystem zu verstehen, das ein elektrisches Signal liefert, das eine Anzeige über eine Abweichung zwischen der Ebene der Fokussierung des Objektivsystems und der Ebene eines auszulesenden Spurteiles gibt.

Eine derartige Vorrichtung ist u. a. aus der DT-OS 2 322 725 der Anmelderin bekannt.

In dem darin beschriebenen Aufzeichnungsträger ist z. B. ein Farbfernsehprogramm gespeichert. Die Informationsstruktur besteht aus einer spiralförmigen Spur, die aus einer Vielzahl in den Aufzeichnungsträger gepresster Grübchen aufgebaut ist, wobei die Leuchtdichteinformation in der Frequenz der Grübchen festgelegt ist, während die Färb- und Toninformation in einer Änderung der Länge der Grübchen enthalten ist. Ein Auslesebündel wird zu einem Strahlungsfleck, dessen Abmessungen in einer Grössenordnung gleich der der Grübchen liegen, auf die Informationsstruktur fokussiert. Indem der Aufzeichnungsträger in bezug auf das Auslesebündel bewegt wird, wird die Intensität dieses Bündels entsprechend der gespeicherten Information moduliert. Mit Hilfe eines strahlungsempfindlichen Informationsdetektors wird die Modulation des Auslesebündels in ein elektrisches Signal umgewandelt. Dieses Signal wird in einer elektronischen Schaltung derart verarbeitet, dass es sich dazu eignet, einer Farbfernsehemp-fangsvorrichtung zugeführt zu werden.

Das in der Auslesevorrichtung verwendete Objektivsystem weist eine grosse numerische Apertur und eine kleine Tiefenschärfe auf. Daher muss stets scharf auf die Informationsstruktur fokussiert sein. Abweichungen zwischen der Sollage der Fokussierungsebene und der Istlage dieser Ebene, welche Abweichungen auf z. B. Fehler in der Lagerung des Aufzeichnungsträgers oder auf eine Krümmung des Aufzeichnungsträgers oder auf Schwingungen der Elemente in der Auslesevorrichtung zurückzuführen sein können, müssen stets detektiert werden und die Fokussierung muss an Hand dieser Detektion nachgeregelt werden.

In der Vorrichtung nach der DT-OS 2 322 725 werden Fokussierungsfehler mit Hilfe eines gesonderten Fokussie-rungsbündels detektiert. Dieses Bündel, das von dem Auslesebündel abgespaltet wird, geht schräg durch das Objektivsystem und ist verhältnismässig eng. Das von dem Aufzeichnungsträger reflektierte Fokussierungsbündel wird von dem Objektivsystem zu einem Strahlungsfleck in der Ebene zweier strahlungsempfindlicher Detektoren fokussiert. Das Ausmass in dem der Strahlungsfle'ck zu den Detektoren symmetrisch ist, gibt eine Anzeige über das Ausmass der Fokussierung des Auslesebün620541

dels auf die Informationsstruktur. In der bekannten Vorrichtung sind ausser den für das eigentliche Auslesen benötigten optischen Elementen optische Zusatzelemente zum Detektie-ren von Fokussierungsfehlern erforderlich.

Die vorliegende Erfindung bezweckt, eine Auslesevorrichtung zu schaffen, in der Fokussierungsfehler mit Hilfe einer möglichst geringen Anzahl zusätzlicher optischer Elemente detektiert werden können. Die Vorrichtung nach der Erfindung ist dazu dadurch gekennzeichnet, dass das Fokussierungsdetektionssystem durch zwei strahlungsempfindliche Detektoren gebildet wird, die im fernen Feld der Informationsstruktur auf einer Seite einer Ebene angeordnet sind, die mindestens zum Teil die optische Achse des Objektivsystems umfasst und quer zur Längsrichtung der Spur im Auslesepunkt ist, wobei die Detektoren symmetrisch zu einer Linie liegen, deren Projektion auf die Fläche der Informationsstruktur quer zur Längsrichtung der ausgelesenen Spuren ist, dass die Ausgänge der Detektoren einerseits mit einer Subtrahierschaltung und andererseits mit einer Addierschaltung verbunden sind; dass die Ausgänge der Addierschaltung und der Subtrahierschaltung mit einem ersten und einem zweiten Eingang einer Multiplizierschaltung verbunden sind, wobei in einer der Verbindungen zwischen der Addierschaltung und der Multiplizierschaltung und zwischen der Subtrahierschaltung und der Multiplizierschaltung eine phasendrehende Schaltung angeordnet ist, und dass die Multiplizierschaltung mit einer Filterschaltung verbunden ist, die nur Frequenzen durchlässt, die niedriger als die Frequenz sind, die dem Zweifachen der sich beim Auslesen der Informationsstruktur in der Spurrichtung ergebenden mittleren Frequenz entspricht, wobei an dem Ausgang der Filterschaltung das Steuersignal zur Nachregelung der Fokussierung erhalten wird.

Unter dem Ausdruck «die Detektoren liegen im fernen Feld der Informationsstruktur» ist zu verstehen, dass sich diese Detektoren in einer Ebene befinden, in der die durch die Informationsstruktur gebildeten verschiedenen Beugungsordnungen des Auslesebündels in genügendem Masse voneinander getrennt sind, somit in einer Ebene, die genügend weit von der von dem Objektivsystem erzeugten Abbildung der Informationsstruktur entfernt ist.

Die Erfindung gründet sich auf die Erkenntnis, dass beim Auslesen der Informationsstruktur, die sich wie ein zweidimensionales Beugungsraster verhält, Fokussierungsfehler zusätzliche Phasenverschiebungen zwischen einem Teilbündel nullter Ordnung und Teilbündeln höherer Ordnungen hervorrufen. Diese Phasenverschiebungen sind in dem genannten fernen Feld als ein Interferenzlinienmuster sichtbar, dessen räumliche Periode durch das Ausmass der Fokussierung bestimmt wird. Fokussierungsfehler können dann mittels lediglich geeignet angeordneter Detektoren und ohne zusätzliche optische Elemente oder ein Hilfsbündel detektiert werden. Dabei wird nach der Erfindung die Summe der Detektorsignale als Referenzsignal beim Ableiten des Steuersignals zur Nachregelung der Fokussierung verwendet.

