NL8601876A - Inrichting voor het aftasten van een optische registratiedrager. - Google Patents
Inrichting voor het aftasten van een optische registratiedrager. Download PDFInfo
- Publication number
- NL8601876A NL8601876A NL8601876A NL8601876A NL8601876A NL 8601876 A NL8601876 A NL 8601876A NL 8601876 A NL8601876 A NL 8601876A NL 8601876 A NL8601876 A NL 8601876A NL 8601876 A NL8601876 A NL 8601876A
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- detection system
- radiation
- grating
- plane
- grid
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
- G11B7/09—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
- G11B7/0908—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following for focusing only
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
- G11B7/09—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
- G11B7/0908—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following for focusing only
- G11B7/0917—Focus-error methods other than those covered by G11B7/0909 - G11B7/0916
Landscapes
- Optical Recording Or Reproduction (AREA)
- Automatic Focus Adjustment (AREA)
Description
f· PHN 11.824 1 N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken te Eindhoven.
Inrichting voor het aftasten van een optische registratiedrager.
De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het aftasten van een informatievlak van een optische registratiedrager, welke inrichting bevat een stralingsbron, een objektiefstelsel voor het fokusseren van een door de bron geleverde stralingsbundel tot een 5 stralingsvlek op het informatievlak en een fokusfoutdetektiestelsel voor het bepalen van een afwijking tussen het vlak van fokussering vein het objektiefstelsel en het informatievlak.
Onder het aftasten van een informatievlak wordt verstaan zowel het aftasten van een ingeschreven informatievlak met een 10 uitleesbundel als het aftasten ten behoeve van het inschrijven van informatie in dit vlak met een stralingsbundel die in intensiteit gemoduleerd is overeenkomstig de in te schrijven informatie.
Inrichtingen voor het langs optische weg inschrijven en/of uitlezen van optische registratiedragers zijn reeds veelvuldig in 15 de vakliteratuur en in octrooigeschriften beschreven. Bij wijze van voorbeeld wordt verwezen naar het Amerikaanse octrooischrift no.
4.358.200 dat betrekking heeft op een uitleesinrichting.
Om een voldoend grote hoeveelheid informatie te kunnen bevatten, moeten de details van de informatiestruktuur in optische 20 registratiedragers zeer kleine afmetingen, in de orde van mikrometers, hebben en moet de aftastvlek een overeenkomstige grootte hebben. Voor het vormen van een dergelijke kleine aftastvlek moet een objektiefstelsel met een relatief grote numerieke apertuur gebruikt worden welk objektiefstelsel een kleine scherptediepte, in de orde van 25 10 mikrometers, heeft. Door trillingen in de inrichting of door schommelingen van de registratiedrager zouden afwijkingen tussen het vlak van fokussering van het objektiefstelsel en het informatievlak, ook fokusfouten genoemd, kunnen optreden die groter dan de scherptediepte zijn, waardoor geen getrouwe inschrijving of uitlezing meer mogelijk 30 is. Het is daarom nodig tijdens de aftasting de genoemde afwijking te detekteren om aan de hand daarvan de fokussering te kunnen bijregelen bijvoorbeeld door verplaatsing van het objektiefstelsel.
6601876 «* % PHN 11.824 2
In een uitvoeringsvorm van de inrichting volgens het Amerikaanse octrooischrift no. 4.358.200 is daartoe in de stralingsweg van de aftastbundel een diffraktieraster met lineair verlopende rasterperiode aangebracht, dat de van de registratiedrager afkomstige en 5 door het raster tredende bundel astigmatisch maakt. Tussen de astigmatische brandlijntjes van deze bundel is een uit vier detektoren bestaand stralingsgevoelig detektiestelsel aangebracht. Bij variatie van de positie van het informatievlak ten opzichte van het objektiefstelsel verandert de vorm van de op het detektiestelsel gevormde stralingsvlek. 10 Deze vormverandering kan worden gedetekteerd door de uitgangssignalen van de detektoren op de juiste wijze te kombineren.
In de bekende inrichting moet een speciaal raster gebruikt worden. Omdat dit raster zowel in de weg van de heengaande bundel als in de weg van de gereflekteerde bundel geplaatst is, kan 15 slechts een gedeelte van de door de bron uitgezonden bundel gebruikt worden. Er worden bovendien hoge eisen aan de positienauwkeurigheid van de diverse komponenten, met name de detektor, gesteld. Tenslotte is de totale weglengte van de bundel, vanaf de bron tot de detektor, relatief groot.
