DE2550493B2

DE2550493B2 - Vorrichtung zum auslesen eines aufzeichnungstraegers mit einer optischen informationsstruktur

Info

Publication number: DE2550493B2
Application number: DE19752550493
Authority: DE
Inventors: Lieuwe; Alem Antonius Adrianus Marius van; Eindhoven Boonstra (Niederlande)
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1974-11-13
Filing date: 1975-11-11
Publication date: 1977-12-01
Also published as: IT1055669B; CA1070426A; FR2291663A1; SE7512546L; DK140616C; ATA853375A; BE835516A; AR209458A1; NL7414776A; DK504775A; GB1532247A; CH607147A5; DE2550493A1; ES442518A1; US3969576A; BR7507489A; DK140616B; AU8652775A; AT345908B; JPS5171155A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Auslesen eines Aufzeichnungsträgers, auf dem Information, /. B. Bild- und/oder I oninformatioM, in einer optisch auslesbaren Struktur angebracht ist. welche Vorrichtung eine Strahlungsquelle, ein /wischen der uie Lösung wird bei einer solchen Vorrichtung mieder Erfindung dadurch erhalten, dal.i das optisch Element ζ«·ίμ Teilbündel mit verschiedenen Richuinge formt und daß das Strahlung absorbierende Element ι dem auf das F'okussierungsdetektionssystem gerichlil ten Teilbündel /wischen der Strahlungqsquelle und clei optischen Element angeordnet ist.

Das optische Element, das zwei Teilbündcl m

ve'schiedenen Riehlungen formt. k;mn durch cm Wollaston-Prisma oder /. B. ein Beugungsgitter gebildet

werden.

Der Vollständigkeil halber sei bemerk ι, daß ;ius der .leiumnieii DT-OS 23 22 725, I ig. b, eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art bekannt ist. bei der uns der von der Strahlungsquelle gelieferten Strahlung cl->s Auslesebündel und ein /.weites Sirahlungsbündel ge formt werden, cUis eine spultförmigc Öffnung durchlauft, so daß ein schmales I lillsstrahlungsbündel das auch für das Auslesebündel benutzte Objektiv durchläuft. Für das Hilfsstrahlungsbündel wirkt der Aufzeichnungsträger ;ils ein Spiegel; der reflektierte Strahl wird ;iuf dem Rückweg durch das Objektiv auf den Spalt gelenkt, wenn der Aufzeichnungsträger in der richtigen Lage ist. Auf den Rändern des Spaltes sind Detektoren angebracht, die dann, wenn der Aufzeichnungsträger eine abweichende Lage aufweist, unterschiedlich beleuchtet werden, so daß ein Pegelsignal abgeleitet werden kann. Die Intensitätsverteilung in dem rüekkchrenden Strahl ist ungeändert gleichmäßig; die unterschiedliche Beleuchtung der Detektoren wird dadurch erreicht, daß der Strahl selbst unterschiedlich abgelenkt wird. Dabei ist eine genaue optische justierung erforderlich.

Die Erfindung wird nachstehend beispielsweise anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

f^; ig. 1 schematisch eine Ausführungsform einer Auslesevorrichtting nach der Erfindung, [■' i g. 2 den Strahlengang in dieser Vorrichtung. F i g. 3 das Verhalten des Ausleseflecks bzw. des l-'okussierflecks in der Ebene des Signaldetektionssystenis bzw. des Fokussierdetektionssystems,

F i g. 4 den Verlauf des erhaltenen Regelsignals als Funktion der Entfokussierung und

Fig. 5 den Strahlengang durch ein in dieser Vorrichtung verwendetes besonderes Wollaston-Prisma.

