DE3151157C2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- DE3151157C2 DE3151157C2 DE3151157A DE3151157A DE3151157C2 DE 3151157 C2 DE3151157 C2 DE 3151157C2 DE 3151157 A DE3151157 A DE 3151157A DE 3151157 A DE3151157 A DE 3151157A DE 3151157 C2 DE3151157 C2 DE 3151157C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- light
- signal
- track
- information
- sensor arrangement
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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
-
- 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
- G11B7/095—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 specially adapted for discs, e.g. for compensation of eccentricity or wobble
- G11B7/0953—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 specially adapted for discs, e.g. for compensation of eccentricity or wobble to compensate for eccentricity of the disc or disc tracks
-
- 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
- G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
- G11B7/13—Optical detectors therefor
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Recording Or Reproduction (AREA)
- Optical Head (AREA)
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein optisches Informationslesegerät
gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Insbesondere
betrifft die Erfindung ein optisches Informationslese-
oder -abtastgerät, bei dem ein von einer Lichtquelle abgestrahltes
Lichtbündel gesammelt und auf einen Aufzeichnungsträger
projiziert wird, der eine Spur mit aufgezeichneter Information aufweist.
Ein mit der aufgezeichneten Information moduliertes Lichtbündel
wird mittels vierer Detektoren oder Signalaufnehmer empfangen,
die in der Richtung der Spur und in einer diese Richtung unter einem
rechten Winkel schneidenden Richtung mit der optischen Achse als
Zentrum im Fernfeld der oben erwähnten Spur angeordnet sind.
Es sind optische Informationslesegerät oder Informationsabtastgeräte
bekannt, bei denen zum Lesen der Information ein Abtast- oder Leselichtfleck
durch ein Objektiv auf eine Informationsspur fokussiert
wird, die spiralförmig oder in konzentrischen Kreisen auf einen Aufzeichnungsträger
aufgezeichnet ist. Bei dem Aufzeichnungsträger kann
es sich beispielsweise um eine Bildplatte, eine Schallplatte oder
eine Datenplatte handeln. Bei einer solchen Platte können codierte
Videosignale, Tonsignale oder Datensignale in der Informationsspur
als optische Information aufgezeichnet sein, die durch eine optische
Transmissionscharakteristik, Reflexionscharakteristik oder Phasencharakteristik
dargestellt sein kann. Die auf einer solchen Platte
aufgezeichnete Information wird im allgemeinen dadurch gelesen oder
abgespielt, daß ein Laserlichtbündel von einer Laserlichtquelle
durch ein Objektiv auf die Informationsspur fokussiert wird, während
die Platte mit hoher Drehzahl rotiert, und das durch die Informationsspur
modulierte durchgelassene oder reflektierte Licht erfaßt wird.
Ein Merkmal solcher Aufzeichnungsträger besteht darin, daß die Informationsaufzeichnungsdichte
sehr hoch ist. Die Breite der einzelnen
Informationsspur ist daher sehr klein und der Abstand zwischen
benachbarten Informationsspuren oder Informationsspur-Windungen
ist ebenfalls sehr eng. Um die ursprüngliche Information von der
sowohl in der Breite als auch in der Steigung schmalen Informationsspur
genau lesen zu können, ist es daher erforderlich, den durch
das Objektiv erzeugten Strahlfleck immer genau auf der Spur der Platte
fokussiert zu halten. Wenn jedoch die Relativlage zwischen Platte
und Objektiv schwankt, kann der Abtastfleck nicht mehr auf der Spur
gehalten werden. Optische Lese- oder Signalaufnehmeranordnungen
werden daher durch einen Servomechanismus gesteuert, wobei der Positionsfehler
oder die Abweichung des Abtastfleckes von der Informationsspur
ermittelt und der Abtastfleck im rechten Winkel zur Informationsspur
und zur optischen Achse des Objektivs aufgrund dieses
Positionsfehlersignals verstellt wird.
Bei einem derartigen, aus der DE-OS 27 01 539 bekannten
optischen Informationslesegerät wird das von der Informationsspur
modulierte Licht von mehreren längs und quer zur Spurrichtung
getrennten in der Fernfeldzone der Spur angeordneten
Lichtaufnehmern aufgenommen. Die in der Fernfeldzone räumlich
getrennten Beugungsbilder verschiedener Ordnung werden
zur Interferenz gebracht und erzeugen in ihrer Intensität
in Abhängigkeit von der Spurlage variierender Ausgangssignale
der Lichtaufnehmer. Aus den Ausgangssignalen der Lichtaufnehmer
läßt sich ein Lagefehlersignal als Maß für die Abweichung
des fokussierten Lichtbündels von der Informationsspur
ableiten. Voraussetzung für eine korrekte Spurhaltung ist,
daß die optische Achse des Objektivs stets mit der Mitte
der Lichtaufnehmeranordnung zusammenfällt. Wenn jedoch,
wie bei praktischen Ausführungsformen üblich, die Spurnachführung
dadurch erfolgt, daß die optische Achse des Objektivs
abhängig vom Wert des Lagefehlersignals relativ zur Mitte
der Lichtquelle, insbesondere mittels eines Schwenkspiegels
verkippt oder verschoben und damit auch relativ zur Mitte
der Lichtaufnehmeranordnung verschoben wird, dann hat dies
ein Ausgangssignal zur Folge, bei dem Beiträge, die durch
den Lagefehler bewirkt sind, nicht von Beiträgen, die durch
die Abweichung der optischen Achse von der Mitte der Lichtaufnehmeranordnung
bewirkt sind, unterschieden werden können.