Das Signal, das eine Anzeige über Fokussierungsfehler gibt, und das Referenzsignal werden zweckmässig mit Hilfe derselben Elemente abgeleitet. Dies hat den Vorteil, dass diese Signale grösstenteils auf gleiche Weise von etwaigen Störungen in dem Auslesesystem, wie optischem Rauschen oder gegenseitigen Schwingungen der Elemente, beeinflusst werden. Durch diese Weise, in der die genannten Signale verarbeitet werden, und zwar über eine sogenannte Synchrondetektion, ist das erhaltene Steuersignal zur Nachregelung der Fokussierung von den genannten Störungen unabhängig. Ein weiterer Vorteil ist der, dass die Anwendbarkeit der Erfindung nicht auf eine bestimmte Phasentiefe der Informationsstruktur beschränkt ist. Unter Phasentiefe ist der durch die Informationsgebiete (oder Grübchen) der Informationsstruktur herbei3

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geführte Phasenunterschied zwischen dem Teilbündel nullter Ordnung und den Teilbündeln erster Ordnung zu verstehen. Die Erfindung kann auch beim Auslesen sogenannter Schwarz-Weiss-Strukturen oder Amplitudenstrukturen verwendet werden, deren Phasentiefe auf 7t Rad. gesetzt werden kann.

Es sei bemerkt, dass bereits in der DT-OS 2 606 006 der Anmelderin vorgeschlagen worden ist, Fokussierungsfehler mit Hilfe zweier im fernen Feld der Informationsstruktur angeordneter Detektoren zu detektieren. Dabei wird aber die Summe der Detektorsignale nicht als Referenz beim Ableiten des Steuersignals für die Fokussierung verwendet. In der früher vorgeschlagenen Vorrichtung wird mit den zwei Detektoren ein Gleichstromsteuersignal erhalten. Für eine dynamische Detektion der Fokussierungsfehler müssen in dieser Vorrichtung der auszulesende Spurteil und der Auslesefleck periodisch und quer zu der Spurrichtung in bezug aufeinander bewegt werden. Dazu muss entweder der Aufzeichnungsträger oder die Auslesevorrichtung angepasst werden. Dabei werden das Signal, das eine Anzeige über Fokussierungsfehler gibt, und das Referenzsignal auf verschiedene Weisen abgeleitet.

In der früher vorgeschlagenen Auslesevorrichtung wird nicht ein in der Spurrichtung gebeugtes, sondern ein in der Richtung quer zu der Spurrichtung gebeugtes Teilbündel erster Ordnung zum Detektieren von Fokussierungsfehlern verwendet.

Ein weiterer Vorteil der Vorrichtung nach der Erfindung ist der, dass die Lage der Detektoren innerhalb des linken oder rechten Teiles der effektiven Austrittspupille nicht so kritisch ist. Die Detektoren brauchen nicht etwa symmetrisch zu der sogenannten «neutralen Linie» zu liegen, wie dies bei den Detektoren in der Vorrichtung nach der DT-OS 2 606 006 der Fall ist.

Unter dem Ausdruck «die effektive Austrittspupille» sind sowohl die reelle Austrittspupille des Objektivsystems als auch eine Abbildung dieser Austrittspupille zu verstehen. Eine derartige Abbildung kann erzeugt werden, wenn die Austrittspupille selber schwer zugänglich ist. Der Ausdruck «neutrale Linie» wird nachstehend noch näher erläutert.

Nach einem weiteren Merkmal einer Vorrichtung gemäss der Erfindung ist die Abmessung der Detektoren in der effektiven Spurrichtung erheblich kleiner als der Durchmesser der effektiven Austrittspupille des Objektivsystems. Mit dieser Ausführungsform können verhältnismässig grosse Fokussierungsfehler detektiert werden.

Eine Vorrichtung nach einer Weiterausbildung der Erfindung, mit der sowohl grosse als auch kleine Fokussierungsfehler mit grosser Genauigkeit detektiert werden können, ist dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Detektoren in zwei Teildetektoren unterteilt ist und dass die Ausgänge der äusseren Teildetektoren über von dem abgeleiteten Steuersignal betätigte Schalter und die Ausgänge der inneren Teildetektoren unmittelbar mit Eingängen der Addierschaltung und der Subtrahierschaltung verbunden sind.

Eine Vorrichtung nach einer Weiterausbildung der Erfindung kann auch das Merkmal aufweisen, dass die Detektoren die Form gleichschenkeliger Dreiecke aufweisen, deren Basisseiten effektiv quer zu der Spurrichtung liegen. Dann kann für einen grossen Fokussierungsfehlerbereich ein eindeutiges Steuersignal abgeleitet werden.

Nach einem weiteren Merkmal kann jeder der dreieckförmigen Detektoren in zwei gleichschenklige dreieckförmige Teildetektoren unterteilt sein.

Eine bevorzugte Ausführungsform einer Vorrichtung nach der Erfindung mit schmalen Detektoren ist dadurch gekennzeichnet, dass die Detektoren am Rande der effektiven Austrittspupille angeordnet sind. Das Fokussierungsdetektionssy-stem eignet sich dann zum Auslesen eines Aufzeichnungsträgers, in dem die Raumfrequenz der Informationsgebiete eine grosse Variation aufweist.

Einige Ausführungsformen der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Ausführungsform einer Vorrichtung nach der Erfindung,

Fig. 2,2a, 6a, 6b, 7,8a, 8b, 9,10a und 10b mögliche Ausführungsformen des in dieser Vorrichtung verwendeten strahlungsempfindlichen Detektionssystems und ausserdem die Weise, in der die von diesem System gelieferten Signale verarbeitet werden, und

Fig. 3,4 und 5 das Prinzip der Erfindung.

In Fig. 1 ist ein runder scheibenförmiger Aufzeichnungsträger 1 in radialem Schnitt dargestellt. Die Informationstruktur ist annahmeweise reflektierend. Die Informationsspuren sind mit 3 bezeichnet. Eine Strahlungsquelle 6, z. B. ein Helium-Neon-Laser, emittiert ein Auslesebündel b. Dieses Bündel wird von einem Spiegel 9 zu einem schematisch durch eine einzige Linse dargestellten Objektivsystem 11 reflektiert. Im Wege des Auslesebündels b ist eine Hilfslinse 7 angeordnet, die dafür sorgt, dass das Auslesebündel die Pupille des Objektivsystems ausfüllt. Dann wird ein Strahlungsfleck mit minimalen Abmessungen auf die Fläche 2 der Informationsstruktur projiziert.

Das Auslesebündel wird von der Informationsstruktur reflektiert und bei Rotation des Aufzeichnungsträgers um eine Welle 5, die durch eine mittlere Öffnung 4 geführt ist, zeitlich entsprechend der in der auszulesenden Spur gespeicherten Information moduliert. Das modulierte Auslesebündel passiert wieder das Objektivsystem und wird von dem Spiegel 9 in Richtung auf das von der Quelle emittierte Bündel reflektiert. Im Strahlungsweg des Auslesebündels sind Elemente zur Trennung der Wege des modulierten und des unmodulierten Auslesebündels angeordnet. Diese Elemente können z. B. aus einem Gebilde eines polarisationsempfindlichen Teilprismas und einer X/4-PIatte bestehen. In Fig. 1 ist der Einfachheit halber angenommen, dass die genannten Mittel durch einen halbdurchlässigen Spiegel 8 gebildet werden. Dieser Spiegel reflektiert einen Teil des modulierten Auslesebündels zu einem strahlungsempfindlichen Informationsdetektor 12. Am Ausgang dieses Detektors wird ein Signal Si erhalten. Das Signal Si kann auf bekannte Weise dekodiert und dann, wenn auf dem Aufzeichnungsträger ein Fernsehprogramm gespeichert ist, mittels einer üblichen Fernsehempfangsvorrichtung sichtbar und hörbar gemacht werden.