In F i g· 1 ist ein Aufzeichnungsträger 1, der beispielsweise scheibenförmig und rund ist, im Schnitt dargestellt. Die Information kann auf diesem Aufzeichnungsträger in einer spiralförmigen Spur angebracht sein, die aus einer Vielzahl scheinbar konzentrischer Teilspuren 3 aufgebaut ist, die sich längs je einer Umdrehung über den Aufzeichnungsträger erstrecken. ) ede Teilspur kann eine Vielzahl von Gebieten enthalten, die mit Zwischengebieten abgewechselt werden, wobei die Information in den Längen der Gebiete und der Zwischengebiete festgelegt sein kann. Die Gebiete üben einen anderen Einfluß als die /.wischengebiete auf ein Auslesebündel aus. Die Weise, in der die Information in den Spuren festgelegt sein kann, ist für die vorliegende Erfindung nicht wesentlich und darauf wird daher hier nicht näher eingegangen. Die Fläche 2 der Teilspuren kann an der Oberfläche des Aufzeichnungsträgers liegen. Es ist aber auch möglich, daß, wie in Fig. 1 dargestellt ist, auf der Informationsstruktur noch eine Schutzschicht vorhanden ist. Die An der gespeicherten Information ist für die vorliegende Erfindung auch nicht von Bedeutung; die Information kann ein (Farbfernsehprogramm, ein Audioprogrammo. ii.sein.

Der Aufzeichnungsträger wird mit Hilfe der Strahlung ausgelesen, die von einer Strahlungsquelle 7 geliefert wird, die z.B. aus einem Helium-Neon-Laser oder einer lichtemittierenden Diode (LIlD) bestehen kann. Die Strahlungsquelle 7 emittiert ein Bündel Strahlung 20, von dem der Übersichtlichkeit halber nur der I laiiplsirahl dargcslelli im. In ilnii Wiyc dieses Bündels ist ein Wollaslou Prisma K angeordnet. Dieses Prisma spaltet das Bündel 20 in /wci linen polair.ieru I eilbundel 21 und 22 aiii, deren l'oi.ii i',aii(>usn< liiuni'c.-ii zueinander senkrecht sind. Dk- Inlhmidil l\ um! 22. von denen auch nur die I lauplMi .ihlrn Ί.ιι jm-.Ii-IIi mimI. verlassen das Wollaston Prisma iiiiu-i imic-iii Wiiiki-I ;(_; bzw. \| mit der Richtung des urs|>niM)>li< lim Humid·, 20 Die I eilbundel 21 und 22 scheinen vmi /wii imapnaien Slrahlungsquellen 24 und 25 heiviirulii en (-,H-In- I ι )■ .')

In dieser Figur ist die Strahlungsquelle nut T bezeichnet. Die von dieser Quelle emittierten Strahlen sind mit vollen Linien angedeutet. Das Wollaston Pns ma ist schematisch als eine I rennfläche 8' dargestellt, au der Bündel.spallung und Bündelbrechung stattfinden. Au der Flüche 8' werden zwei Bündel erhalten, tieren Randstrahlen mit gestrichelten Linien und mit strichpunktierten Linien angegeben sind. Diese Bündel weisen denselben Öffnungswinkel wie das ursprüngliche Bündel auf und sie füllen die Lintriitspupille pp' lies Objektivsystems vollständig aus.

Von den genannten Bündeln kann eines (in I-' i g. I das Bündel 22) als Auslesebündel verwende; werden. Die Polarisationsrichtung dieses Bündels ist annahmeweise parallel zu der Zeichnungsebene. Von einem schematisch mit einer einzigen Linse angedeuteten Objekiivsystem 13 wird das Auslescbündel zu einem kleinen Strahlungsflcck S, auf die Fläche 2 der Informations· struktur fokussiert.

Von der Informationsstruktur wird das Auslesebündel reflektiert und durchläuft dann zum /weilen Mal das Objektivsystem. Wenn der Aufzeichnungsträger mit Hilfe einer Welle 5 rotiert, die durch eine mittlere Öffnung 4 in dem Aufzeichnungsträger geführt ist, wird das Auslesebündel entsprechend der Reihenfolge der Gebiete und der Zwischengebiete in einer auszulesenden Spur /'.eitlich moduliert.