Mit anderen Worten, es wird also trotz korrekter Spurlage
immer dann ein Lagefehlersignal erzeugt, wenn die optische
Achse aus der Mitte der Lichtaufnehmeranordnung verschoben
ist, was gerade bedingt durch die Art der Spurnachführung
regelmäßig der Fall ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde,
ein optisches Informationslesegerät anzugeben, bei dem
Störungen des Spurlagefehlersignals durch Abweichungen
der optischen Achse des Objektivs von der Mitte der Lichtaufnehmeranordnung,
welche durch die Art der Feinspurnachführung
bedingt sind, verhindert oder zumindest wesentlich
herabgesetzt werden.
Diese Aufgabe wird bei einem optischen Informationsgerät
der eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch die im
Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Weiterbildungen und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung
sind Gegenstand von Unteransprüchen.
Das vorliegende Informationslesegerät ermöglicht ein sehr
exaktes Spurhalten und damit eine getreue Wiedergabe der
aufgezeichneten Information.
Im folgenden werden das der Erfindung zugrundeliegende Problem
sowie Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme
auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 ein optisches System, das bei einer Signalaufnehmeranordnung
gemäß der Erfindung Verwendung finden kann;
Fig. 2 eine Darstellung der Detektoren oder Lichtaufnehmer einer
Lichtaufnehmeranordnung;
Fig. 3A, 3B, 3C, 3D und 4 Darstellungen einer Komponente H, welche
bei einem ersten Verfahren zum Gewinnen eines Spurhaltesignals zu
Vorspannungs- oder Gleichstromwert-Fluktuation führt;
Fig. 5 eine Pupille, die zum Teil abgedeckt ist, um die erwähnten
Fluktuationen zu beseitigen;
Fig. 6 ein weiteres Beispiel, bei dem ein Teil einer Pupille abgedeckt
ist, um die Fluktuationen zu beseitigen;
Fig. 7 eine graphische Darstellung des Wertes von H TC bei abgedeckter
Detektor- oder Aufnehmeroberfläche;
Fig. 8 eine Darstellung einer Komponente H TP , die zu den Vorspannungs-
oder Gleichstrom-Fluktuationen beiträgt,
Fig. 9 ein Ausführungsbeispiel einer elektrischen Detektor- oder Aufnehmeranordnung
gemäß einer Ausführungsform der Erfindung und
Fig. 10 zwei zum Spurhaltesignal beitragende Komponente A und B
sin 2πν V t .
Fig. 1 zeigt ein optisches System einer Signalaufnehmeranordnung für
Informationsspeicherplatte 1, wie es oben erwähnt wurde. Die Platte 1
wird durch eine Welle 2 mit hoher Drehzahl, beispielsweise 1800 U/min
gedreht. Auf der Platte 1 ist eine konzentrische oder spiralförmige
Spur 3 aufgezeichnet. Das Licht von einer Lichtquelle 4, z. B. einem
Laser, wird mittels einer Linse 5, eines halbdurchlässigen Spiegels
6, eines reflektierenden Spiegels 7 und eines Objektivs 8 in Form
eines Fleckes auf die Spur 3 der Platte 1 projiziert. Das von der
Platte 1 reflektierte Licht wird durch das Objektiv gesammelt, vom
reflektierenden Spiegel 7 reflektiert und vom halbdurchlässigen
Spiegel 6 durch eine Linse 9 auf eine Lichtaufnehmeranordnung 10 geworfen.
Wie Fig. 2 zeigt, weist die Lichtaufnehmeranordnung vier Detektoren
oder Aufnehmer 11 bis 14 auf, welche in der Spurrichtung
(x-Achsen-Richtung) und in der diese unter einem rechten Winkel
schneidenden Richtung (y-Achsen-Richtung) geteilt oder getrennt sind.
Diese Aufnehmer 11 bis 14 sind in der Fernfeldzone der Informationsspur
3 angeordnet. Das heißt also, daß sich die Aufnehmer 11 bis 14
an einer Stelle befinden, die einen erheblichen Abstand von dem durch
das Objektiv 8 entworfenen Bild der Grübchenstruktur der Spur hat,
so daß die gebeugten Bündel der verschiedenen Ordnungen, die durch
die Grübchenstruktur der Informationsspur erzeugt werden, als getrennt
erfaßt werden können.