20 De onderhavige uitvinding heeft ten doel aan deze bezwaren tegemoet te komen en een aftastinrichting te verschaffen waarin van een ander principe van fokusfoutdetektie gebruik gemaakt wordt. Deze inrichting vertoont als kenmerk, dat het fokusfoutdetektiestelsel bevat twee, in de weg van de van de registratiedrager afkomstige bundel achter 25 elkaar geplaatste, diffraktierasters waarbij de rasterperiode van het tweede raster gelijk is aan die van het eerste raster vermenigvuldigd met een faktor die bepaald wordt door de bundeldivergentie en waarbij de vlakken van de rasters evenwijdig aan elkaar zijn en de rasterstroken van het tweede raster die van het eerste raster onder een kleine hoek 30 kruisen en dat een samengesteld stralingsgevoelig detektiestelsel aanwezig is waarbij de hoek die de koördinaatassen van dit stelsel maken met het ter plaatse van dit stelsel gevormde interferentiepatroon bepaald wordt door de genoemde afwijking tussen het vlak van fokussering van het objektiefstelsel en het informatievlak.
35 Onder een kleine hoek wordt verstaan een hoek in de orde van enkele graden. Het begrip bundeldivergerentie omvat ook negatieve bundeldivergentie, ofwel bundelkonvergentie. Voor een divergerende 8601876 V- £ PHN 11.824 3 bundel is de rasterperiode van het tweede raster groter dan die van het eerste raster en voor een konvergerende bundel geldt het omgekeerde. Bij een evenwijdige bundel hebben de twee rasters een gelijke rasterperiode.
Door de rasters worden een aantal deelbundels gevormd die 5 met elkaar interfereren. Daardoor ontstaat ter plaatse van het detektiestelsel een patroon van donkere en heldere stroken een zogenaamd Moiré-patroon dat beschouwd kan worden als de superpositie van de schaduwbeelden van de twee rasters. De richting van deze stroken verandert aet een fokusfout. Door een geschikte oriëntatie van de 10 afzonderlijke detektoren van het stralingsgevoelige detektiestelsel en een geschikte verwerking van de uitgangssignalen van deze detektoren kan de grootte en het teken van het fokusfoutsignaal uit de richting van de interferentiestroken afgeleid worden.
De periodes van de rasters, de afstand tussen de rasters 15 en de positie van het detektiestelsel kunnen zodanig gekozen zijn dat alleen deelbundels van bepaalde diffraktie-ordes met elkaar interfereren in het vlak van het detektiestelsel.
Bij voorkeur echter vertoont de inrichting volgens de uitvinding als verder kenmerk, dat het tweede raster is geplaatst in een 20 Talbot-afbeelding van het eerste raster. Het voordeel daarvan is dat een maximum aantal diffraktie-ordes aan de vorming van het interferentiepatroon meedoen, zodat de hoeveelheid straling die door het detektiestelsel opgevangen wordt maximaal is.
Zoals beschreven is in het artikel "Measurement of Phase 25 Objects using the Talbot-effect and Moiré-techniquesH in "Applied
Optics", Vol. 23(1884), pag. 2296-2299, worden Talbot-afbeeldingen van een raster aet periode p dat bestraald wordt door een monochromatische vlakke golf, gevormd op afstanden van dit raster waarbij Zjj - 2.k.p^/X waarin k een geheel getal en λ de golflengte van de 30 gebruikte straling zijn. Op de positie waardoor k = 1 ontstaat de eerste Talbot-afbeelding.
Opgemerkt wordt dat in de inrichting volgens het genoemde artikel een eerste raster en een, in de Talbot-afbeelding van het eerste raster geplaatst, tweede raster worden gebruikt voor het meten van de 35 brandpuntsafstand van een lens. Met de bekende inrichting wordt niet een afwijking tussen het vlak van fokussering van een lenzenstelsel en een reflekterend vlak bepaald. Het door de twee rasters gevormde 860 1 <?7β » k PHN 11.824 4 interferentiepatroon wordt geprojekteerd op een matglazen plaat voor visuele waarneming en de hoekverdraaiing van dit patroon wordt niet gemeten met behulp van een samengesteld stralingsgevoelig detektiestelsel. Het genoemde artikel openbaart niet het aan de 5 onderhavige uitvinding ten grondslag liggende inzicht dat een stelsel met twee rasters, die goedkoop in grote aantallen met replika-technieken vervaardigd kunnen worden, uitermate geschikt is om toegepast te worden in een massaprodukt zoals een inrichting voor het uitlezen en/of inschrijven van een optische registratiedrager.
10 Een optimaal gebruik van het stralingsgevoelig detektiestelsel vindt plaats in een uitlees- en/of inschrijfinrichting die als verder kenmerk vertoont, dat op het totale stralingsgevoelige oppervlak van het detektiestelsel slechts één strook van het interferentiepatroon gelegen is. De periode van het interferentiepatroon 15 en daarmee de breedte van een interferentiestrook wordt bepaald door de hoek tussen de rasterstroken van de twee rasters en de afstand tussen het tweede raster en het stralingsgevoelige detektiestelsel. Indien op het detektiestelsel slechts één strook van het interferentiepatroon aanwezig is, vertoont het fokusfoutdetektiestelsel een grote 20 gevoeligheid. Tevens kan dan het detektiestelsel gebruikt worden om een spoorvolgsignaal en, in het geval van uitlezen van een reeds ingeschreven registratiedrager, een informatiesignaal te leveren.