Das modulierte Auslesebündel tritt dann zum zweiten Mal in das Wollaston-Prisma ein. In dem Strahlengang /wischen diesem Prisma und dem Objektivsystem ist eine λ/4-Plattc 12 in diagonaler Lage angeordnet. Unter »diagonaler Lage« ist zu versehen, daß die Projektion der optischen Achse der λ/4-Platte in der durch tue Polarisalionsrichtungen der Teilbündel 21 und 22 ι bestimmten Ebene einen Winkel von 45" mit diesen Polarisationsrichtungen einschließt. Die λ/4-Platte wird einmal von dem hinlaufenden (unmodulierten) und einmal von dem zurückkehrenden (modulierten) Bündel durchlaufen. Dadurch wird die Polarisalionsrichtung des ι Auslesebündels über 90" gedreht werden, so daß diese Polarisationsrichlung zu der Zeichnungsebene in F i g. 1 senkrecht ist. Das Wollaston-Prisma lenkt das modulierte Auslesebündel in einer Richtung unter einem Winkel ■\j zu der Richtung des von der Quelle 7 emittierten -, Bündels ab.

Das modulierte Auslescbündel wird schließlich von einem Signaldetektionssystem in Form eines einzigen strahlungsempfindlichen Detektors 14 aufgefangen. Am Ausgang dieses Detektors wird ein elektrisches Signal I ι erhalten, das entsprechend der Reihenfolge von Gebieten und Zwischengebieten in einer auszulesenden Spur zeitlich moduliert ist. Dieses Signal kann auf bekannte Weise in einer elektronischen Vorrichtung IS /u dem Signal verarbeitet werden, das sich da/u eignet, -, einer üblichen Vonichuiiig zum Sichtbar oder Hörbar machen der auf dein Aufzeichnungsträger gespeicherten Information zugeführt /u werden.

Das Strahlungsbündel 21, dessen Polarisaiionsrnh

lung /u der Zeichnungsebenc in F i g. 1 senkrecht ist. wird als Fokussierbündel und somit als llilfsbündel zur Bestimmung einer Abweichung /wischen der Soll- und der Istlage tier ("lache der Informationsstmktur in bezug auf das Objektivsystem verwendet. Das F'okussierbündel passiert zunächst die λ/4-Platic 12 und wird dann vom Objektivsystem 13 zu einem /.weiten Strahlungsrieck .S', auf die !'lache der lnformationsstruklur fokussiert. Das reflektierte I okussicrbündel durchläuft dann zum /weilen Mal das Objektivsystem sowie die Λ/4-Platte, so ti a IJ seine Polarisalionsrichtung zu der Zeichnungsebene parallel wird. Von dem Wollaston-Prisma wird dann das Fokussierbündel unter einem Winkel /i_> zu dem Fokussierdetektionssystem 1β abgelenkt. Dieses System besteht aus zwei getrennten strahlungsempfindlichen Detektoren 17 und 18.

Fine Vorderansicht dieses Systems ist in dem rechten Teil der F i g. 3 dargestellt. Der auf die Detektoren 17 und 18 projizierte Strahlungsflcck ist mit .S", bezeichnet. Der linke Teil der I·' i g. 3 zeigt die Projektion .S", des Auslesebündels auf den Signaldetcktor 14.

Wenn die Flächt der Informationsstruktur die gewünschte Lage in bezug auf das Objektivsystem einnimmt, werden die auf den Aufzeichnungsträger projezierten Strahlungsfleeke S, und S, scharf auf die Detektoren wieder abgebildet. Die Strahlungsfleeke .s", und .S", weisen dann Mindestabmessungen auf und der .Strahlungsfleck S', fällt symmetrisch auf das strahlungsunempfindliche Gebiet zwischen den Detektoren 17 und 18 ein. Diese Situation ist unter a in F i g. 3 dargestellt. Verschiebt sich die Fläche der Informationsstruktur nach links oder nach rechts, so werden sich die Strahlungsfleeke .Viund S', ausdehnen.