Im folgenden sollen zwei Verfahren betrachtet werden, mit denen in
einer solchen Einrichtung Spurlauffehler erfaßt werden können:
Das erste ist ein Verfahren, bei dem man ein Spurlauf-Fehlersignal
i TC dadurch erzeugt, daß man mit den Detektoren oder Signalaufnehmern
11, 12, 13 und 14 Signale i₁, i₂, i₃ bzw. i₄ des Hochfrequenzbandes
erfaßt und das HF-Signal (i₁ + i₂ + i₃ + i₄), das um eine viertel
Periode der Phase nacheilt, dem Signal (i₁ + i₃) - (i₂ + i₄) überlagert.
Dieses Verfahren soll noch näher erläutert werden. Bei einer
Bildplatte ist die Information im allgemeinen als Frequenzmodulation
eines Trägers vorgegebener Frequenz aufgezeichnet. Es ist bekannt, daß
das auf die Lichtaufnehmeranordnung 10 fallende Lichtbündel bei einem
optischen System, wie es in Fig. 1 dargestellt ist, im Falle des Abtastens
eines auf einer Videoplatte aufgezeichneten Informationssignales
symmetrisch bezüglich
einer der Spur entsprechenden Achse, d. h. der
x-Achse ist, wenn die optische
Achse des Objektivs 8 bezüglich der Spur zentriert ist. Wenn
jedoch die optische Achse und die Spur voneinander abweichen, d. h.
bei einem Spurlauffehler, ist das auf die Lichtaufnehmeranordnung 10
fallende Lichtbündel asymmetrisch verformt bezüglich der
x-Achse. Wenn also kein Spurlauffehler vorliegt, hat (i₁ + i₃)-
(i₂ + i₄) den Wert null; im Falle eines Spurlauffehlers erhält man
dagegen ein Signal (i₁ + i₃)-(i₂ + i₄) im gleichen Hochfrequenzband
wie das Videosignal, dem
das Spurlauffehlersignal als Hüllkurve
überlagert ist. Um das Spurlauffehlersignal i TC zu erhalten, braucht
mal also nur die Hüllkurve aus diesem Signal zu extrahieren. Das
Signal (i₁ + i₂)-(i₂ + i₄) kann in der folgenden Form geschrieben
werden:
(A + B sin2πν V t ) sin ω t
wobei ν die Raumfrequenz des Spurabstands, V t den Spurlauffehler
zur Zeit t, d. h. die Abweichung zwischen Spur
und fokussiertem Lichtstrahl senkrecht zur Spurrichtung
und ω die Frequenz des Videosignals (im Hochfrequenzband) bedeuten.
Außerdem ist ν « ω. Das Videosignal hat andererseits die Form cos ω t.
Wenn also das Videosignal (i₁ + i₂ + i₃ + i₄), das in der Phase um eine
viertel Periode (π/2) nacheilt, dem Signal i TC überlagert wird, erhält
man, abgesehen vom Koeffizienten, ein Signal der Form (A + B sin
2πν V t ) sin²ω t. Leitet man das durch diese Superposition erhaltene
Signal durch ein Tiefpaßfilter, so wird die Hochfrequenzkomponente
sin²ω t unterdrückt und man erhält nur die Hüllkurve in der Form A + B
sin 2πν V t , die als Signal i TC zur Erfassung von Spurlauffehlern verwendet
werden kann.
Bei dem zweiten Verfahren wird (i₁ + i₂)-(i₃ + i₄) auf der Basis
der Signale i₁, i₂, i₃ und i₄ im Spurlauffehlersignalband von den jeweiligen
Aufnehmern 11, 12, 13 und 14 der Lichtaufnehmeranordnung 10
bestimmt und als Spurlauffehlersignal i TP verwendet. Dies entspricht
einer Zweiteilung des Aufnehmersignals (in der Richtung senkrecht
zur Spur) und der Rechnung der Differenz zwischen den beiden Signalen.
Bei diesem Verfahren wird das Signal i TP anders als beim ersten
Verfahren direkt als Signal im Spurlauffehlerband, also als
niederfrequentes Signal erhalten. Auch in diesem Falle hat das erhaltene
Signal jedoch die Form A + B sin 2πνV t , wobei A und B von
der Raumfrequenz der Grübchen und dem Spurabstand sowie der Abweichung
zwischen der optischen Achse des Objektivs und der Mitte der Lichtaufnehmeranordnung
abhängen, und A wird gleich null, wenn die optische
Achse des Objektivs und die Mitte der Lichtaufnehmeranordnung
zusammenfallen, es ist jedoch nicht gleich null, wenn sie nicht miteinander
zusammenfallen und der Wert von A nimmt proportional zum Betrag Δ
der Abweichung zu. Wenn also bei einem solchen optischen System die
Spur durch ein Objektiv oder eine Linse abgetastet wird, die sich
unabhängig von der Lichtaufnehmeranordnung bewegt und das Objektiv
einer Exzentrizität der Platte entsprechend bewegt wird, fluktuiert
das Vorspannungs- oder Gleichstromsignal A mit der Umdrehungsfrequenz
der Platte als Grundfrequenz und diese Fluktuation stellt dann
einen großen Fehlerfaktor bei der Erfassung des Spurlauffehlersignales
dar.