Om de overspraak van het spoorvolgsignaal op het fokusfoutsignaal minimaal te doen zijn vertoont de inrichting bij 25 voorkeur als verder kenmerk, dat één heldere strook van het interferentiepatroon op het detektiestelsel aanwezig is.
Een voordeel van de inrichting volgens de uitvinding is dat het detektiestelsel dichtbij het tweede raster geplaatst kan worden zodat de lengte van de stralingsweg gereduceerd kan worden. Een 30 uitvoeringsvorm van de inrichting vertoont dan ook als kenmerk dat het tweede raster tegen het stralingsgevoelige detektiestelsel aangebracht is.
Een verdere uitvoeringsvorm van de inrichting vertoont als kenmerk dat het stralingsgevoelige detektiestelsel als rastervormig 35 detektiestelsel is uitgevoerd. In deze uitvoeringsvorm is het aantal komponenten tot een minimum gereduceerd en is ook het aantal uitrichtstappen tijdens de assemblage minimaal.
860187*
V
J
PHN 11.824 5
De uitvinding zal nu worden toegelicht aan de hand van de tekening. Daarin tonen: figuur 1 een uitvoeringsvorm van een aftastinrichting- met het nieuwe fokusfoutdetektiestelsel, 5 figuur 2 een diffraktieraster en een Talbot-afbeelding daarvan in dwarsdoorsnede, figuur 3 het interferentiepatroon van twee op elkaar afgebeelde rasters waarvan de rasterstroken een hoek met elkaar maken, de figuren 4a en 4b de vergrootte afbeelding van het 10 eerste raster met een divergerende bundel, respektievelijk de verkleinde afbeelding van dit raster in een konvergerende bundel, figuur 5 een eerste uitvoeringsvorm van het stralingsgevoelige detektiestelsel, figuur 6 een tweede uitvoeringsvorm van een dergelijk 15 stelsel, en figuur 7 twee rasters en de daardoor gevormde diffraktie-ordes zoals te gebruiken in een verdere uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding.
In figuur 1 is een ronde schijfvormige registratiedrager 20 1 in radiale doorsnede getekend. De informatiestruktuur is aangegeven door informatiesporen 3 gelegen in een reflekterend informatievlak 2. De inforaatiesporen bevatten een groot aantal, niet weergegeven, informatiegebiedjes, bijvoorbeeld putjes, die in de spoorrichting afwisselen met tussengebiedjes. De registratiedrager wordt bestraald 25 door een uitleesbundel b afkomstig van een stralingsbron 6, bijvoorbeeld een haifgeleiderdiodelaser zoals een AlGaAs-laser. Een deel van de bundel b wordt door een bundeldeler 8 naar de registratiedrager gereflekteerd. Een objektiefstelsel 10, dat eenvoudigheidshalve met een enkele lens is aangegeven, fokusseert de uitleesbundel b tot een 30 uitleesvlek V in het informatievlak 2. Tussen de stralingsbron en de bundeldeler 8 is een kolliraatorlens 7 aangebracht die de divergerende bundel omzet in een evenwijdige bundel met een zodanige doorsnede dat de pupil van het objektiefstelsel adequaat gevuld wordt, zodat de uitleesvlek V minimale afmetingen heeft. De uitleesbundel wordt door het 35 informatievlak 2 gereflekteerd en, indien de registratiedrager wordt geroteerd met behulp van een door een motor 4 aangedreven as 5, gemoduleerd overeenkomstig de informatie die is opgeslagen in een uit te 86 0 1 e 7 f 4 % PHN 11.824 6 lezen spoor. Een deel van de gemoduleerde bundel wordt doorgelaten naar een stralingsgevoelig detektiestelsel 12 dat deze bundel omzet in een elektrisch signaal dat de uitgelezen informatie representeert.
De bundeldeler kan worden gevormd door een 5 halfdoorlatende spiegel of een halfdoorlatend deelprisma. Om het stralingsverlies minimaal te doen zijn wordt bij voorkeur een polarisatiegevoelig deelprisma als bundeldeler gebruikt. In de stralingsweg tussen het deelprisma en de registratiedrager is dan een λ/4-plaat 13, waarin X de golflengte van de bundel is, opgenomen. Deze 10 plaat wordt tweemaal door de bundel b doorlopen zodat de polarisatierichting daarvan over in totaal 90° gedraaid wordt en de bundel die eerst vrijwel volledig door het prisma 8 gereflekteerd wordt na reflektie aan de registratiedrager vrijwel volledig doorgelaten wordt.
15 Om eventuele afwijkingen tussen het vlak van fokussering van het objektiefstelsel 10 en het informatievlak 2 te kunnen detekteren zijn tussen de bundeldeler 8 en het stralingsgevoelige detektiestelsel 12 twee rasters, R1 en R2, aangebracht. Deze rasters hebben in dit geval van een evenwijdige bundel b dezelfde rasterperiode. De 20 rasterstroken van het ene raster kruisen die van het andere raster onder een kleine hoek Θ.