Nach der Erfindung wird dafür gesorgt, daß, wenn die Hache der informaiionssiruktur außer Fokus gerät, ti. h. wenn Abweichungen zwischen der Soll- und der !silage dieser Fläche auftreten, das Fokussierbündel eine asymmetrische Beleuchtung des Fokussierdetektionssystems ergibt. Dies kann dadurch erreicht werden, daIJ /wischen der Strahlungsquelle 7 und dem Wollasion-Prisma 8 ein strahlungsabsorbicrendes Element 23 in Form eines Messers mit einer scharten Kante angeordnet wird, so daß ein Teil der von der Quelle emittierten Strahlung auf ihrem Wege zu dem Wollaston-Prisma zurückgehalten wird. Wie aus F i μ. 2 ersichtlich ist, wird von dem Messer nur ein Teil der von der imaginären Quelle 25 emittierten Strahlung absorbiert. Indem das Messer aiii diese Weise angebracht wird, wird das Auslesebündel nahezu nicht beeinflußt und tritt nahezu keine Schwächung ties vom Signaldetekior 14 gelieferten Signals auf. Dagegen hält das Messer (23) etwa die Hälfte des Fokussierbünilcls /urück. Die von dem Wollaston-Prisma erzeugten und /ti der Eintrittspupille des Objcktivsystems hin gerichteten Teilbündel 21 und 22 werden von diesem Objektivsystem als von zwei Lichtquellen unter verschiedenen Raumwinkeln herrührend beobachtet. Dadurch kann eines der Bündel /u einem großen Feil unterdrückt werden, während das andere Bündel nach wie vor nahezu unbeeinflußt ist.

Solange die Fläche der Inlormationssiiuklur in Fokus ist, hat das Vorhandensein des Messers (23) nur eine I leralv.cl/ung der Intensität in dem Heck .S', /ur Folge. Die beiden Detektoren 17 und IH !ielern dann keine verschiedenen Signale. Da das l'okussierbiiudcl nicht mehr die ganze Eintntispupillc lies Objeklivsvsleius ausfüllt. isi in der Situation ;i in I i g. ! tier Strahlungs-Heck .V etwas großer als der Slrahlungsfleck S'. Der Strahlungsfleck .S", fällt wohl symmetrisch aiii die Detektoren 17 und 18 ein. Sobald Entfokussierung auftritt, wird die vom Messer (23) eingelühitc Begrenzung ties Auslesebündels im Strahlungsfleck .V sichtbar werden. Bei zunehmender Entfokussierung wird sich eine 1 lälfle des Strahlungsflecks .V/ ausdehnen und die andere I lälfle schrumpfen, so daß einer der Detektoren stets mehr Strahlung als der andere empfangen wird. Welcher tier Detektoren die größte Strahlungsmcngc empfängt, ist von tier Richtung der Entfokussierung abhängig. In F i g. 3b ist die Situation darstellt, in der die Fläche der Informalionsstrukiur dem Objektivsystem zu nahe liegt, während Fig. ic die Situation zeigt, in der diese Fläche /r· weit von dein Objeklivsystem entfernt ist.

Dadurch, daß die Ausgangssignale der Detektoren 17 und 18 voneinander, z. B. in einer elektronischen Schaltung 19. subtrahiert werden, kann ein Signal (zur Nachregelung der Fokussierung erhalten werden. Die Weise, in eier das Regclsignal erzeugt wird, und die Weise, in der die Fokussierung nachgcregelt wird, bilden keinen Gegenstand der vorliegenden Erfindung und werden hier nicht näher erörtert.

Um die gewünschte Blockierung des Fokussierbün dels zu erhalten, soll das Wollaston-Prisma nicht zu weit von der Lichtquelle entfernt sein. Die Lage ties Wt)llaslon-Prismas bestimmt, wie weil das Auslesebündel und das Fokussierbündel auseinander gezogen werden können. Wenn das Wollaston-Prisma aus Quai/ besieht, ist der Winkel λ ι nahezu gleich dem Winkel /i . während der Winkel «> nahezu gleich dem Winkel /i.· ist. Weiter ist dann der Winkel tx_; gleich etwa dem Zweifachen des Winkels λ, und der Winkel /f.· etwa gleich dem Zweifachen des Winkels fi_h Bei einer Aiisfühningsform einer Vorrichtung nach der Erfindung, bei der das Objektivsystem aus einer Linse mit einer numerischen Apertur von 0.4 und einer Vergrößerung von zwanzigmal bestand und der Winke! ■\, a 2 · 10 - rad war, mußte der Quotient des Abslandes zwischen der Quelle und dem Wollaston-Prisma und des Abstandes zwischen der Quelle und der Eintriilspu· pille des Objektivsystems, der Quotient l/v in F'ig· 2. kleiner als 0.5 sein.