Durch die vorliegende Erfindung wird nun ein optisches Informationsgerät
angegeben, mit dem sich ein Spurhalte- oder Lageregelsignal
erzeugen läßt, das sehr wenig Fehler enthält, da die bei dem oben beschriebenen
bekannten optischen Informationslesegerät auftretende
Fluktuation verhindert oder zumindest wesentlich herabgesetzt
wird. Bei dem vorliegenden optischen Informationslesegerät wird dies dadurch
erreicht, daß ein Teil des Lichtbündels in irgend einer Stelle,
die als in einer Fernfeldzone befindlich angesehen werden kann, abgeschirmt
oder abgedeckt wird.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird mindestens
ein Teil eines Lichtbündels, das durch eine sich in Spurrichtung erstreckende,
bandförmige Zone geht, die sich in der Nähe der optischen
Achse befindet, in einer Fernfeldzone im Lichtweg von einer Lichtquelle
zu einem Aufzeichnungsmedium abgedeckt.
Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung wird mindestens ein Teil des Lichtbündels, das auf eine
Trennlinie der Signalauffänger fällt, in einer Fernfeldzone im Lichtweg
von einem Aufzeichnungsträger zu den Signalaufnehmern abgedeckt.
Durch diese Maßnahmen wird eine Vorspannungs- oder Gleichkomponente,
die zu Fehlern führen kann, exakt beseitigt oder zumindest verringert,
so daß man ein Lageregelsignal erhält, das nur sehr wenige Fehler
enthält.
Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen:
Wenn Licht, das von einer Lichtquelle ausgeht, von einer Scheibe gebeugt und reflektiert wird, die einen Reflexionsfaktor mit periodischem Verlauf hat, und das reflektierte Lichtbündel auf eine Lichtaufnehmeranordnung fällt, liefert der Lichtaufnehmer 11 in der Lichtaufnehmeranordnung ein Aufnehmersignal i₁(t), das durch die folgende Formel dargestellt werden kann:
Wenn Licht, das von einer Lichtquelle ausgeht, von einer Scheibe gebeugt und reflektiert wird, die einen Reflexionsfaktor mit periodischem Verlauf hat, und das reflektierte Lichtbündel auf eine Lichtaufnehmeranordnung fällt, liefert der Lichtaufnehmer 11 in der Lichtaufnehmeranordnung ein Aufnehmersignal i₁(t), das durch die folgende Formel dargestellt werden kann:
wobei
Dabei bedeuten μ und ν die Raumfrequenzen des Reflexionsfaktors
in Richtung der Spur und senkrecht dazu, d. h. die Raumfrequenz
der Informationsstruktur in Spurlängsrichtung bzw. des Spurabstandes,
R (m, n) einen Fourier-Koeffizienten der Ordnung (m, n),
f (x, y) die Reflexionsverteilung von Licht, das durch eine Pupille fällt, in dieser dargestellt,
* eine komplexe Konjugation, und
Δ₁ bedeutet, daß die Integration über die lichtaufnehmende Oberfläche des Detektors 11 erfolgt.
f (x, y) die Reflexionsverteilung von Licht, das durch eine Pupille fällt, in dieser dargestellt,
* eine komplexe Konjugation, und
Δ₁ bedeutet, daß die Integration über die lichtaufnehmende Oberfläche des Detektors 11 erfolgt.
Gemäß der Formel (1) hängt die Größe von i₁ von H(m, n; m′, n′)
ab. Gemäß der Formel (1) kann man ferner das Aufnehmersignal
der Bildplatten-Signalaufnehmeranordnung als durch die Schwebung
eines Spektrums erzeugt ansehen. Von diesen Signalen trägt
ein Spektrum mit einer Komponente in einer Richtung senkrecht
zur Spur, wie die Interferenz zwischen dem Spektrum (0,0)
und dem Spektrum (0, ±1) zur Erzeugung des Spurfehlersignals
bei. Die Interferenzkomponente zwischen dem Spektrum (0,0)
und dem Spektrum (±1,0) trägt zur Erzeugung des Spurfehlersignals
jedoch nicht bei, und andererseits, falls die optische Achse
des Objektivs und die Mitte der Lichtaufnehmeranordnung 10
voneinander abweichen, was regelmäßig aufgrund der Art der
Spurnachführung der Fall sein wird, wird die auf die Lichtaufnehmeranordnung
10 einfallende Interferenzkomponente so überlagert
werden, daß eine Signalkomponente erzeugt wird, welche von
der, die das reine Spurfehlersignal enthält, unabhängig ist.
Anders als das Spurfehlersignal hängt diese Signalkomponente
von der Abweichung der optischen Achse des Objektivs von
der Mitte der Lichtaufnehmeranordnung 10 ab und wird als
Beitrag A in der oben beschriebenen Formel detektiert. Da
die Fluktuationsperiode des Beitrags A der Überlagerungskomponente
verschieden ist von der des Spurfehlersignals, hat
das in der Form A + B sin 2 πν V t erhaltene Signal die gleiche
Wirkung, als ob die Zeitachse von B sin 2 πν V t vertikal
durch den Einfluß des Beitrags A fluktuiert, wie durch die
gestrichelte Line in Fig. 10 dargestellt. Als Folge davon
wird ein falscher Spurfehler detektiert, und zwar in einer
Weise, daß das Vorzeichen des Spurfehlers umgedreht wird,
wie unmittelbar rechts vom Schnittpunkt P₁ des Spurfehlersignals,
wenn der Term A nicht existieren würde, dargestellt, wohingegen
jedoch bei einem Beitrag des Terms A ein Spurfehler detektiert
wird, wie wenn das Vorzeichen des Spurfehlers invertiert
wäre, wie es beim Schnittpunkt P₂ der Fall ist, mit der Folge,
daß dadurch erst ein Spurfehler erzeugt wird.