In figuur 2 is het eerste raster R^ in dwarsdoorsnede weergegeven. In deze figuur is Z de richting van de optische as. De rasterstroken SRj verlopen loodrecht op het vlak van tekening, ofwel 25 in de Y-richting terwijl de X-richting de richting van de periodieke amplitude- of fasevariatie van het raster is. Indien dit raster bestraald wordt met een monochromatische bundel met een vlak golffront, dan wordt een Talbot-afbeelding van het raster gevormd op een afstand Zfc, gegeven door Z^ = 2.k.p /X van het raster, waarin k een geheel 30 getal, in dit geval 1, is en p de rasterperiode en X de golflengte van de invallende bundel voorstellen. De bedoelde afbeelding is in figuur 2 met R^ aangegeven en heeft dezelfde periode als het raster R^ indien de invallende bundel evenwijdig is.
Op de plaats van de rasterafbeelding R^' is een 35 tweede raster R2 geplaatst dat dezelfde rasterperiode heeft als het raster R^ maar waarvan de rasterstroken over een kleine hoek Θ gedraaid zijn ten opzichte van die van het raster R1. Achter het 8601876 £ PHN 11.824 7 raster R2 ontstaat dan een zogenaamd interferentie- öf Moiré-patroon van lichte en donkere stroken. De figuur 3 toont in bovenaanzicht het patroon van de twee rasters en R2. De periode Pj en de richting van periodiciteit van het Moiré-patroon worden 5 bepaald door de hoek Θ en de periode van de rasters. In deze figuur zijn de hartlijnen van de lichte stroken met en H2 aangegeven.
Zolang het informatievlak 2 samenvalt met het vlak van fokussering van het objektiefstelsel 10 is de van de registratiedrager afkomstige bundel, nadat hij het objektiefstelsel gepasseerd is, een 10 evenwijdige bundel die loodrecht op het raster R| invalt. De richting van de stroken van het achter het raster R2 gevormde Moiré-patroon wordt dan bepaald door de vaste hoek Θ tussen de rasterstroken van de rasters R^ en R2. Indien een afwijking tussen het informatievlak 2 en het vlak van fokussering van het objektiefstelsel optreedt dan is de 15 op het raster R^ invallende bundel niet meer evenwijdig maar konvergerend, indien de afstand tussen het vlak 2 en het objektiefstelsel te groot is, danwel divergerend, indien de bedoelde afstand te klein is. Een divergerende bundel b die op het raster R^ invalt beeldt dit raster vergroot of op het raster R2, zoals in figuur 20 4a schematisch is aangegeven. De vergroting treedt voornamelijk op aan de randen van de rasters. Dit betekent dat het Moiré-patroon gedraaid is in een bepaalde richting omdat de twee randen van dit patroon verplaatst zijn in tegengestelde richtingen terwijl het midden van het patroon op zijn plaats gebleven is. Indien een konvergerende bundel op 25 het raster R^ invalt wordt dit raster verkleind afgeheeld, zoals in figuur 4b schematisch is aangegeven. Dan wordt ook weer het Moiré-patroon gedraaid, echter in een richting tegengesteld aan die waarin het patroon draait bij een divergerende bundel. Aldus wordt de grootte en de richting van de draaiing van het Moiré-patroon bepaald door de grootte 30 en het teken van de afwijking tussen het informatievlak 2 en het vlak van fokussering van het objektiefstelsel.
De draaiing van het Moiré-patroon kan worden gemeten met behulp van een samengesteld stralingsgevoelig detektiestelsel 12 dat bestaat uit een aantal afzonderlijke detektoren. Het aantal detektoren 35 en de onderlinge positie daarvan is aangepast aan het interferentiepatroon, met name aan het aantal Moiré-stroken over het oppervlak van het detektiestelsel en aan de richting die deze stroken 8601576 n \ PHN 11.824 8 hebben bij een korrekte fokussering van de bundel b op het informatievlak. De periode van het Moiré-patroon wordt bepaald door de hoek Θ tussen de rasters en R2 en door de afstand tussen deze rasters. Bij voorkeur zijn deze parameters zo gekozen dat slechts 5 één heldere strook van het Moiré-patroon over het detektiestelsel ligt. De draaiing van het Moiré-patroon kan dan in principe gedetekteerd worden met behulp van twee detektoren.
In figuur 5 zijn deze detektoren met D en D' aangegeven. Deze detektoren hebben een lengte die ten hoogste gelijk is 10 aan de helft van de lengte van de Moiré-strook IS. Bij een defokussering in de optische aftastrichting draait deze strook om het punt Rp rechtsom of linksom afhankelijk van het teken van de defokussering, waardoor ofwel detektor D meer straling ontvangt dan detektor D' danwel detektor D minder straling ontvangt dan detektor 15 D'. Door de uitgangssignalen van de detektoren D en D' van elkaar af te trekken, in een verschilversterker DA, wordt het fokusfoutsignaal verkregen.