Die optischen Details der Informationsstruktur sind sehr klein. Z. B. ist die Breite einer Spur 0,5 um, der Spurabstand 1,2 H,m und die mittlere räumliche Periode der Grübchen 3 p,m für einen scheibenförmigen runden Aufzeichnungsträger, auf dem ein 30 Minuten dauerndes Fernsehprogramm gespeichert ist, innerhalb eines Ringes mit einem Innendurchmesser von 12 cm und einem Aussendurchmesser von 27 cm.

Um derartige kleine Details auslesen zu können, muss ein Objektivsystem mit einer verhältnismässig grossen numerischen Apertur (z. B. 0,45) verwendet werden. Ein derartiges Objektivsystem weist aber eine kleine Tiefenschärfe auf, und aus diesem Grunde muss stets scharf bzw. genau auf die Informationsstruktur fokussiert sein.

Um Abweichungen in der Fokussierung detektieren zu können, sind ausser dem Detektor 12 zwei zusätzliche Detektoren 13 und 14 vorgesehen. In Fig. 2 sind diese Detektoren in Draufsicht dargestellt. Der Ursprung 0 des Koordinatensystems OXY liegt auf der optischen Achse des Objektivsystems. Die X-Achse bzw. die Y-Achse liegt effektiv parallel bzw. effektiv quer zu der Längsrichtung eines auszulesenden Spurteiles. Um in Fig. 1 die Detektoren 13 und 14 andeuten zu können, sind dieselben nebeneinander gezeichnet. In Wirklichkeit sollten die Detektoren in dieser Figur vor und hinter der Zeichenebene angeordnet sein.

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Die Detektoren 13 und 14 sind z. B. in der Ebene u angebracht, in der eine Abbildung der Austrittspupille des Objektivsystems mittels einer Hilfslinse 23 erzeugt wird. In Fig. 1 ist der Übersichtlichkeit halber nur die Abbildung (a') eines Punktes a dieser Austrittspupille mit gestrichelten Linien angegeben. Die s Detektoren 13 und 14 können auch in einer anderen Ebene angeordnet werden, vorausgesetzt, dass in dieser Ebene die von der Informationsstruktur in verschiedenen Ordnungen gebeugten Teilbündel genügend voneinander getrennt sind.

Wie weiter in Fig. 2 angegeben ist, werden die Ausgangs- i o signale der Detektoren 13 und 14 einer Subtrahierschaltung 15 zugeführt. Der Ausgang dieser Schaltung ist mit einer ersten Eingangsklemme einer Multiplizierschaltung 18 verbunden. Mittels der Addierschaltung 16 werden die Ausgangssignale der Detektoren 13 und 14 zueinander addiert und das erhaltene 15 Signal wird über eine phasendrehende Schaltung 17, die die Phase dieses Signal über 90° verschiebt, einem zweiten Eingang der Multiplizierschaltung 18 zugeführt. Das Ausgangssignal dieser Schaltung wird einem Tiefpass 19 zugeführt. Am Ausgang dieses Filters wird, wie nachstehend auseinanderge- 20 setzt werden wird, das gewünschte Steuersignal Sf erhalten.

Nun wird auf die physikalischen Hintergründe der Erfindung eingegangen. Die Informationsstruktur des Aufzeichnungsträgers, die aus Spuren besteht, die ihrerseits aus einer Vielzahl von Gebieten und Zwischengebieten aufgebaut sind, 25 wobei die Gebiete z. B. Grübchen sind, kann als ein zweidimensionales Beugungsraster betrachtet werden. Das Auslesebündel b wird von diesem Raster in ein Teilbündel nullter Ordnung, eine Anzahl von Teilbündeln erster Ordnungen und eine Anzahl von Teilbündeln höherer Ordnungen gespaltet. Ein Teil 30 der Strahlung der Teilbündel geht durch die Pupille des Objektivsystems 11 und könnte in der Bildebene der Informationsstruktur konzentriert werden. In dieser Bildebene sind die gesonderten Beugungsordnungen nicht getrennt. In der Ebene der Austrittspupille des Objektivsystems oder in einer Ebene, in 35 der eine Abbildung dieser Austrittspupille erzeugt wird, sind die Beugungsordnungen dagegen mehr oder weniger getrennt. In Fig. 3 ist die Situation in der Ebene der Austrittspupille dargestellt.

Der Kreis 20 mit dem Mittelpunkt 23 in Fig. 3 stellt der 40 Querschnitt des Teilbündels b nullter Ordnung (0,0) in der Ebene der Austrittspupille dar. Die Kreise 21 und 22 stellen die Querschnitte der in der Längsrichtung eines auszulesenden Spurteils gebeugten Teilbündel b (+1,0) bzw. b (-1,0) dar. Die X-Achse und die Y-Achse der Fig. 3 entsprechen der X-Achse 45 und der Y-Achse der Fig. 2. Der Abstand b der Mittelpunkte 24 und 25 von der Y-Achse wird durch XJp bestimmt, wobei p die örtliche Periode der Grübchen in der Spurrichtung und X die Wellenlänge des Auslesebündels b darstellen.

Zum Ableiten eines Fokussierungsfehlers werden die Pha- 50 senänderungen zwischen den Teilbündeln erster Ordnung, die in der Spurrichtung gebeugt werden, und dem Teilbündel nullter Ordnung benutzt.

In den in Fig. 3 schraffiert dargestellten Gebieten überlappen die Teilbündel erster Ordnung b ( +1,0) und b (-1,0) teil- 55 weise das Teilbündel nullter Ordnung b (0,0) und treten Interferenzen auf. Der Phasenunterschied der Teilbündel b (+1,0) und b (-1,0) in bezug auf das Teilbündel b (0,0) ändert sich mit hoher Frequenz infolge der Fortbewegung des Ausleseflecks in der Spurrichtung und mit niedriger Frequenz infolge von Fokussie- «> rungsfehlern. Dadurch treten Intensitätsänderungen in den Überlappungsgebieten auf, wobei diese Änderungen mittels der Detektoren 13 und 14 detektiert werden können.