Im folgenden wird die Erzeugung des Beitrags A genauer diskutiert.
Wenn man die x-Richtung als Spurrichtung betrachtet,
läßt sich H (m, n; m′, n′) der von den Signalaufnehmern 11, 12,
13 und 14 erzeugten Signale i₁, i₂, i₃ und i₄ entsprechend
durch die folgenden Gleichungen (3) bis (6) darstellen:
Die Integration erfolgt jedoch in den Zonen jeweiligen Signalaufnehmer
11, 12, 13 und 14. Gemäß den obigen Gleichungen läßt sich
daher die Funktion H (m, n; m′ n′) der im Signal i TC enthaltenen Komponente
A durch den folgenden Ausdruck für H TC darstellen:
H TC = {H¹ (0,0; 1,0) + H² (0,0; -1,0)}
- {H¹ (0,0; -1,0) + H² (0,0; 1,0)}
- {H⁴ (0,0; 1,0) + H³ (0,0; -1,0)}
+ {H⁴ (0,0; -1,0) + H³ (0,0; 1,0)} (7)
- {H¹ (0,0; -1,0) + H² (0,0; 1,0)}
- {H⁴ (0,0; 1,0) + H³ (0,0; -1,0)}
+ {H⁴ (0,0; -1,0) + H³ (0,0; 1,0)} (7)
Hierbei bedeuten:
f (x, y) die Amplitudenverteilung des Lichts der Eintrittspupille
des Objektivs,
μ die Raumfrequenz der eine periodische Struktur aufweisenden Grübchen in der Spurrichtung und
* die komplexkonjugierte Funktion.
μ die Raumfrequenz der eine periodische Struktur aufweisenden Grübchen in der Spurrichtung und
* die komplexkonjugierte Funktion.
Der Ausdruck ist ferner dahingehend normiert, daß das Koordinatensystem
ein Beugungseinheitssystem auf der Platte ist und daß der
maximale Radius der Objektivpupille gleich 1 ist.
Die Komponente H gemäß der obigen Formel (7), die zu der Gleichspannungswert-Fluktuation
beiträgt, ist in Fig. 3 dargestellt. Wenn also
das Objektiv frei von Bildfehlern ist, entsprechen
{H¹ (0,0; 1,0) + H² (0,0; 1,0)},
{H¹ (0,0; -1,0) + H² (0,0; 1,0)}
{H⁴ (0,0; 1,0) + H³ (0,0; -1,0)} und
{H⁴ (0,0; -1,0) + H³ (0,0; 1,0)}
{H¹ (0,0; -1,0) + H² (0,0; 1,0)}
{H⁴ (0,0; 1,0) + H³ (0,0; -1,0)} und
{H⁴ (0,0; -1,0) + H³ (0,0; 1,0)}
den Flächen der schraffierten Teile in den Fig. 3A, 3B, 3C und
3D, so daß H TC der Fläche der schraffierten Bereiche in Fig. 4 äquivalent
ist. Wenn also ein bandförmiger Bereich der sich zusammen mit
dem Objektiv 8 bewegenden Pupille abgedeckt wird, wie es in Fig. 5
dargestellt ist, läßt sich H TC verringern (wenn die halbe Breite δ
des abgedeckten Bereiches kleiner als die halbe Breite Δ der Zone
in Fig. 4 ist) oder zu null machen (wenn δ≦Δ ist) und die Vorspannungs-
oder Gleichstromwert-Fluktuation A kann im wesentlichen
beseitigt werden. Es dürfte ferner einleuchten, daß bei nur teilweiser
Abdeckung, z. B. in Form eines Rechteckes anstelle eines durchgehenden
Bandes, eine Verringerung der Störeinflüsse erreicht werden
kann.
Im folgenden soll nun erläutert werden, wie die Fluktuation A des
Gleichstromwertes durch eine Abdeckplatte oder Blende vor den Signalaufnehmern
einer Lichtaufnehmeranordnung beseitigt werden kann.