Bij voorkeur wordt gebruik gemaakt van een zogenaamde vier-kwadrantendetektor die in figuur 6 is weergegeven. Deze detektor 20 bevat vier afzonderlijke detektiegedeelten die in de verschillende kwadranten van het X-Y koördinatenstelsel gelegen zijn. De oorsprong 0 van dit stelsel ligt op de Z-as. Indien de uitgangssignalen van de detektiegedeelten D^, D2, D3 en D4 worden voorgesteld door respektievelijk s1r S2, S3 en S4 dan wordt het fokusfoutsignaal 25 Sf gegeven door:
Sf = (Sl + S3) - (S2 + s4)
Ten opzichte van een detektiestelsel met twee afzonderlijke detektoren biedt een vier-kwadrantendetektor het voordeel dat de signaal-ruisverhouding groter is. Bovendien kan dan tijdens het 30 aftasten van de registratiedrager met deze zelfde detektor zowel de opgeslagen informatie worden uitgelezen als een spoorvolgsignaal worden afgeleid. De wijze waarop dit gebeurt is op zichzelf bekend, bijvoorbeeld uit het Amerikaanse octrooischrift no. 4.358.200 en zal hier niet verder worden beschreven. Het informatiesignaal Sj en het 35 spoorvolgsignaal Sr worden gegeven door:
Sj = S^ + S2 + S3 + s4 sr = (S-, + S2) - (S3 + S4) 8601876 ï * PHN 11.824 9 indien de richting van de Moiré-stroken samenvalt met de richting van een afgetast informatiespoorgedeelte.
In een gerealiseerde uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding, waarin het tweede raster in de eerste Talbot-5 afbeelding van het eerste raster is geplaatst, is de rasterperiode van beide rasters ongeveer 40 pm terwijl de afstand tussen deze rasters ongeveer 2 mm is. De hoek Θ tussen de stroken van de twee rasters is ongeveer 1°. Er ligt één heldere Moiré-strook op het detektiestelsel. Het invangbereik van het fokusfoutdetektiestelsel is 10 ongeveer 200 pm totaal.
In plaats van een heldere strook kan ook een donkere strook van het Moiré-patroon op het detektiestelsel 12 gelegen zijn.
Gebleken is echter dat in de situatie waarin een heldere strook op het detektiestelsel ligt de overspraak van het spoorvolgsignaal Sr op het 15 fokusfoutsignaal aanzienlijk kleiner is.
In de inrichting volgens figuur 1 is het detektiestelsel dichtbij het tweede raster gelegen waardoor de inrichting kompakt is.
Het tweede raster kan op het detektiestelsel bevestigd zijn zodat geen aparte houder voor dit raster nodig is en geen trillingen tussen dit 20 raster en het detektiestelsel kunnen optreden. In een voordelige uitvoeringsvorm van de inrichting is het tweede raster in het detektiestelsel 12 geïntegreerd. Dit stelsel bevat dan twee of vier afzonderlijke detektiegedeelten die elk bestaan uit afwisselend stralingsgevoelige stroken en niet-stralingsgevoelige stroken. Dan bevat 25 de inrichting nog slechts één afzonderlijk raster, R^r dat op de bundeldeler 8 bevestigd kan zijn.
Indien gewenst kan het detektiestelsel 12 ook op grotere afstand van de rasters en R2 geplaatst worden. Het Moiré-patroon kan dan op het detektiestelsel afgebeeld worden door een lens 30 geplaatst tussen het raster R2 en het detektiestelsel.
De uitvoeringsvorm waarin het tweede raster in de Talbot-afbeelding van het eerste raster is geplaatst is voordelig omdat dan een maximaal gebruik gemaakt wordt van de van de registratiedrager afkomstige straling. Het is echter ook mogelijk om de twee rasters op 35 grotere onderlinge afstand te plaatsen en voor het detekteren van een fokusfoutsignaal slechts enkele van de door de rasters gevormde buigingsordes te gebruiken. Deze mogelijkheid is in figuur 7 schematisch 8601876 «ί £ PHN 11.824 10 aangeduid. De op het raster invallende bundel b wordt door dit raster gesplitst in een aantal deelbundels van verschillende diffraktie-ordes, waarvan slechts de nulde-orde deelbundel b(0) en de twee eerste ordes deelbundels b(+1) en b(-1) weergegeven zijn. Elk van deze 5 deelbundels wordt door het tweede raster R2 verder opgedeeld in een aantal diffraktie-ordes die in figuur 7 met de tweede indices aangegeven zijn. Afhankelijk van de periodes van de rasters en de afstand tussen deze rasters kunnen in een bepaald vlak PL stellen van deelbundels zoals b(0,+1) en b(+1,0) of b(0,-1) en b(-1,0), of b(+1,-1), b(0,0) en 10 b(-1,+1) waarbij elk stel een interferentiepatroon vormt, van elkaar onderscheiden worden. Ter plaatse van zo een patroon kan weer een detektiestelsel volgens figuur 5 of 6 aangebracht zijn. De richting van de stroken van het interferentiepatroon is weer afhankelijk van de afstand tussen het objektiefstelsel 10 en het informatievlak 2.