Wenn die Mitte des Ausleseflecks mit der Mitte eines Grübchens zusammenfällt, besteht ein bestimmter Phasenunter- 65 schied v|/ zwischen einem Teilbündel erster Ordnung und dem Teilbündel nullter Ordnung. Der Wert von y hängt von der Form der Informationsstruktur und hauptsächlich von der Phasentiefe der Grübchen ab. Beim Ubergang des Ausleseflecks von einem ersten Grübchen zu einem zweiten Grübchen nimmt die Phase z. B. des Teilbündels erster Ordnung b (+1,0) in bezug auf das Teilbündel nullter Ordnung kontinuierlich um 2 71 zu. Daher lässt sich sagen, dass beim Fortbewegen des Ausleseflecks in der Spurrichtung sich die Phase eines Teilbündels erster Ordnung in bezug auf das Teilbündel nullter Ordnung um cot ändert. Dabei ist co eine Zeitfrequenz, die durch die Folge der Grübchen in einem auszulesenden Spurteil und durch die Geschwindigkeit bestimmt wird, mit der sich der Auslesefleck über diesen Spurteil bewegt.

Der Phasenunterschied zwischen dem Teilbündel b (0,0) und den Teilbündeln b (+1,0) und b (-1,0) in den Überlappungsgebieten der Fig. 3 wird nicht nur durch die Art der Informationsstruktur, sondern auch durch das Ausmass bestimmt, in dem das Auslesebündel auf die Fläche der Informationsstruktur fokussiert ist. Dies wird an Hand der Fig. 4 näher erläutert.

In dieser Figur ist ein Teil einer Spur (3) im Längsschnitt dargestellt. Beispielsweise sei angenommen, dass das Auslesebündel in einer Ebene fokussiert wird, die in einem Abstand Az von der Ebene der Spur liegt. Infolge dieser Entfokussierung tritt ein zusätzlicher Weglängenverlust zwischen dem Teilbündel b (0,0) und den Teilbündeln b (+1,0) und b (-1,0) auf. Von diesen Bündeln sind nur die Hauptstrahlen dargestellt. Für die Richtung unter einem beliebigen Winkel a zu dem Hauptstrahl des Teilbündels b (0,0) wird der Weglängenunterschied zwischen dem Teilbündel b (0,0) und dem Teilbündel b (+1,0) gegeben durch:

ÀW = Az • cosa - Az • cos (ß-a).

Für einen kleinen Winkel a und für einen kleinen Winkelunterschied (ß-a) ist der Weglängenunterschied in guter Annäherung, d. h. mit einer Genauigkeit bis zur dritten Ordnung, gleich:

J[ 2 / A.^2

AV = âz[l - \ - (1 -

A

oder aber: Av - A z (fy - 2 cò ) .

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>J

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

z = zt

/\

= ! -06).

Der Phasenunterschied cpAz ist für einen bestimmten Wert der Fokussierung Az eine Funktion des Winkels a.

Für jede Lage in der Austrittspupille wird der Phasenunterschied cpAz durch den Abstand dieser Lage von der Y-Achse bestimmt. Für die Lagen auf den zwei Linien, deren Winkelabstand von der Y-Achse gleich ß/2 ist, ist der Phasenunterschied zwischen einem Teilbündel erster Ordnung und dem Teilbündel nullter Ordnung gleich \|/( (pAz = 0) und von einem Fokussierungsfehler unabhängig. Diese zwei Linien können als «neutrale Linien» bezeichnet werden. In Fig. 3 ist eine dieser Linien mit ln angegeben.

In Fig. 5 ist bei einer bestimmten Entfokussierung Az der Gesamtphasenunterschied 0 zwischen dem Teilbündel b (0,0) und dem Teilbündel b (+1,0) als Funktion der Winkellage a in der Austrittspupille dargestellt. Die Lage der Linie, die zu der Y-Achse parallel ist und sich in der Mitte zwischen den Detektoren 13 und 14 erstreckt, ist mit a0 angegeben. Die Mitten der Detektoren 13 und 14 befinden sich dann in den Lagen aQ - Aa und aQ + Aa. Wenn der Phasenunterschied cpAz für die Lage aQ durch tpo dargestellt ist, ist der Phasenunterschied für die Lage a0 - Aa ( (pAz)a0 - Aa = (p0 - A(p und für die Lage a0 + Aa

( (pAz)a0 + Aa = (p0 + Acp

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wobei A(p durch Acp = 2 jtAz/ XßAa gegeben wird. Über die Überlappungsgebiete der Fig. 3 erstrecken sich Interferenzlinienmuster. Die räumliche Periode eines Interverenzlinienmu-sters wird durch die Grösse eines Fokussierungsfehlers bestimmt, d. h., dass bei grossem Az die räumliche Periode klein ist. Infolge der schnellen Abtastung der Grübchen in einem auszulesenden Spurteil durch den Auslesefleck bewegt sich ein Interferenzlinienmuster mit hohen Frequenzen. Dabei wird das Vorzeichen der Verschiebung des Interverenzlinienmusters durch das Vorzeichen des Fokussierungsfehlers Az bestimmt.

Die Phasenunterschiede zwischen den an der Stelle der Detektoren 13 und 14 interferierenden Teilbündeln werden gegeben durch:

0' i3 = v|/ + tot + (po - Acp 0' 14 = \)/ + cot + (p0 + A<p

Die zeitabhängigen Ausgangssignale der Detektoren 13 und 14 können durch:

Si3 = A cos( vy + cat + cp0 - A(p)

S i4 = A cos( \|/ + cot + cpo + A(p)

dargestellt werden. Das Ausgangssignal der Subtrahierschaltung 15 (siehe Fig. 2) ist dann:

Sis = B sin( v|/+ cot + <Po)* sin A<p.

Wie in Fig. 2 angegeben ist, werden die Ausgangssignale der Detektoren 13 und 14 auch noch zueinander in der Schaltung 16 addiert. In den Signalen Su und Su haben die Terme cot das gleiche Vorzeichen, während das Vorzeichen des Termes Aq> im Signal Sn dem dieses Termes im Signal Sw entgegengesetzt ist. Dadurch wird die Änderung in der Summe der Signale Su und Su infolge von Fokussierungsfehlern erheblich kleiner als diese Änderung im Signal Sis sein. Das Summensignal kann durch:

Sis = C cos( x}/ + cot + cpo) [1 + mcos ( Acp)] dargestellt werden. Darin ist m für nicht zu grosse Fokussierungsfehler eine Konstante kleiner als 1, so dass bei nicht zu grossem Az das Vorzeichen von Sie sich nicht ändern kann. Das Signal Sie wird einer phasendrehenden Schaltung 17 zugeführt, die die Phase über 90° verschiebt, wodurch erhalten wird:

Si7 = D sin( \|/ + cot + <p0) [1 + mcos( A(p)].