Mit der beschriebenen Vorrichtung kann ein Regelsignal mit großer Steilheit für die Fokussierung erhalten werden. In F i g. 4 ist der Verlauf der Amplitude des Signals .S',, d.h. des Unterschiedes der von den Detektoren 17 und 18 gelieferten Signale, als Funkiior der Enifokussierung/.l/dargestellt. Falls die Dctektoiei 17 und 18 Photodioden sind, kann .S', in Nanoampere (iiA) aufgetragen werden. Durch die große Neigung de Signals .S', um den Nullpunkt (Af=O) kann genai delektiert werden, ob die Fläche der Informationsstruk tür in Fokus ist. Die betreffende Neigung ist steiler, ji nachdem ein größerer Teil des Fokussierbündels von Messer 23 blockiert wird. In der Praxis wird das Messe derart angeordnet, daß etwa die Hälfte des Fokussier bündeis blockiert wird. Auch wenn das Messer etwa höher angeordnet wird, kann doch noch ein brauchbare Regelsignal erhalten werden, so daß dl·.· Lage de Messers nichl besonders kritisch ist.

Der Bereich, in dem Fokussierfchler detektiei «eitlen können, wird durch die Größe tier Fokiissierdii ilen 17 und 18 und die Menge von tier Quelle , emittierter Strahlung bestimmt. In einer praktische Aiislührungslorm tier Vorrichtung nach tier Erfindun nut einer LED als Strahlungsquelle konnten Fokussic lehlcr von 200 μιη bis /n f 200 um delektiert wenlei

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Die Luge des Wollaston-Prismas in be/.ug auf die Detektoren 17 und 18 ist jedoch wohl ziemlich kritisch. Line Abweichung in dieser Lage wird /u einer fehlerhaften Fokussierdelcktion führen. So hatte in der praktischen Ausführungsform einer Aiislescvorriehuing nach der Erfindung eine Abweichung von 20 μιη in der Lage der Detektoren 17 und 18 in bezug auf das Wollaston-Prisma zur Folge, daß ein Fokussierfehler von 3 μιη angegeben wurde, während tatsachlich die Fläche der Informationsstruklur in Fokus war. In dem Falle, in dem die Detektoren des Fokussicrdetektionssystcms starr mit dem Signaldetektionssyslcm verbunden sind, kann nach der Erfindung der Einfluß einer Abweichung in der Lage der Fokussicrdetekloren in bezug auf das Wollaston-Prisma beseitigt werden. Zu diesem Zweck wird der Signaldetektor 14 in zwei Hälften 14' und 14" unterteilt, wie mit den gestrichelten Linien im linken Teil der F i g. 3 angedeutet ist, und wird der Unterschied der von den Detektoren 14' und 14" gelieferten Signale bestimmt. Bei einer Verschiebung des Wollaston-Prismas in bezug auf die Fokussierdetektoren wird das Differenzsignal der Detektoren 17 und 18, aber auch das Differenzsignal der Detektoren 14' und 14", sich unabhängig von dem Maß der Fokussierung auf die Fläche der lnl'ormationsstruktur ändern. Wenn die von den Detektoren 14', 14". 17 und 18 gelieferten Signale Si j. Si 4 ,Si; bzw. Sm sind, kann die im Aufzeichnungsträger gespeicherte Information wiedergewonnen werden aus:

N₁- V+ -V₁₄. ■:
der FokuNsicii'ehler kann erhalten werden aus:

N; -- X₁- N_1n:
wahrend das Signal

.S₁₄· - -S₁₄.

zur Nachregelung der gegenseitigen Lage der Detektoren und des Wollaston-Prismas verwendet werden kann.

Für die Vorrichtungen zum optischen Auslesen eines Aufzeichnungsträgers wurde bereits vorgeschlagen, das modulierte Auslesebündel von dem unmodulicnen Auslcsebündel mit Hilfe eines Wollasion-Prismas und einer λ/4-Platte zu trennen. Dabei wird von einer Quelle ausgegangen, die Strahlung emittiert, die polarisiert ist in einer der Polarisationsrichtungcn des Wollaston-Prismas, so daß nur ein unter einem bestimmten Winkel abgelenktes Bündel aus dem Prisma heraustritt. Mine derartige Vorrichtung kann mit einfachen Mitteln dazu geeignet gemacht werden, eine Fokussierdetcktion nach der Erfindung durchzuführen. Als zusätzliche Elemente brauchen dann nur ein Strahlungsabsorbierendes Element zwischen dem Wollaston-Prisma und der Strahlungsquelle, die dann Strahlung mit zwei Komponenten, deren Polarisationsriehtungen gleich denen des Wollaston-Prismas sind, emittieren muß, und zwei Fokussier· detektoren angebracht zu werden. Das Wollaston-Prisma wird dann besonders zweckmäßig ausgenutzt.