15 Opgemerkt wordt dat in figuur 7 slechts de hoofdstralen van de bundel b en van de deelbundels zijn getekend. In werkelijkheid heeft elk van de deelbundels een breedte die gelijk is aan die van de invallende bundel b.
De rasters R^ en R2 kunnen amplituderasters zijn die 20 bestaan uit afwisselend stralingsdoorlatende en stralingsabsorberende of stralingsreflekterende stroken. Bij voorkeur worden echter faserasters gebruikt die doorzichtig zijn en waarvan de naast elkaar gelegen stroken zich van elkaar onderscheiden doordat zij op een andere hoogte gelegen zijn of doordat zij verschillende brekingsindices hebben. Geprofileerde 25 faserasters kunnen met bekende replikatechnieken op goedkope wijze in grote aantallen vervaardigd worden indien men eenmaal beschikt over een zogenaamde master-faseraster, zodat deze rasters zeer geschikt zijn om in een massaprodukt zoals een optische uitleesinrichting toegepast te worden.
30 De uitvinding kan niet alleen toegepast worden in een inrichting waarin, in goed gefokusseerde toestand, de bundel b vóór de eerste doorgang en ηέ de tweede doorgang door het objektiefstelsel 10 een evenwijdige bundel is. De bundel b afkomstig van de registratiedrager die het objektiefstelsel doorlopen heeft mag ook een 35 konvergerende bundel zijn. In dat geval is de periode van het tweede raster gelijk aan een konstante faktor c maal de periode van het eerste raster, waarbij de faktor c wordt bepaald door de konvergentie van de 8601876 5 PHN 11.824 11 bundel b in goed gefokusseerde toestand. Bij het optreden van een fokusfout verandert deze konvergentie en treedt weer een draaiing van het Moiré-patroon op.
8601876
Claims (7)
1. Inrichting voor het aftasten van een informatievlak van een optische registratiedrager, welke inrichting bevat een stralingsbron, een objektiefstelsel voor het fokusseren van een door de bron geleverde stralingsbundel tot een stralingsvlek op het 5 informatievlak en een fokusfoutdetektiestelsel voor het bepalen van een afwijking tussen het vlak van fokussering van het objektiefstelsel en het informatievlak, met het kenmerk, dat het fokusfoutdetektiestelsel bevat twee, in de weg van de van de registratiedrager afkomstige bundel achter elkaar geplaatste, diffraktierasters waarbij de rasterperiode van 10 het tweede raster gelijk is aan die van het eerste raster vermenigvuldigd met een faktor die bepaald wordt door de bundeldivergentie en waarbij de vlakken van de rasters evenwijdig aan elkaar zijn en de rasterstroken van het tweede raster die van het eerste raster onder een kleine hoek kruisen en dat een samengesteld 15 stralingsgevoelig detektiestelsel aanwezig is waarbij de hoek die de koördinaatassen van dit stelsel maken met het ter plaatse van dit stelsel gevormde interferentiepatroon bepaald wordt door de genoemde afwijking tussen het vlak van fokussering van het objektiefstelsel en het informatievlak.
2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het tweede raster is geplaatst in een Talbot-afbeelding van het eerste raster.
3. Inrichting volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat op het totale stralingsgevoelige oppervlak van het detektiestelsel 25 slechts één strook van het interferentiepatroon gelegen is.
4. Inrichting volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat één heldere strook van het interferentiepatroon op het stralingsgevoelige detektiestelsel gelegen is,
5. Inrichting volgens conclusie 1, 2, 3 of 4, met het 30 kenmerk, dat het tweede raster tegen het stralingsgevoelige detektiestelsel is aangebracht.
6. Inrichting volgens conclusie 1, 2, 3 of 4, met het kenmerk, dat het stralingsgevoelige detektiestelsel als rastervormig detektiestelsel is uitgevoerd. 860 1 8
7 C
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL8601876A NL8601876A (nl) | 1986-07-18 | 1986-07-18 | Inrichting voor het aftasten van een optische registratiedrager. |
| US06/939,205 US4800547A (en) | 1986-07-18 | 1986-12-08 | Optical record carrier scanning apparatus with scanning beam focus error detection |
| EP87201300A EP0253442A1 (en) | 1986-07-18 | 1987-07-08 | Apparatus for scanning an optical record carrier |
| JP62176081A JPS6332730A (ja) | 1986-07-18 | 1987-07-16 | 光記録担体用走査装置 |
| AU75766/87A AU597087B2 (en) | 1986-07-18 | 1987-07-17 | Apparatus for scanning an optical record carrier |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL8601876 | 1986-07-18 | ||
| NL8601876A NL8601876A (nl) | 1986-07-18 | 1986-07-18 | Inrichting voor het aftasten van een optische registratiedrager. |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL8601876A true NL8601876A (nl) | 1988-02-16 |
Family
ID=19848335
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL8601876A NL8601876A (nl) | 1986-07-18 | 1986-07-18 | Inrichting voor het aftasten van een optische registratiedrager. |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4800547A (nl) |
| EP (1) | EP0253442A1 (nl) |
| JP (1) | JPS6332730A (nl) |
| AU (1) | AU597087B2 (nl) |
| NL (1) | NL8601876A (nl) |
Families Citing this family (31)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4850673A (en) * | 1987-11-23 | 1989-07-25 | U. S. Philips Corporation | Optical scanning apparatus which detects scanning spot focus error |
| US5064290A (en) * | 1987-12-12 | 1991-11-12 | Renishaw Plc | Opto-electronic scale-reading apparatus wherein phase-separated secondary orders of diffraction are generated |
| EP0322714B1 (en) * | 1987-12-24 | 1996-09-11 | Kuraray Co., Ltd. | Polarizing optical element and device using the same |
| US4972075A (en) * | 1988-08-02 | 1990-11-20 | Minolta Camera Kabushiki Kaisha | Automatic focusing system with dual diffraction gratings and converging means |
| US5062094A (en) * | 1988-11-07 | 1991-10-29 | Minolta Camera Kabushiki Kaisha | Optical head for optical disk system |
| DE3938639A1 (de) * | 1988-11-21 | 1990-05-23 | Ricoh Kk | Optische aufzeichnungs-/wiedergabeeinrichtung |
| US5124843A (en) * | 1989-12-27 | 1992-06-23 | Massachusetts Institute Of Technology | Array illuminator using a binary optics phase plate |
| US5046794A (en) * | 1990-03-30 | 1991-09-10 | Holotek Ltd. | Hologon scanner system |
| CA2043978C (en) * | 1990-06-13 | 1999-08-10 | Yoshio Yoshida | Polarization diffraction element and polarization detector employing the same |
| US5170221A (en) * | 1990-06-15 | 1992-12-08 | Okuma Corp. | Parallel light ray measuring apparatus |
| US5121371A (en) * | 1990-06-18 | 1992-06-09 | Bernoulli Optical Systems Company | Optical servo system for magnetic disk |
| US5075560A (en) * | 1990-09-20 | 1991-12-24 | Eastman Kodak Company | Moire distance measurements using a grating printed on or attached to a surface |
| GB9023659D0 (en) * | 1990-10-31 | 1990-12-12 | Renishaw Plc | Opto-electronic scale reading apparatus |
| US5652426A (en) * | 1993-04-19 | 1997-07-29 | Ricoh Company, Ltd. | Optical encoder having high resolution |
| US5969346A (en) * | 1995-08-22 | 1999-10-19 | Minolta Co., Ltd. | Laser beam scanning optical apparatus |
| JPH1090623A (ja) * | 1995-08-22 | 1998-04-10 | Minolta Co Ltd | レーザビーム走査光学装置 |
| US5991004A (en) * | 1996-04-03 | 1999-11-23 | Mrs Technology, Inc. | Lens focus shift sensor |
| JPH10134377A (ja) * | 1996-10-28 | 1998-05-22 | Nec Corp | 光ヘッド装置 |
| JPH10274745A (ja) * | 1997-03-31 | 1998-10-13 | Minolta Co Ltd | レーザビーム走査光学装置 |
| US6781104B1 (en) * | 1998-06-16 | 2004-08-24 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Device for scanning an optical record carrier |
| AU1763801A (en) * | 1999-11-12 | 2001-06-06 | Brian S. Armstrong | Methods and appparatus for measuring orientation and distance |
| JP2002025096A (ja) * | 2000-07-07 | 2002-01-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体光源、光ピックアップヘッド装置及び情報記録再生装置 |
| JP2003045051A (ja) * | 2001-07-31 | 2003-02-14 | Pioneer Electronic Corp | 情報記録再生装置 |
| US7110099B2 (en) * | 2001-10-10 | 2006-09-19 | Accent Optical Technologies, Inc. | Determination of center of focus by cross-section analysis |
| KR100489431B1 (ko) * | 2002-06-28 | 2005-05-12 | 학교법인연세대학교 | 스캔식 위상천이 3차원 형상측정 장치 및 측정 방법 |
| US7230722B2 (en) * | 2005-10-19 | 2007-06-12 | University Of Maryland | Shadow moire using non-zero talbot distance |
| EP2058630A1 (en) * | 2007-11-12 | 2009-05-13 | FAGOR, S.Coop. | Readhead for an optoelectronic measuring device |
| CN101984767B (zh) * | 2008-01-21 | 2014-01-29 | 普莱姆森斯有限公司 | 用于使零级减少的光学设计 |
| US20090245068A1 (en) * | 2008-03-31 | 2009-10-01 | Panasonic Corporation | Optical pickup device and optical disc drive |
| CN112011282B (zh) * | 2020-08-17 | 2021-06-29 | 深圳市方胜光学材料科技有限公司 | 一种3d保护膜及其制备工艺 |
| CN113687492A (zh) * | 2021-08-17 | 2021-11-23 | 深圳市卡提列光学技术有限公司 | 自动调焦*** |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL172202C (nl) * | 1971-03-11 | 1983-07-18 | Philips Nv | Inrichting voor het uitlezen van een plaatvormige informatiedrager bevattende in optische vorm gecodeerde beeld- en/of geluidssignalen. |
| US3783270A (en) * | 1971-05-19 | 1974-01-01 | Olympus Optical Co | Focus indicating devices |
| NL7907216A (nl) * | 1979-09-28 | 1981-03-31 | Philips Nv | Optisch fokusfout-detektiestelsel. |
| IL63264A (en) * | 1980-11-04 | 1986-07-31 | Israel Atomic Energy Comm | Topographical mapping system and method |
| US4428643A (en) * | 1981-04-08 | 1984-01-31 | Xerox Corporation | Optical scanning system with wavelength shift correction |
| JPH0675297B2 (ja) * | 1981-08-28 | 1994-09-21 | 株式会社日立製作所 | 光学的情報記録再生装置 |
| US4604739A (en) * | 1984-04-16 | 1986-08-05 | International Business Machines Corporation | Optical focus detection employing rotated interference patterns |
| EP0177737A3 (en) * | 1984-08-28 | 1988-07-06 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Optical memory disk and track access therefor |
-
1986
- 1986-07-18 NL NL8601876A patent/NL8601876A/nl not_active Application Discontinuation
- 1986-12-08 US US06/939,205 patent/US4800547A/en not_active Expired - Fee Related
-
1987
- 1987-07-08 EP EP87201300A patent/EP0253442A1/en not_active Withdrawn
- 1987-07-16 JP JP62176081A patent/JPS6332730A/ja active Pending
- 1987-07-17 AU AU75766/87A patent/AU597087B2/en not_active Ceased
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4800547A (en) | 1989-01-24 |
| EP0253442A1 (en) | 1988-01-20 |
| JPS6332730A (ja) | 1988-02-12 |
| AU7576687A (en) | 1988-01-21 |
| AU597087B2 (en) | 1990-05-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| NL8601876A (nl) | Inrichting voor het aftasten van een optische registratiedrager. | |
| US4850673A (en) | Optical scanning apparatus which detects scanning spot focus error | |
| NL8502835A (nl) | Inrichting voor het met optische straling aftasten van een informatievlak. | |
| NL7907216A (nl) | Optisch fokusfout-detektiestelsel. | |
| US3992574A (en) | Opto-electronic system for determining a deviation between the actual position of a radiation-reflecting plane in an optical imaging system and the desired position of said plane | |
| US4924082A (en) | Optical scanning device, mirror objective suitable for use in said device and optical write and/or read apparatus provided with said device | |
| NL8601974A (nl) | Inrichting voor het met optische straling aftasten van een stralingsreflekterend informatievlak. | |
| NL8901245A (nl) | Retrofokus objektieflens en optische aftastinrichting voorzien van een dergelijke lens. | |
| US4980882A (en) | Optical disk for detesting and distinguishing servo tracks from data tracks | |
| EP0426248B1 (en) | Grating objective and grating-beam shaper, and optical scanning device comprising at least one of said elements | |
| EP0373699A1 (en) | Optical scanning device, mirror objective suitable for use in said device and optical write and/or read apparatus provided with said device | |
| JPS58220248A (ja) | 光学式ピツクアツプ | |
| NL9001253A (nl) | Inrichting voor het optisch bepalen van de positie en stand van een voorwerp en optisch inschrijf- en/of weergaveapparaat voorzien van een dergelijke inrichting. | |
| US3956582A (en) | Apparatus for reading a record carrier on which information is recorded in at least one track | |
| US4242579A (en) | Apparatus for the pointwise scanning of an information surface | |
| EP0475523B1 (en) | Device for optically scanning an information plane | |
| JPS59231736A (ja) | フォーカスおよびトラッキング誤差検出装置 | |
| JP3415938B2 (ja) | 変位測定装置および光ピックアップ | |
| JP3246608B2 (ja) | 光学式情報再生装置 | |
| US20090279409A1 (en) | Optimal detection of twodos signals | |
| JP2506974B2 (ja) | ロボット用視覚装置 | |
| JPH0675300B2 (ja) | 光学式ヘッド装置 | |
| JP2901768B2 (ja) | 光ピックアップ | |
| JPH0630162B2 (ja) | スポツト位置エラ−検出系 | |
| JP3371305B2 (ja) | 光ピックアップ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A1B | A search report has been drawn up | ||
| BV | The patent application has lapsed |