In der Multiplizierschaltung 18 werden die Signale Sis und Sn miteinander multipliziert, wodurch erhalten wird:

Sis = E sin2*! \j/ + cot + <p0)sin( A<p)[l + mcos( A<p)].

Dies kann geschrieben werden als:

Sis = E[1 + mcos( A<p)]- sin( A(p)] [Vi - lA cos2( V|/ + cot + <pD)]. Nach Durchgang durch die Filterschaltung, die nur Frequenzen von weniger als 2 co durchlässt, entsteht daraus ein Signal:

Sf = K( Acp)sin( Acp),

wobei K( Acp) = Vi E [1 + mcos( Acp)] ist und für nicht zu grosse Fokussierungsfehler positiv bleibt.

Das Signal Sf ist also eine ungerade Funktion von Acp und somit auch eine ungerade Funktion des Fokussierungsfehlers Az, so dass mit der beschriebenen Detektoranordnung und mit der beschriebenen Signalverarbeitung die Grösse und die Richtung des Fokussierungsfehlers detektiert werden. Das Signal Sf kann dazu benutzt werden, auf an sich bekannte Weise, z. B. durch Verschiebung des Objektivsystems in axialer Richtung, die Fokussierung nachzuregeln.

In Fig. 2 bezeichnet 17 eine phasendrehende Schaltung. Diese Schaltung könnte ein differenzierendes Netzwerk sein. Es ist aber zu bevorzugen, die phasendrehende Schaltung als eine sogenannte phasensynchronisierende Schleife («phase-locked loop») auszubilden.

In Fig. 2a ist das Prinzip einer derartigen Schleife veranschaulicht. 26 bezeichnet einen Oszillator, der an seinen Ausgang 27 eine Kosinusfunktion und an seinen Ausgang 28 eine Sinusfunktion abgibt. Der Ausgang 27 ist mit einem ersten Eingang einer Frequenzvergleichsschaltung 29 verbunden, in der die Frequenz des Oszillators 26 mit der Frequenz des Signals cos( cot) verglichen wird, dessen Phase über 90° verschoben werden muss. Das Ausgangssignal der Frequenzvergleichsschaltung wird auf den Oszillator rückgekoppelt, wodurch die Frequenz dieses Oszillators gleich der des Signals cos( cot) wird. Am Ausgang 28 des Oszillators tritt dann eine Sinusfunktion mit der gewünschten Frequenz co auf.

Ausser in der Längsrichtung eines auszulesenden Spurteils wird Strahlung des Auslesebündels auch in Richtungen quer zu dieser Längsrichtung und in diagonalen Richtungen gebeugt. Es werden also auch Teilbündel der Ordnungen (0, +1) und (0, -1) infolge der Rasterstruktur quer zu der Spurrichtung und Teilbündel der Ordnungen (+1, +1), (-1, +1), (-1, -1) und (+1, -1) erhalten. Die Richtungen dieser Teilbündel sind in Fig. 3 mit Pfeilen angegeben. Da die Detektoren 13 und 14 beiderseits der X-Achse liegen, werden ihre Ausgangssignale nicht von den Teilbündeln b (0, +1) und b (0, -1) beeinflusst. Die Richtungen der Linien der Interferenzmuster infolge der in diagonalen Richtungen gebeugten Teilbündel verlaufen schräg in bezug auf die Detektoren. Der Einfluss der letzteren Interferenzmuster auf die Signale S13 und Su wird dadurch ausgemittelt werden.

Von der Informationsstruktur wird Strahlung des Auslesebündels auch in höheren Ordnungen als die ersten Ordnungen gebeugt. Die Strahlungsenergie in den höheren Beugungsordnungen ist aber verhältnismässig gering, und die Beugungswinkel höherer Ordnungen sind derart, dass nur ein kleiner Teil der Teilbündel höherer Ordnungen innerhalb der Pupille des Objektivsystems fällt. Der Einfluss der Teilbündel höherer Ordnungen ist daher vernachlässigbar.

Wie bereits bemerkt wurde, wird die räumliche Periode des Interferenzlinienmusters durch den Fokussierungsfehler Az bestimmt. Je grösser dieser Fehler, je kleiner ist die genannte räumliche Periode. Im Obenstehenden wurde angenommen, dass B und C, in dem Ausdruck von Sis, Sie, Konstanten sind. In Wirklichkeit weisen für rechteckige Detektoren B und C jedoch einen Verlauf nach sin x/x auf, wobei x durch n 1/q gegeben wird, wobei 1 die Breite des rechteckigen Detektors und q die räumliche Periode des Interferenzlinienmusters ist. Wenn nun der Fokussierungsfehler Az derart gross wird, dass die Periode q eines Interferenzmusters gleich der Breite 1 wird, tritt eine Vorzeichenänderung in B auf. Dann verschiebt sich die Phase des abgeleiteten Regelsignals über 180° und besteht die Möglichkeit, dass die Servoregelung für die Fokussierung in der falschen Richtung zu regeln anfängt.

Beim Ableiten des Signals Sie werden die Ausgangssignale der Detektoren 13 und 14 zueinander addiert, so dass ein zweimal breiterer Detektor als beim Ableiten des Signals Sis verwendet wird. Die genannte Vorzeichenänderung wird also zuerst für das Signal Sie auftreten.

Es wurde daher vorgeschlagen, die Detektoren möglichst schmal auszuführen. Dann kann auch für grössere Fokussierungsfehler, die beim «Einschwingen» des Objektivsystems in Richtung auf den Aufzeichnungsträger oder bei einem kräftigen Stoss gegen die Auslesevorrichtung auftreten können, ein richtiges Fokussierungsregelsignal erhalten werden.

Die Anwendung schmaler Detektoren weist noch einen anderen Vorteil auf, und zwar dass die beiden Detektoren in der Nähe des Randes der effektiven Austrittspupille angebracht werden können. Dies ist wichtig, wenn Aufzeichnungsträger, in denen in der Informationsstruktur grosse Raumfrequenzen der Informationsgebiete vorkommen, gut ausgelesen werden können sollen.

Das Ausmass, in dem die Teilbündel b (+1,0) und b (-1,0) und das Teilbündel b (0,0) sich überlappen, wird durch die

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Raumfrequenz der Informationsgebiete in der Spurrichtung Fig. 8a dargestellt ist. Die Anwendung schmaler Detektoren am bestimmt. In Fig. 3 liegen die Mittelpunkte 24 und 25 der Kreise Rande der Pupille ermöglicht es auch, eine Informationsstruk-

21 bzw. 22 nahezu auf dem Rand des Kreises 20, der die effek- tur mit niedrigen Raumfrequenzen der Informationsgebiete tive Austrittspupille darstellt. auszulesen. Die untere Grenze von Frequenzen, die noch

In dieser Figur ist also die Situation dargestellt, in der die 5 detektiert werden können, wird erreicht, wenn die Teilbündel b

Raumfrequenz in der Spur, die ausgelesen wird, etwa gleich der (+1,0) und b (-1,0) einander an der Stelle der Detektoren 13 und halben Grenzfrequenz ist. Wenn die Raumfrequenz zunimmt, 14 überlappen werden. Diese untere Grenze liegt, wenn werden die Teilbündel erster Ordnung b (+1,0) und b (-1,0) über schmale Detektoren am Rande der Pupille verwendet werden,

einen grösseren Winkel ß gebeugt werden. Bei einer bestimm- selbstverständlich niedriger als bei Anwendung breiter Detek-

ten Raumfrequenz der Informationsgebiete, die der Grenzfre- 10 toren.

quenz des optischen Auslesesystems entspricht, wird keine Wenn doch breite dreieckförmige Detektoren verwendet

Überlappung der Teilbündel erster Ordnung mit dem Teilbün- werden, können (siehe Fig. 8b) diese Detektoren auf die an del nullter Ordnung mehr auftreten. Dann wird die Information Hand der Fig. 7 für rechteckige Detektoren dargestellte Weise nicht mehr detektiert werden können. unterteilt werden.

Da zum Detektieren von Fokussierungsfehlern zwei Detek- 15 In der von der Anmelderin gleichzeitig eingereichten toren, die auf einer Seite der Y-Achse liegen, verwendet wer- Patentanmeldung PHN. 8290 ist beschrieben, wie Zentrierungs-

den, wird die Grenzfrequenz für die Fokussierungsfehlerdetek- fehler des Ausleseflecks in bezug auf eine auszulesende Spur tion kleiner als die Grenzfrequenz für das eigentliche Auslesen unter Verwendung des hier auch für Fokussierungsfehlerdetek-der Information sein. Die Grenzfrequenz für die Fokussierungs- tion beschriebenen Prinzips detektiert werden können. In einer detektion wird bereits erreicht, wenn der Detektor 13 teilweise 20 Auslesevorrichtung können die Systeme zum Detektieren von ausserhalb des Überlappungsgebietes der Teilbündel b (+ 1,0) Zentrierungsfehlern und von Fokussierungsfehlern kombiniert und b (0,0) zu liegen kommt (vgl. Fig. 6a). Die Raumfrequenz werden, wie in Fig. 9 für dreieckförmige Detektoren dargestellt der Informationsgebiete bei der sich diese Situation ergibt, ist ist.

bei Anwendung verhältnismässig breiter Detektoren niedriger Jeder der Detektoren 13 und 14 der Fig. 2 ist durch zwei als bei Anwendung schmaler möglichst nahe bei dem Rande 25 Detektoren 40,41 bzw. 42,43 ersetzt.

der Austrittspupille angeordneter Detektoren (vgl. Fig. 6a und Zur Bestimmung von Zentrierungsfehlern werden die Aus-6b). Der Abstand der Detektoren vom Rande der Pupille und gangssignale der Detektoren 40 und 42 einer Addierschaltung damit die Breite der Detektoren wird durch die höchste Raum- 45 und die Ausgangssignale der Detektoren 41 und 43 einer frequenz der Informationsgebiete festgelegt, die in dem auszu- Addierschaltung 46 zugeführt. Die Ausgangssignale der Schallesenden Aufzeichnungsträger vorkommt. Wenn die maximale 30 tungen 45 und 46 werden einerseits voneinander in der Schal-Raumfrequenz verhältnismässig niedrig ist, können die Detek- tung 47 subtrahiert und andererseits in der Schaltung 48 zuein-toren eine verhältnismässig grosse Breite aufweisen. Dann ist ander addiert. Am Ausgang der Addierschaltung 48 wird ein es möglich, jeden der Detektoren in zwei Teildetektoren zu Referenzsignal erhalten, dessen Phase über 90° in der phasen-unterteilen, wie in Fig. 7 dargestellt ist. Wie bereits bemerkt drehenden Schaltung 49 verschoben wird. Das phasenverscho-wurde, müssen die Detektoren schmal sein, um grössere Fokus- 35 bene Referenzsignal wird in der Schaltung 50 mit dem von der sierungsfehler detektieren zu können. Für Detektoren kleine- Subtrahierschaltung 47 herrührenden Signal multipliziert. Das rer Fokussierungsfehler empfiehlt es sich im Zusammenhang erhaltene Signal wird dem Tiefpass 51 zugeführt, an dessen mit der Genauigkeit der Detektion, möglichst breite Detekto- Ausgang das gewünchte Steuersignal Sr zur Nachregelung der ren anzuwenden. In der Anordnung nach Fig. 7 sind die Schal- Zentrierung des Ausleseflecks in bezug auf eine auszulesende ter 31 und 32 unterbrechend, wenn grössere Fokussierungsf eh- 40 Spur verfügbar ist.

1er gemessen werden, so dass der Subtrahierschaltung 15 und Zum Ableiten von Fokussierungsfehlern werden die Aus-

der Addierschaltung 16 nur die Signale der schmalen Teildetek- gangssignale der Detektoren 40 und 41 in der Schaltung 52

toren 13' und 14' zugeführt werden. Wenn der gemessene zueinander addiert und werden die Ausgangssignale der Detek-

Fokussierungsfehler einen bestimmten Wert unterschreitet, toren 42 und 43 in der Schaltung 53 zueinander addiert. Die werden die Schalter 31 und 32 geschlossen und werden die 45 Ausgangssignale der Schaltungen 52 und 53 werden auf gleiche

Signale der Teildetektoren 13' und 13", gleich wie die Signale Weise wie die Ausgangssignale der Detektoren 13 und 14 in der Teildetektoren 14' und 14", zusammengefügt, so dass die Fig. 2 verarbeitet. Dabei erfüllen diese Elemente 54,48,49,55

Fokussierungsfehler mit den breiten Detektoren 13 und 14 und 56 in Fig. 9 die gleiche Funktion wie die Elemente 15,16,17,

detektiert werden. Die Signale der Detektoren 13 und 14 oder 18 und 19 in Fig. 2.

der Teildetektoren 13' und 14' werden auf die bereits für Fig. 2 50 In Fig. 1 ist angegeben, dass ein gesonderter Informations-

beschriebene Weise weiter verarbeitet. detektor zum Auslesen der Information im Aufzeichnungsträ-

Wie bereits bemerkt wurde, weisen, für rechteckige Detek- ger verwendet wird. Zum Auslesen der Information könnten toren, B und C in den Ausdrücken für S15 und Si« einen Verlauf auch die Detektoren 13 und 14 nach den Fig. 1,2,6a, 6b und 7

nach sin x/x auf, wodurch für grössere Fokussierungsfehler eine oder die Detektoren 40,41,42 und 43 nach Fig. 9 verwendet