Auch ist es möglieh, das Wollaston-Prisma nur zur Erzeugung zweier Bündel unter verschiedenen Raumwinkeln zu verwenden. Die Trennung der modulierten und unmoduliertcii Bündel kann dann mittels eines halbdurchlässigen Spiegels /wischen dem Wollaston-Prisma und dem Objektivsystem erzielt werden. Fs braucht dann keine Λ/4-Platte in dem Strahlengang angeordnet zu werden.

Wenn die Trennung der modulierten und unmodulierten Bündel von einem haibdurchlässigcn Spiegel durchgeführt wird, kann statt eines Wollaston-Prismas auch ein Beugungsgitter verwendet werden zum Erzeugen zweier Tcilbündel unter verschiedenen Raumwinkeln. Ein derartiges Beugungsgitter teilt ein auffallendes Bündel in ein Teilbündel niilltcr Beugungsordnung, zwei Teilbündel erster Beugungsordnungen und eine Anzahl Bündel höheren Beugungsordnungen. Das Beugungsgitter kann derart gebildet werden, daß nahezu die ganze auffallende Strahlungsenergie über die zwei ersten Beugungsordnungen verteilt wird. Dann ist die Situation gleich die der F i g. 2. Der Winkel zwischen den Teilbündelii und demzufolge die Positionen der imaginären Strahlungsquellen 24 und 25 werden durch die Periode des Beugungsgitters bestimmt.

Das in der Vorrichtung nach F i g. 1 angebrachte Wollaston-Prisma ist von einer besonderen Art. Dieses Prisma ist aus drei Teilprismen 9, 10 und 11 aus doppclbrcchendem Material aufgebaut (siehe Fig. 5). Die optischen Achsen 9' und IV der Teilprismen 9 und 11 sind zueinander parallel, während die optische Achse 10' des Teilprismas 10 zu den optischen Achsen 9' und W senkrecht ist. Wegen des symmetrischen Aufbaus ist das zusammengesetzte Prisma nicht astigmatisch.

In F i g. 5 ist der Strahlengang durch ein derartiges Prisma dargestellt. Der Hauptstrahl des Bündels 20 durchläuft ungebrochen das Teilprisma 9. Bei einem Teilbündel, dessen Polarisationsrichtung zu der Zeichnungsebene parallel ist (dem Auslesebündel in F i g. 1). durchläuft der Hauptstrahl das Prisma 10 als ordentlicher Strahl und das Teilprisma 11 als außerordentlicher Strahl und wird von jedem der Teilprismen über einen bestimmten Winkel abgelenkt, so daß der Hauptstrahl insgesamt über einen Winkel λι in bezug auf die Richtung des einfallenden Hauptstrahls abgelenkt wird, abhängig von den Brcchungszahlen des Materials der Teilprismen. Nachdem das betreffende Bündel zweimal eine in diagonaler Lage angeordnete A/4-Plaite durchlaufen hat, hat es eine Polarisationsrichtung senkrecht zu der Zeichnungsebene erhalten. Der Hauptstrahl des so polarisierten Bündels passiert da* Teilprisma 11 als ordentlicher Strahl, das Teilprisma IC als außerordentlicher Strahl und das Teilprisma 9 al¹ ordentlicher Strahl. Der Hauptstrahl des Teilbündcls 2Ί verläßt das zusammengesetzte Prisma unter einen Winkel i\? in bezug auf den Hauptstrahl des einfallender Bündels.

Der Hauptstrahl des Teilbündels, dessen Polarisa tionsrichtung zu der Zeichnungsebene senkrecht ist (da Fokussierlesebündcl in Fig. 1), durchläuft das Teilpris ma 10 als außerordentlicher Strahl und das Tcilprism 11 als ordentlicher Strahl und wird insgesamt über de Winkel/Ji ablenkt.