Mit ähnlichen Betrachtungen, wie sie oben angestellt wurden,
läßt sich zeigen, daß ein Teil der auf die in Fig. 4 dargestellten
schraffierten Flächen einfallende Lichtstrahlen entfernt
und der Beitrag A reduziert werden kann, indem die in den
Fig. 6A und 6B bezeichneten Teile X₁ und X₂ auf der x-Achse
abgedeckt werden. Wenn weiter die mit Y₁ und Y₂ bezeichneten
auf der y-Achse liegenden Teile abgedeckt werden, wird in
dem Fall, daß die optische Achse des Objektivs bezüglich
der Detektormitte, wie in Fig. 3 dargestellt, nach oben verschoben
ist, wird der durch das einfallende Licht erzeugte Term
{H¹ (0,0; 1,0) + H² (0,0; -1,0)},
wie er in Fig. 3A dargestellt ist, teilweise durch Y₁ unterbrochen,
wohingegen das dem Term {H⁴ (0,0; 1,0) + H³ (0,0; -1,0)},
im wesentlichen nicht unterbrochen wird, wie in Fig. 3C dargestellt.
Im letzteren Fall kann daher H TC verringert werden,
und die überlagernden Fluktuationen A werden auf diese Weise
reduziert. Es ist überflüssig zu sagen, daß, wenn die x-
und die y-Achsen zur gleichen Zeit abgedeckt werden, die
überlagernden Vorspannungsfluktuationen noch stärker reduziert
werden. Da jedoch auch die die Information tragenden Signalkomponente
selbst verringert wird, wenn die Intensität des durch
die Abdeckung ausgeschlossenen Lichts erhöht wird, ist es
notwendig, genau festzulegen, wieviel Licht von der Lichtaufnehmeranordnung
abgehalten wird.
Fig. 7 zeigt
H TC für den Fall, daß die Intensitätsverteilung des einfallenden
Bündels gleichförmig gemacht wird und die Abweichung zwischen der
Mitte der Objektivpupille und der Mitte der Lichtaufnehmeranordnung
gleich 0,125 beträgt. In diesem Diagramm gilt die Kurve I für den
Fall ohne Abdeckung, die Kurve II für den Fall, daß die in Fig. 6
eingezeichneten Abmessungen a, b, c und d die folgenden Werte haben:
a = 0,188; b = 0,625; c = 0; d = 0,
d. h. daß Y₁ und Y₂ nicht abgedeckt sind; und die Kurve III gilt für
den Fall
a = 0,188, b = 0,625; c = 0,625, d = 0,188.
a = 0,188, b = 0,625; c = 0,625, d = 0,188.
Man sieht aus diesem Diagramm, daß selbst im Falle der sich unmittelbar
vor der Lichtaufnehmeranordnung befindenden Abdeckung eine Reduzierung
der Gleichstromfluktuation A ergibt. Es hat sich ferner
gezeigt, daß eine Abdeckung sowohl in Spurrichtung als auch in der
diese unter rechtem Winkel schneidenden Richtung noch wirksamer ist.
Jedoch auch mit nur X₁ und X₂ auf der x-Achse erhält man einen ausreichenden
Effekt.
Im Vorstehenden wurden die Verhältnisse für das Signal i TC erläutert.
Nun soll der Fall des Lageregelsignals i TP behandelt werden, d. h.
(i₁ + i₂)-(i₃ + i₄). Die im Signal i TP enthaltene Komponente A wird
durch eine Selbstschwebung erzeugt. Insbesondere der Spektralanteil
(0,0) liefert einen großen Beitrag und die Gleichspannungsfluktuation
A hängt von H TC gemäß der folgenden Formel (8) ab:
H TP = {H¹ (0,0; 0,0) + H² (0,0; 0,0)}
- {H³ (0,0; 0,0) + H⁴ (0,0; 0,0)} (8)
H TP stellt die Fläche des in Fig. 8 schraffierten Bereiches dar
und man kann daher die Fluktuation des Gleichstromanteils A dadurch
erheblich reduzieren, daß man, wie bei Fig. 5, den bandförmigen
Bereich oder einen Teil dieses bandförmigen Bereiches markiert oder
abdeckt. Hinsichtlich des Verfahrens der Abdeckung der Lichtaufnehmeranordnung
ist aus einer Betrachtung der Gleichung (8) ersichtlich,
daß man die Fluktuationen des Anteils A durch eine Abdeckung verringern
oder beseitigen kann, wie sie in Fig. 6 dargestellt ist. Wirksam
ist insbesondere die Abdeckung der Bereiche Y₁ und Y₂.
Es wurde oben gezeigt, daß die Fluktuation des Gleichstromanteils
dadurch verringert oder beseitigt werden kann, daß man einen Teil
der Pupille des Objektivs 8 oder der Signalaufnehmer 11, 12, 13 und
14 abdeckt. In der Praxis ist es jedoch nicht erforderlich, die Abdeckplatte
direkt vor der Pupille oder den Signalaufnehmern anzuordnen.
Wenn irgend etwas, das eine Abdeckungswirkung hat, irgendwo
in einer Fernfeldzone bezüglich der Bildplatte angeordnet wird, erhält
man den gleichen Effekt.