Vorzeichenänderung x auftreten kann. Diese Vorzeichenände- 55 werden. Dann muss also das Ausgangssignal der Addierschal-

rung kann dadurch vermieden werden, dass die Detektoren tung 16 oder 48 auch noch einer Dekodierschaltung zugeführt dreieckförmig ausgebildet werden, wie in Fig. 8a angegeben ist. und anschliessend z. B. mittels eines Fernsehempfängers sicht-

Bei Anwendung dreieckförmiger Detektoren weisen B und C bar gemacht werden.

einen Verlauf nach (sin x/x)2 auf, so dass keine Zeichenände- Im Zusammenhang mit einem guten Signal-Rausch-Verhält-rung mehr auftritt und auch für einen grossen Bereich von bo nis im Informationssignal ist es aber zu bevorzugen, dass die Fokussierungsfehlern ein richtiges Fokussierungsregelsignal Oberfläche des Informationsdetektors wenigstens gleich gross erhalten werden kann. Die Breite der Detektoren wird dann wie der Bündelquerschnitt des Teilbündels nullter Ordnung ist. nicht mehr durch die zu erwartenden Fokussierungsfehler Wenn der Informationsdetektor auch in der effektiven Ausbestimmt. Wenn aber auch für einen grossen Bereich von Fre- trittspupille des Objektivsystems angebracht ist, kann das quenzen der Informationsgebiete in der Informationsstruktur es zusammengesetzte Detektionssystem die Form nach Fig. 10a ein gutes Regelsignal für die Fokussierung abgeleitet werden aufweisen. Das Detektionssystem besteht aus einem runden können soll, werden die Detektoren doch möglichst nahe bei Detektor mit zwei voneinander getrennten strahlungsempfind-dem Rand der effektiven Austrittspupille angeordnet, wie in liehen Teilen Di und Dc. Der Teil Dc kann wieder in zwei oder

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vier getrennte Teile unterteilt sein (siehe Fig. 8b und 9) und dient zum Ableiten von Steuersignalen zur Fokussierung und Zentrierung.

Zum Ableiten des Informationssignals S-, wird vorzugsweise das Summensignal des Detektorteils Dc mit dem Signal des 5 Detektorteils Dj zusammengefügt. In der Anordnung nach Fig. 10a werden die Signale in der Schaltung 60 zueinander addiert. Es ist auch möglich, dass der Detektorteil D, in zwei getrennte Teile D'i und D"j unterteilt ist, wie in Fig. 10b angegeben ist. Das Informationssignal S, wird dann dadurch erhalten, 10 dass zunächst das Summensignal des Detektorteils Dc zu dem Signal des Detektorteils D"i in der Addierschaltung 61 addiert wird. Das erhaltene Signal wird dann von dem von dem Detektorteil Dj gelieferten Signal in der Subtrahierschaltung 62 subtrahiert. Wie in der gleichzeitig von der Anmelderin einge- 15 reichten Patentanmeldung PHN. 8290 beschrieben ist, werden die Signale des linken und des rechten Teiles der Austrittspupille vorzugsweise zueinander addiert, wenn eine Informationsstruktur mit einer grossen Phasentiefe (z. B. n Rad.) ausgelesen werden muss, während die Signale des linken und rechten Tei- 20 les der Austrittspupille vorzugsweise voneinander subtrahiert werden, wenn eine Informationsstruktur mit kleinerer Phasentiefe ausgelesen werden muss.

Die Detektorteile D;(Fig. 10a)undD'iUndD"j(Fig. 10b)

weisen verhältnismässig grosse Oberflächen auf. Zum Auslesen von Informationsstrukturen mit hohen Raumfrequenzen der Informationsgebiete müssen diese Detektorteile eine verhältnismässig niedrige Kapazität aufweisen. Für diese Detektorteile werden vorzugsweise sogenannte «PIN»-Photodioden verwendet, die eine niedrige Kapazität pro Oberflächeneinheit aufweisen.

Beispielsweise ist die Erfindung an Hand eines runden scheibenförmigen Aufzeichnungsträgers mit einer strahlungs-reflektierenden Informationsstruktur beschrieben. Es ist einleuchtend, dass auch strahlungsdurchlässige Aufzeichnungsträger mit einer Vorrichtung nach der Erfindung ausgelesen werden können. Der Aufzeichnungsträger braucht nicht rund und scheibenförmig zu sein, sondern kann auch ein bandförmiger Aufzeichnungsträger mit einer Vielzahl von Informationsspuren sein. Was die Informationsstruktur anbelangt, kann bemerkt werden, dass die einzige Bedingung ist, dass diese Struktur mit optischen Mitteln ausgelesen werden können muss. Diese Struktur kann eine Phasenstruktur, wie eine Grübchenstruktur, eine Schwarz-Weiss-Struktur oder z. B. eine magnetooptische Struktur sein. Ausser einem Fernsehprogramm kann in dem Aufzeichnungsträger z. B. auch eine digitale Information für eine Rechenanlage gespeichert sein.

G

4 Blatt Zeichnungen

Claims

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PATENTANSPRÜCHE

1. Vorrichtung zum Auslesen eines Aufzeichnungsträgers, auf dem Information in einer optisch auslesbaren spurförmigen Informationsstruktur angebracht ist, wobei diese Vorrichtung enthält: eine Strahlungsquelle; ein Objektivsystem, mit dessen Hilfe über den Aufzeichnungsträger von der Strahlungsquelle herrührende Strahlung einem strahlungsempfindlichen Infor-mationsdetektionssystem zugeführt wird, das das von der Strahlungsquelle gelieferte und von der Informationsstruktur modulierte Auslesebündel in ein elektrisches Signal umwandelt, sowie ein Fokussierungsdetektionssystem, das mit einer elektronischen Schaltung zum Ableiten eines Steuersignals zur Nachregelung der Fokussierung des Objektivsystems in bezug auf die Fläche eines auszulesenden Spurteiles verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Fokussierungsdetektionssystem durch zwei strahlungsempfindliche Detektoren (13; 14; 40-43) gebildet wird, die im fernen Feld der Informationsstruktur auf einer Seite einer Ebene (Y, Z) angeordnet sind, die mindestens zum Teil die optische Achse des Objektivsystems (11, 23) umfasst und quer zur Längsrichtung der Spur (3) im Auslesepunkt ist, wobei die Detektoren symmetrisch zu einer Linie liegen, deren Projektion auf die Fläche (2) der Informationsstruktur quer zur Längsrichtung der ausgelesenen Spuren (3) ist, dass die Ausgänge der Detektoren (13,14; 40-43) einerseits mit einer Subtrahierschaltung (15; 54) und andererseits mit einer Addierschaltung (16; 48) verbunden sind; dass die Ausgänge der Addierschaltung (16; 48) und der Subtrahierschaltung (15; 54) mit einem ersten und einem zweiten Eingang einer Multiplizierschaltung (18; 55) verbunden sind, wobei in einer der Verbindungen zwischen der Addierschaltung (16; 48) und der Multiplizierschaltung (18; 55) und zwischen der Subtrahierschaltung (15; 54) und der Multiplizierschaltung (18; 55) eine phasendrehende Schaltung (17 ; 49) angeordnet ist, und dass die Multiplizierschaltung (18; 55) mit einer Filterschaltung (19; 56) verbunden ist, die nur Frequenzen durchlässt, die niedriger als die Frequenz sind, die dem Zweifachen der sich beim Auslesen der Informationsstruktur in der Spurrichtung ergebenden mittleren Frequenz entspricht, wobei am Ausgang der Filterschaltung (19; 56) das Steuersignal zur Nachregelung der Fokussierung erhalten wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abmessungen der Detektoren (13,14; 40-43) in der Spurrichtung erheblich kleiner als der Durchmesser der effektiven Austrittspupille des Objektivsystems (11) sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der zwei Detektoren (13,14) in zwei Teildetektoren (13', 13" ; 14', 14") unterteilt ist, und dass die Ausgänge der äusseren Teildetektoren (13", 14") über von dem abgeleiteten Steuersignal betätigte Schalter (31,32) und die Ausgänge der inneren Teildetektoren (13', 14') unmittelbar mit Eingängen der Addierschaltung (16) und der Subtrahierschaltung (15) verbunden sind (Fig. 7).
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektoren (13,14) die Form gleichschenkeliger Dreiecke aufweisen, deren Basisseiten quer zu der Spurrichtung liegen (Fig. 8).
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe der dreieckförmigen Detektoren (13,14) erheblich kleiner als der Durchmesser der effektiven Austrittspupille des Objektivsystems (11) ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der dreieckförmigen Detektoren (13,14) in zwei gleichschenklige dreieckförmige Teildetektoren (13', 13" ; 14', 14") unterteilt ist, und dass die Ausgänge der äusseren Teildetektoren (13", 14") über von dem abgeleiteten Steuersignal betätigte Schalter (31,32; Fig. 7) und die Ausgänge der inneren Teildetektoren (13', 14') unmittelbar mit Eingängen der Addierschaltung (16) und der Subtrahierschaltung (15) verbunden sind (Fig. 8b).
7. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektoren am Rande der effektiven Austrittspupille des Objektivsystems (11) angeordnet sind.
8. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, die ausserdem ein Zentrierungsdetektionssystem enthält, das mit einer elektronischen Schaltung zum Ableiten eines Steuersignals zur Nachregelung der Zentrierung des Auslesebündels in Bezug auf einen auszulesenden Spurteil verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass vier strahlungsempfindliche Detektoren (40-43) vorhanden sind, die in gesonderten Quadranten eines X-Y-Koordinatensystems liegen, wobei die Projektion auf die Fläche (2) der Informationsstruktur der X-Achse, bzw. der Y-Achse, in der Richtung der Spuren (3), bzw. quer zu der Richtung der Spuren (3) ist, dass die Ausgänge der im ersten und im vierten Quadranten liegenden Detektoren (42,43) mit einer zweiten Addierschaltung (53) und die Ausgänge der im zweiten und im dritten Quadranten liegenden Detektoren (40,41) mit einer dritten Addierschaltung (52) verbunden sind; dass die Ausgänge der im ersten und im zweiten Quadranten liegenden Detektoren (40,42) mit einer vierten (45) und die Ausgänge der im dritten und im vierten Quadranten liegenden Detektoren (41,43) mit einer fünften Addierschaltung (46) verbunden sind, und dass die Ausgangssignale der zweiten (53) und der dritten Addierschaltung (52) der erstgenannten elektronischen Schaltung (54,48,49,55,56) zum Ableiten eines Steuersignals (Sf) zur Nachregelung der Fokussierung zugeführt werden, während die Ausgangssignale der vierten (45) und der fünften Addierschaltung (46) der letztgenannten elektronischen Schaltung (47,48,49,50,51) zum Ableiten eines Steuersignals (Sr) zur Nachregelung der Zentrierung des Auslesebündels (b) in bezug auf einen auszulesenden Spurteil zugeführt werden.
9. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im fernen Feld der Informationsstruktur ein integrierter strahlungsempfindlicher Detektor (Di) mit einer Oberfläche wenigstens gleich dem Querschnitt des von der Informationsstruktur nicht gebeugten Teilbündels b (0,0) nullter Ordnung angebracht ist, wobei in diesem Detektor Gebiete (De) vorhanden sind, die von dem verbleibenden gröss-ten Gebiet des Detektors getrennt sind und die Detektoren für das Fokussierungs- und Zentrierungsdetektionssystem bilden, und dass eine Informationssignal-Addierschaltung (60) vorgesehen ist, der das Summensignal der genannten Gebiete (De) und das von dem grössten Gebiet des Detektors (Di) herrührende Signal zugeführt werden, wobei am Ausgang dieser Addierschaltung das ausgelesene Informationssignal (Si) erhalten wird (Fig. 10a).
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, dass im fernen Feld der Informationsstruktur ein integrierter strahlungsempfindlicher Detektor mit einer Oberfläche wenigstens gleich dem Querschnitt des von der Informationsstruktur nicht gebeugten Teilbündels b (0,0) nullter Ordnung angebracht ist, wobei in diesem Detektor Gebiete (De) vorhanden sind, die von dem verbleibenden grössten Gebiet des Detektors getrennt sind und die Detektoren für das Fokussierungs- und Zentrierungsdetektionssystem bilden, dass das genannte grösste Gebiet des Detektors aus zwei Teilgebieten (D' i, D"i) besteht, wobei die Projektion in der Fläche (2) der Informationsstruktur der Trennlinie quer zu der Richtung der Spuren (3) ist und die optische Achse des Objektivsystems (11) schneidet, dass eine Informationssignaladdierschaltung (61) vorgesehen ist zum Addieren der Signale von einem (D"i) der zwei Teilgebiete und der in diesem Teilgebiet (D"i) liegenden und davon getrennten Gebieten (De), und dass eine Infor-mationssignalsubtrahierschaltung (62) vorgesehen ist, der das Ausgangssignal der Informationssignaladdierschaltung (61) und das von dem anderen Teilgebiet (D'i) herrührende Signal

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zugeführt werden, wobei am Ausgang der Informationssignal-subtrahierschaltung (62) das ausgelesene Informationssignal (Si) auftritt (Fig. 10b).