Nachdem der Hauptstrahl zweimal die λ/Α-Platt durchlaufen hat, passiert er das Teilprisma Il a außerordentlicher, das Teilprisma 10 als ordentliche und das Teilprisma 9 als außerordentlicher Strahl, s daß der Hauptstrahl des Teilbündels 21 über eine Winkel ß< abgelenkt wird. Wenn das Material d< Prismas Quarz ist, sind <\_: und /J.. einander etwa gleit und das Zweifache von λ ι oder/Ji.

Statt eines symmetrischen Wollaston-Prismas kann der Vorrichtung nach F i g. I auch ein üblich. Wollaston-Prisma verwendet werden. Die Ablenkwi kel eines derartigen Prismas sind aber nur die I lälfte d

709 MB/'

Ablenkwinkel des Prismas nach F i g. 5. Außerdem ist das übliche Prisma astigmatiseh.

Die Erfindung ist an Hand einer Vorrichtung zum Auslesen eines reflektierenden Aufzeichnungsträgers erläutert worden. Es ist aber auch möglich, einen sirahlungsdurchlüssigen Aufzeichnungsträger mit einer Vorrichtung nach der Erfindung auszulesen. In diesem Falle ist die Strahlungsquelle auf einer Seite und sind die strahlungsempfindlichen Detektoren des Signaldetek-

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tionssysienis und des Fokussierdetekiionssystems auf der anderen Seite des Aufzeichnungsträgers angeordnet. In dem Strahlengang zwischen dem Aufzeichnungsträger und den strahlungsempfindlichen Detektoren kann ein zweites Objektivsystem zum Konzentrieren des Auslesebündels und des Fokussierbündels auf den Auslesedeteklor bzw. die Fokussierdetektoren angebracht werden.

Hierzu 2 IMatt /.eichiHinsieu

Claims

Patentansprüche:

!. Vorrichtung zum Auslesen eines .'■ .,zeichnungsträgers, auf dein Information. /.. II. Bild- und/oder Toninformation, in einer optisch auslesbaren Struktur angebracht ist, welche Vorrichtung eine Strahlungsquelle, ein /wischen der Strahlungsquelle und dem Objektivsystem angeordnetes optisches [■lenient, das ein Auslesebündel und ein Fokussier- m bündel aus der von der Strahlungsquelle gelielerien Strahlung formt, ein Objektivsystem /um Fokussieren der beiden Bündel a„f die Hache der Informalionsstruktur, ein sirahiungsempfiudliches Signaldetektionssystem /ur Umwandlung des von r der Informalion.sstriiktur modulierten Auslesebündels in ein elektrisches Signal und ein strahlungsempfindliches Fokussierdetektionssystem /ur Umwandlung des Fokussierbündels in ein elektrisches Signal enthält, wobei im Strahlengang des Fokus- :< sierbündels ein einen Teil der Strahlung absorbierendes Element angeordnet ist, durch das aiii dem Fokussierdetektionssystem eine von Lageabweichungen gegenüber der Fokussierungscbene abhängige asymmetrische Beleuchtung bewirkt wird, j dadurch gekennzeichnet, daß das optische Flement (8) zwei Teilbündel (21 und 22) mit verschiedenen Richtungen formt, und daß das Strahlung absorbierende Element (23) in dem auf das Fokussicrungsdetektionssysicm (16) gerichteten Teilbündel /wischen der Strahlungsquelle (7)" und dem optischen Element (8) angeordnet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch I, in der das ein Auslesebündel und ein Fokussierbündel aus der von der Strahlungsquelle gelieferten Strahlung formende optische Element ein Wollaston-Prisma ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Strahlung absorbierende Element (23) /wischen der Strahlungsquelle (7) und dem Wollaston-Prisma (8) in Form eines Messers mit einer scharfen Kante angeordnet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2 zum Auslesen eines reflektierenden Aufzeichnungsträgers, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Strahlengang /wischen dem Wollaston-Prisma (8) und dem Objektivsystem (13) eine λ/4-Platte (12) in diagonaler Lage angeordnet ist, und daß das Signaldetektionssystem (14) und das Fokussierdetektionssystem (16) auf der gleichen Seite des Wollaston-Prismas wie die Strahlungsquelle (7) liegen.
4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1, 2 und 3, bei der die Detektoren (17, 18) des Fokussierdeteklionssystems (16) starr mit denen des Signaldetektionssystems (14) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Signaldelektionssystem aus zwei strahlungsempfindlichen Detektoren (14', 14") besteht, wobei der Unterschied der Ausgangssignale diesel' Detektoren eine Anzeige über eine Abweichung zwischen der Soll- und der Istlage des einfachen optischen Heinentes (8) in bezug auf die Detektoren gibt.

■lic und dem Objektivsystem angeordne-„... ontiscnes'Elemeni, das ein Auslesebündrl und em •oküSndcl aus der von der Strahlungsquelle Vivfcrien Strahlung formt, ein Objektivsy.tem /um f kussieren der beiden Bündel auf die (lache der n'format.onsstruktur. ein strahlungsempfindliches Si- Z\ le.ek.ionssys.em /ur Umwandlung des von der U ormationsstruktur modulierten Auslesebundels in ein " 'kirisches Signal und ein strahlungsemplmdliches Fokussierde.ektionssys.em zur Umwandlung des Fok sserbündels in ein elektrisches Signal enthalt wj.be, in Strahlengang des Fokussierbündels ein einen Teil der Sirihi.ine absorbierendes Element angeordnet ,st,durch 1 mf dem Fokussierdetektionssystem eine von L ,^abweichungen gegenüber der Fokussierungsebene ■ibhängige asymmetrische Beleuchtung bewirkt wird Unter einJm Fokussierbündel ist ein llilfsbunde! zu ι -n mit dessen Hilfe delektiert wird, ob AbwcSngcn Aschen der So,.- und der, stfokussie-

, un-sebene auftreten. Ein Fokussierde.ek.ionssvs.em ist das mit diesen, Bünde, zusammenwirkende strahlunasempfindliche System.

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art nach der ΠΤ OS >"> ^Ί1 725 E i g. 3, wird ein von einer Sirahlungs-

- quelle beleuchteter Spalt auf die SoIl-I age der Fläche 3"? Informalionsstruktur abgebildet; die reflektierten Strahlen durchlaufen dann zum /weiten Mal das Obiektiv und (unbeeinflußt) den halbdurchlässig, SDiCKeI derart, daß eine zweite Abbildung erhalten wird.

,, Danach fallen die Strahlen auf strahlungsempfind„che ^D Uniuclbar neben dem erwähnten zweiten Abbildungspunkt ist ein Strahlung absorbierendes^ Element ngeordne.; wird bei einer in der Soll-Lage befindliche., ,- Fläche der Informationsstruktur eine scharfe Abbildung ' erhalten, so empfangen die nachgeordneten Detektoren gleiche Strahlungsintensitäten. 1st jedoch die Flache verschoben, so verschieb, sich auch der schar.e Abbildungspunkt, und im Bereich des absorbierenden „ Elementes hat der Strahl einen sehr viel größeren ⁴" OuerscLi.t derart, daß ein Teil abgeblendet wird und die Detektoren ungleich (asymmetrisch) beleuchtet werden. Durch Vergleich der von den Deu-ktoren ,bgegebenen Signale können Betrag und Richtung der ,- Abweichung des Aufzeichnungsträgers gegenüber der Soll-Lage festgestellt und elektronisch /u einen, Regelsignal verarbeitet werden.

Bei dieser Anordnung muß die Kante des absorbierenden Elementes sehr exakt justiert sein, da sie genau ■„ neben dem zweiten Abbildungspunkt hegen soll. Dabei kann das Signal dem gleichen Bündel entnommed werden, wodurch zusätzliche Justierungen erlordcrl.cH werden können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, cm

- einfachere Ausbildung zu schaffen, bei der die Lage de

" absorbierenden Elementes nicht besonders kritisch is

und das Auslesebündel in ebenfalls einfacher Weis.

ohne störende Beeinflussung durch das Fokussierungs

bündel bleibt, wobei sich insgesamt eine einfache Bauai