Man erhält außerdem den gleichen Effekt wie bei der Abdeckung der
Signalaufnehmer, wenn man die elektrische Aufnehmerschaltung so
auslegt, daß das Aufnehmersignal i n von dem abzudeckenden Teil außer
acht gelassen wird, anstatt die Signalaufnehmer zu teilen und eine
Abdeckplatte vorzusehen. Fig. 9 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer
solchen elektrischen Schaltungsanordnung. Die Lichtaufnehmeranordnung
10 enthält hier acht Lichtaufnehmer 15 bis 22, wobei die Lichtaufnehmer
16, 17, 20 und 21 dem abzudeckenden Teil entsprechen. Mit
23 bis 26 sind Addierschaltungen bezeichnet, der Block 27 stellt
eine Signalverarbeitungs- oder Signaldetektorschaltung dar, der Block
28 eine Wiedergabeeinrichtung, der Block 29 einen Lageregler (Spurdetektorschaltung)
und der Block 30 eine Servovorrichtung zur Verstellung
des Objektivs 8. Wenn es sich bei dem Aufzeichnungsträger
um eine Bildplatte handelt, ist die Wiedergabeeinrichtung 28 ein
Fernseh-Monitor oder -Gerät. Bei der Schaltung gemäß Fig. 9 werden
dem Lageregler 29 nur die Signale von den Signalaufnehmern 15, 18,
19, 22 zugeführt, während die Signalverarbeitungsschaltung 27 die
Signale von allen Signalaufnehmern 15 bis 22 erhält. Bei der Erfassung
eines Spurlauf- oder Lagefehlers werden also die Ausgangssignale
der Signalaufnehmer 16, 17, 20 und 21 außer acht gelassen, während
für die Signalwiedergabe (Demodulation usw.) alle Signalaufnehmer
verwendet werden. In diesem Falle kann die Komponente i m zur
Erfassung des Hochfrequenzsignals und dgl. beitragen. Dieses
Verfahren bzw. die Einrichtung gemäß Fig. 9 wird also in der Praxis
vorzuziehen sein.
Claims (3)
1. Optisches Informationslesegerät, bei dem ein Lichtbündel
von einer Lichtquelle (4) durch ein optisches System, das
ein Objektiv (8) enthält, auf eine optisch lesbare Informationsspur
eines Aufzeichnungsträgers fokussiert wird
und Licht, das von der Informationsspur moduliert ist,
längs einer optischen Achse auf eine Lichtaufnehmeranordnung
geworfen wird, welche mehrere Lichtaufnehmer (11)
bis (14) enthält, die in Richtung der Spur sowie senkrecht
zur Richtung der Spur getrennt und in der Fernfeldzone
der Spur angeordnet sind und Ausgangssignale zum Erzeugen
eines Lagefehlersignals liefern, das eine Abweichung
senkrecht zur Informationsspur zwischen dem fokussierten
Lichtbündel und der Informationsspur anzeigt, wobei die
Ausgangssignale erster Lichtaufnehmer (12, 14; 13,
14) von den Ausgangssignalen zweiter Lichtaufnehmer
(11, 13; 11, 12), welche von den ersten Lichtaufnehmern
senkrecht zur Spurrichtung (x) getrennt sind, subtrahiert
werden, und der Fokussierungspunkt des Lichtbündels in
der Informationsspur gehalten wird, indem die optische
Achse des Objektivs (8) abhängig vom Wert des Lagefehlersignals
relativ zur Mitte der Lichtquelle (4) und damit
auch relativ zur Mitte der Lichtaufnehmeranordnung verschoben
wird, dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens ein Teil des Lichtbündels,
der in der Fernfeldzone des Aufzeichnungsträgers (1) durch
eine sich im Bereich der optischen Achse befindende und
in Längsrichtung der Informationsspur (3) verlaufende
bandförmige Zone geht, deren Breite im wesentlichen der
doppelten Verschiebung der optischen Achse gegenüber der
Mitte der Lichtaufnehmeranordnung entspricht, von der
Erzeugung des Lagefehlersignals ausgeschlossen ist.
2. Informationslesegerät nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil
des Lichtbündels, der auf Trennlinien zwischen den Signalaufnehmern
(11 bis 14) fällt, in der Fernfeldzone im
Strahlengang, der vom Aufzeichnungsträger (1) zu den Signalaufnehmern
(10) führt, abgedeckt ist.
3. Informationslesegerät nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß das Ausgangssignal
von mindestens einem Teil (16, 17, 20, 21) der Signalaufnehmer
(15 bis 22), auf den Licht im Bereich der Trennlinien
zwischen den Signalaufnehmern fällt, bei der Erzeugung des
Lagefehlersignales außer Betracht bleibt (Fig. 9).
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP55188796A JPS57111837A (en) | 1980-12-27 | 1980-12-27 | Signal detecting system of optical information reader |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3151157A1 DE3151157A1 (de) | 1982-07-08 |
DE3151157C2 true DE3151157C2 (de) | 1988-06-30 |
Family
ID=16229944
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19813151157 Granted DE3151157A1 (de) | 1980-12-27 | 1981-12-23 | Signalaufnehmeranordnung fuer ein optisches informationslesegeraet |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4445208A (de) |
JP (1) | JPS57111837A (de) |
DE (1) | DE3151157A1 (de) |
FR (1) | FR2497379A1 (de) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5870434A (ja) * | 1981-10-22 | 1983-04-26 | Toshiba Corp | 光学ヘツド |
JPS58208944A (ja) * | 1982-05-31 | 1983-12-05 | Sony Corp | 光学ヘツド制御信号発生装置 |
JPS59125727U (ja) * | 1983-02-15 | 1984-08-24 | パイオニア株式会社 | 光学式情報ピツクアツプ装置 |
JPH0633537Y2 (ja) * | 1984-06-30 | 1994-08-31 | ソニ−株式会社 | 感光性半導体装置 |
US5416755A (en) * | 1985-02-28 | 1995-05-16 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical pickup using split beams impinging on different photo-detector areas |
US4879706A (en) * | 1987-07-29 | 1989-11-07 | Laser Magnetic Storage International Company | Method and apparatus for focus and tracking in an optical disk system |
JPH05242512A (ja) * | 1991-12-19 | 1993-09-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光ディスク装置 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2212070A6 (de) * | 1972-08-25 | 1974-07-19 | Thomson Csf | |
FR2266932B1 (de) * | 1973-03-02 | 1977-09-02 | Thomson Brandt | |
NL182258C (nl) * | 1976-01-28 | 1988-02-01 | Philips Nv | Inrichting voor het uitlezen van een vlakke registratiedrager met een optisch uitleesbare informatiestructuur. |
NL182990C (nl) * | 1975-07-07 | 1988-06-16 | Philips Nv | Inrichting voor het uitlezen van een stralingsreflekterende registratiedrager. |
JPS5319806A (en) * | 1976-08-09 | 1978-02-23 | Hitachi Ltd | Information reproducer |
JPS5398802A (en) * | 1977-02-09 | 1978-08-29 | Mitsubishi Electric Corp | Optical reproducer |
NL7803969A (nl) * | 1978-04-14 | 1979-10-16 | Philips Nv | Opto-elektronisch fokusfout-detektiestelsel. |
US4349901A (en) * | 1980-06-20 | 1982-09-14 | Eastman Kodak Company | Apparatus and method for reading optical discs |
-
1980
- 1980-12-27 JP JP55188796A patent/JPS57111837A/ja active Granted
-
1981
- 1981-12-23 US US06/333,697 patent/US4445208A/en not_active Expired - Lifetime
- 1981-12-23 DE DE19813151157 patent/DE3151157A1/de active Granted
- 1981-12-23 FR FR8124176A patent/FR2497379A1/fr active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US4445208A (en) | 1984-04-24 |
DE3151157A1 (de) | 1982-07-08 |
JPS6239493B2 (de) | 1987-08-24 |
FR2497379A1 (fr) | 1982-07-02 |
FR2497379B1 (de) | 1985-01-04 |
JPS57111837A (en) | 1982-07-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3032769C2 (de) | ||
DE3687274T2 (de) | Spurnachlaufverfahren fuer optische speicherplatte. | |
DE3545996C2 (de) | ||
DE69218070T2 (de) | Optisches Aufzeichnungs- und Wiedergabegerät zur Nachsteuerung mit gewobbelten Führungsspuren | |
DE2728624C2 (de) | Selbstfokussierende Vorrichtung zum Abtasten einer auf einem Aufzeichnungsmedium enthaltenen Informationsspur | |
DE2627079C3 (de) | ||
DE69012945T2 (de) | Optische aufzeichnungs- und/oder -wiedergabegerät. | |
DE2462524A1 (de) | Vorrichtung zur benutzung eines aufzeichnungstraegerkoerpers | |
DE3620301A1 (de) | Vorrichtung und aufzeichnungstraeger fuer einen optischen plattenspeicher und schneidevorrichtung fuer eine master-platte | |
DE2714659C2 (de) | ||
DE4135011A1 (de) | Bildplattengeraet und aufbau einer bildplatte | |
DE69320841T2 (de) | Gerät zur Aufzeichnung und Wiedergabe von optischen Informationen | |
DE69702799T2 (de) | Vorrichtung und Verfahren zur Spurverfolgung | |
DE10062078A1 (de) | Verfahren zum Erzeugen eines Linsenpositionssignals sowie entsprechendes Gerät zum Lesen und/oder Beschreiben eines optischen Aufzeichnungsträgers | |
DE3227300A1 (de) | Optisches spurverfolgungssystem | |
DE69616872T2 (de) | Optisches Plattengerät | |
DE3306144A1 (de) | Anordnung zum ermitteln einer spurabweichung | |
DE3787388T2 (de) | Optisches Aufzeichnungsgerät. | |
DE3151157C2 (de) | ||
DE69527599T2 (de) | Informationsaufzeichnungs/-wiedergabegerät | |
DE2923323C2 (de) | Informationsverarbeitungseinrichtung mit einem zwei lasernde Punkte aufweisenden Halbleiterlaser | |
DE69122452T2 (de) | Verfahren zur Wiedergabe für optische Platten und Wiedergabegerät für optische Platten | |
DE2722935A1 (de) | Vorrichtung zur optischen abtastung von auf der oberflaeche eines traegers gespeicherter information | |
DE69112266T2 (de) | Optischer Kopf. | |
DE3502138A1 (de) | Geraet zum ablesen optisch aufgezeichneter daten |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |