Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

новая папка / 4006293

.html
Скачиваний:
5
Добавлен:
29.11.2022
Размер:
161.98 Кб
Скачать

4006293-Desc-ru var ctx = "/emtp"; The translation is almost like a human translation. The translation is understandable and actionable, with all critical information accurately transferred. Most parts of the text are well written using a language consistent with patent literature. The translation is understandable and actionable, with most critical information accurately transferred. Some parts of the text are well written using a language consistent with patent literature. The translation is understandable and actionable to some extent, with some critical information accurately transferred. The translation is not entirely understandable and actionable, with some critical information accurately transferred, but with significant stylistic or grammatical errors. The translation is absolutely not comprehensible or little information is accurately transferred. Please first refresh the page with "CTRL-F5". (Click on the translated text to submit corrections)

Patent Translate Powered by EPO and Google

French

German

  Albanian

Bulgarian

Croatian

Czech

Danish

Dutch

Estonian

Finnish

Greek

Hungarian

Icelandic

Italian

Latvian

Lithuanian

Macedonian

Norwegian

Polish

Portuguese

Romanian

Serbian

Slovak

Slovene

Spanish

Swedish

Turkish

  Chinese

Japanese

Korean

Russian

      PDF (only translation) PDF (original and translation)

Please help us to improve the translation quality. Your opinion on this translation: Human translation

Very good

Good

Acceptable

Rather bad

Very bad

Your reason for this translation: Overall information

Patent search

Patent examination

FAQ Help Legal notice Contact УведомлениеЭтот перевод сделан компьютером. Невозможно гарантировать, что он является ясным, точным, полным, верным или отвечает конкретным целям. Важные решения, такие как относящиеся к коммерции или финансовые решения, не должны основываться на продукте машинного перевода.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ US4006293A[]

Изобретение относится к устройству считывания плоского носителя записи, на котором информация, например видео- и/или аудиоинформация, записана в оптически читаемой дорожковой информационной структуре, которое содержит источник излучения, объективную систему подачи излучения от источника излучения через носитель записи в радиационно-чувствительную систему регистрации информации, причем эта система регистрации преобразует считывающий пучок, подаваемый источником излучения и модулируемый информационной структурой, в электрический сигнал, и это устройство дополнительно содержит фокусирующую система обнаружения и система обнаружения центрирования, которые соединены с электронными схемами для получения управляющих сигналов для корректировки фокусировки системы объектива и, соответственно, центрирования считывающего луча относительно участка дорожки, подлежащего считыванию. The invention relates to an apparatus for reading a flat record carrier on which information, for example video and/or audio information, is recorded in an optically readable track-shaped, information structure, which apparatus comprises a radiation source, an objective system for supplying radiation from the radiation source via the record carrier to a radiation-sensitive information detection system, which detection system converts the read beam which is supplied by the radiation source and modulated by the information structure into an electric signal, and which apparatus further comprises a focussing detection system and a centering detection system, which systems are connected to electronic circuits for deriving control signals for correcting the focussing of the objective system and, respectively, the centering of the read beam relative to a track portion to be read. Под системой обнаружения фокусировки следует понимать систему обнаружения, которая подает электрический сигнал, указывающий на отклонение между плоскостью фокусировки объективной системы и плоскостью считываемой информационной структуры. Чувствительная к излучению система обнаружения центрирования подает сигнал, который обеспечивает индикацию отклонений между центром считываемого пятна излучения, проецируемого на информационную структуру, и центром считываемой дорожки. A focussing detection system is to be understood to mean a detection system which supplies an electrical signal which provides an indication of a deviation between the plane of focussing of the objective system and the plane of the information structure to be read. A radiation-sensitive centering detection system supplies a signal which provides an indication of deviations between the center of a read spot of radiation which is projected on the information structure and the center of the track to be read. В: «Технический обзор Philips» 33, вып. 7, стр. 186-197 описано устройство для считывания круглого носителя записи в форме диска. На носителе записи хранится программа цветного телевидения. Информационная структура состоит из спиральной дорожки, состоящей из множества ямок, вдавленных в носитель записи, при этом яркостная информация содержится в частоте ямок, а информация о цветности и звуке содержится в вариациях длин дорожки. ямы. Считывающий пучок фокусируется на информационную структуру так, чтобы получить пятно излучения, размеры которого порядка размеров питов. При перемещении носителя записи относительно считываемого луча происходит модуляция интенсивности указанного луча в соответствии с сохраненной информацией. Радиационно-чувствительный детектор информации преобразует модуляцию считываемого луча в электрический сигнал. В электронной схеме указанный сигнал обрабатывается таким образом, чтобы его можно было подать на приемное устройство цветного телевидения. In: "Philips' Technical Review" 33, no. 7, pages 186 - 197 an apparatus is described for reading a round disc-shaped record carrier. In the record carrier a color television program is stored. The information structure consists of a spiral track which consists of a multitude of pits which are pressed in the record carrier, the luminance information being contained in the frequency of the pits and the chrominance and sound information being contained in a variation of the lengths of the pits. A read beam is focussed onto the information structure so as to obtain a radiation spot whose dimensions are of the order of magnitude of those of the pits. By moving the record carrier relative to the read beam, said beam is intensity-modulated in accordance with the stored information. A radiation-sensitive information detector converts the modulation of the read beam into an electric signal. In an electronic circuit said signal is processed in such a manner that it is suitable to be applied to a color television receiving apparatus. При считывании носителя записи необходимо следить за тем, чтобы центр считываемого пятна излучения всегда проецировался на центр считываемой дорожки, так как в противном случае могут возникнуть перекрестные помехи между соседними дорожками и глубина модуляции сигнала, которая подается детектором информации, становится слишком маленьким. Поэтому положение пятна излучения необходимо постоянно обнаруживать и корректировать. Система объективов, используемая в считывающем устройстве, имеет большую числовую апертуру и малую глубину резкости. Поэтому всегда необходимо резко ориентироваться на информационную структуру. Отклонения между желаемым положением плоскости фокусировки и действительным положением этой плоскости, которые могут быть вызваны, например, погрешностями в азимуте носителя записи или короблением носителя записи или вибрациями элементов считывающей аппаратуры, должны быть исключены. обнаруживаются постоянно, и фокусировка должна быть скорректирована с их помощью. During reading of the record carrier care must be taken that the center of the read spot of radiation is always projected in the center of the track to be read, because otherwise cross-talk between adjacent tracks may occur and the modulation depth of the signal which is supplied by the information detector becomes too small. Therefore, the position of the radiation spot must be detected and corrected continually. The objective system which is employed in the read apparatus has a high numerical aperture and a small depth of focus. Therefore, it is always necessary to focus sharply on the information structure. Deviations between the desired position of the plane of focussing and the actual position of said plane, which may for example result from errors in the bearing of the record carrier or warping of the record carrier or vibrations of the elements of the read apparatus, must be detected continually and the focussing must be readjusted with the aid thereof. Аппаратура, описанная в цитируемой статье, состоит из двух отдельных вспомогательных систем для обнаружения ошибок центрирования и ошибок фокусировки. В вспомогательной системе центрирования создаются два дополнительных луча, которые фокусируются на краю считываемой дорожки. Для каждого из подлучей предусмотрен отдельный вспомогательный детектор. Вспомогательная система фокусировки состоит из пластины из электропроводящего материала, соединенной с системой объективов, которая вместе с электропроводящей поверхностью носителя записи образует емкость, и электронной схемы для измерения величины емкости. В известном устройстве в дополнение к оптическим элементам, необходимым для фактической операции считывания, требуется значительное количество вспомогательных элементов для обнаружения ошибок центрирования и фокусировки. The apparatus described in the cited article comprises two separate auxiliary systems for detecting centering errors and focussing errors. In the centering auxiliary system two sub-beams are produced which are focussed on the edge of the track to be read. For each of the sub-beams a separate auxiliary detector is provided. The focussing auxiliary system consists of a plate of an electrically conducting material which is connected to the objective system, which plate constitutes a capacitance in conjunction with the electrically conductive surface of the record carrier, and an electronic circuit for measuring the capacitance value. In the prior apparatus, in addition to the optical elements required for the actual read operation, a substantial number of auxiliary elements are required for detecting centering and focussing errors. Целью настоящего изобретения является создание считывающего устройства, в котором ошибки центрирования и фокусировки могут быть обнаружены с минимальным количеством дополнительных оптических элементов. Устройство согласно изобретению отличается тем, что система обнаружения центрирования и система обнаружения фокусировки состоят из системы по меньшей мере двух радиационно-чувствительных детекторов, которая расположена в дальнем поле информационной структуры на одной стороне плоскость, которая образована оптической осью системы объектива и линией, параллельной центральной линии считываемой части трека, причем эта система расположена в области вокруг точки, где линия, образующая угол β ./2 с оптической осью пересекает плоскость детекторов, где .beta. угол, под которым луч первого порядка дифрагирует в поперечном направлении дорожек. It is an object of the present invention to provide a read apparatus in which centering and focussing errors can be detected with a minimal number of additional optical elements. The apparatus according to the invention is characterized in that the centering detection system and the focussing detection system are constituted by a system of at least two radiation-sensitive detectors, which system is disposed in the far field of the information structure at one side of a plane which is formed by the optical axis of the objective system and a line which is parallel to the center line of the track portion to be read, which system is situated in an area around the point where the line which makes an angle of .beta./2 with the optical axis intersects the plane of the detectors, where .beta. is the angle at which a first-order beam is diffracted in the lateral direction of the tracks. Детекторы могут располагаться в фактическом выходном зрачке объективной системы, если указанный зрачок легко доступен, или на изображении, формируемом вспомогательной линзой, или на теневом изображении фактического зрачка, если указанный зрачок труднодоступен. Детекторы всегда располагаются в плоскости, в которой можно удовлетворительно различать разные порядки дифракции, т. е. в плоскости, достаточно удаленной от изображения информационной структуры. Именно это и означает выражение: детекторы расположены в «дальней зоне» информационной структуры. The detectors may be disposed in the actual exit pupil of the objective system if said pupil is readily accessible, or in an image formed with an auxiliary lens, or by a shadow image of the actual pupil if said pupil is not readily accessible. The detectors are always located in a plane where the different diffraction orders can satisfactorily be distinguished, i.e. in a plane which is sufficiently remote from the image of the information structure. This is what is meant by the expression: the detectors are disposed in the "far field" of the information structure. Изобретение основано на признании того, что при считывании носителя записи, который можно рассматривать как двумерную дифракционную решетку, ошибки центрирования и фокусировки приводят к дополнительным фазовым сдвигам между лучом нулевого порядка и лучами более высокого порядка. Упомянутые фазовые сдвиги видны в упомянутом "дальнем поле" в виде набора интерференционных линий, период которых определяется фокусировкой, а фаза, определяемая центрированием, может быть измерена. Ошибки центрирования и фокусировки можно обнаружить только с помощью дополнительных детекторов и без каких-либо дополнительных оптических элементов или вспомогательных лучей. С помощью полученных сигналов ошибки можно отрегулировать центрирование и фокусировку считывающего луча таким образом, чтобы больше не возникало интерференционных линий, а интенсивность излучения в плоскости детекторов имела определенный уровень. The invention is based on the recognition that when the record carrier, which may be regarded as a two-dimensional diffraction grating, is read, centering and focussing errors result in additional phase shifts between the zero-order beam and higher-order beams. Said phase shifts are visible in said "far field" as a pattern of interference lines, whose period which is determined by the focussing, and whose phase, which is determined by the centering, can be measured. The centering and focussing errors can be detected with the aid of additional detectors only and without any further optical elements or auxiliary beams. With the aid of the resulting error signals the centering and focussing of the read beam can be readjusted so that no interference lines appear anymore and the radiation intensity in the plane of the detectors has a specific level. Далее изобретение будет описано более подробно со ссылкой на чертежи, на которых: The invention will now be described in more detail with reference to the drawing, in which: ИНЖИР. 1 показан предпочтительный вариант устройства согласно изобретению, FIG. 1 shows a preferred embodiment of an apparatus according to the invention, ФИГ. 2, 3, 4а-4D и 5-11 иллюстрируют принцип изобретения, и FIGS. 2, 3, 4a through 4D and 5 through 11 illustrate the principle of the invention, and ФИГ. 12а, 12b, 13а, 13b, 14а, 14b и с 15 по 17 показаны различные устройства детекторов согласно изобретению. FIGS. 12a, 12b, 13a, 13b, 14a, 14b, and 15 through 17 show different detector arrangements according to the invention. ИНЖИР. 1 показан круглый дискообразный носитель 1 записи в радиальном сечении. Плоскость информационной структуры предполагается отражающей и обозначается цифрой 2. Информационные дорожки обозначены цифрой 3. Источник излучения 6, например гелий-неоновый лазер, излучает считывающий луч b. Указанный пучок отражается зеркалом 9 в объективную систему 11, которая схематично представлена одной линзой. На пути считывающего луча имеется вспомогательная линза 7, обеспечивающая полное заполнение выходным зрачком зрачка объективной системы. В этом случае на плоскость информационной структуры проецируется пятно излучения минимальных размеров. FIG. 1 shows a round disc-shaped record carrier 1 in radial cross-section. The plane of the information structure is assumed to be reflecting and is designated 2. The information tracks are denoted by 3. A radiation source 6, for example a helium-neon laser, emits a read beam b. Said beam is reflected by the mirror 9 to an objective system 11, which is schematically represented by a single lens. The path of the read beam includes an auxiliary lens 7 which ensures that the exit pupil completely fills the pupil of the objective system. In that case a radiation spot of minimal dimensions is projected onto the plane of the information structure. Считываемый луч отражается информационной структурой и по мере того, как носитель записи вращается вокруг шпинделя 5, выступающего через центральное отверстие 4, модулируется во времени в соответствии с информацией, хранящейся в считываемой дорожке. Модулированный считывающий пучок снова проходит через объективную систему и отражается зеркалом 9 в направлении луча, испускаемого источником. Тракт излучения считывающего луча включает в себя элементы для разделения путей модулированного и немодулированного считывающих лучей. Указанные элементы могут, например, состоять из сборки чувствительной к поляризации делительной призмы и пластины λ/4. На фиг. 1 для простоты предполагается, что указанные средства образованы полупрозрачным зеркалом 8. Упомянутое зеркало отражает часть модулированного считывающего луча на радиационно-чувствительный детектор 12. На выходе указанного детектора получается электрический сигнал в соответствии с информацией, хранящейся в считываемой дорожке. The read beam is reflected by the information structure and, as the record carrier is rotated about a spindle 5 which projects through a central opening 4, is modulated in time in accordance with the information which is stored in the track to be read. The modulated read beam passes through the objective system again and is reflected by the mirror 9 in the direction of the beam which is emitted by the source. The radiation path of the read beam includes elements for separating the paths of the modulated and unmodulated read beams. Said elements may for example consist of an assembly of a polarization-sensitive dividing prism and a .lambda./4 plate. In FIG. 1 it has been assumed for the sake of simplicity that said means are formed by a semi-transparent mirror 8. Said mirror reflects a part of the modulated read beam to a radiation-sensitive detector 12. At the output of said detector an electric signal is obtained in accordance with the information which is stored in the track to be read. Этот сигнал декодируется в электронной схеме 16, так что получается информационный сигнал Si, который можно подать на обычное телевизионное приемное устройство 17. This signal is decoded in an electronic circuit 16, so that an information signal Si is obtained, which can be applied to a conventional television receiving apparatus 17. Оптические детали информационной структуры очень малы. Например, ширина дорожки 0,6 мкм, расстояние между дорожками 1,6 мкм, а средняя длина информационных областей, которые в дальнейшем считаются ямками, для диска составляет 2 мкм. носитель записи, на который записывается телевизионная программа продолжительностью 30 минут в кольце с внутренним диаметром 12 см и внешним диаметром 27 см. Таким образом, пятно считывания должно оставаться очень точно отцентрованным на считываемой дорожке, а считывающий луч всегда должен оставаться четко сфокусированным на плоскости информационной структуры. The optical details of the information structure are very small. As an example, the width of a track is 0.6.mu.m and the track spacing 1.6.mu.m and the average length of the information areas, which hereinafter are assumed to be pits, is 2.mu.m for a disc-shaped record carrier on which a television programme of 30 minutes duration is recorded within a ring with an inner diameter of 12 cm and an outer diameter of 27 cm. The read spot must therefore remain very accurately centered on the track to be read, and the read beam must always remain sharply focussed on the plane of the information structure. Для обнаружения ошибок центрирования и фокусировки помимо детектора 12 предусмотрены два дополнительных детектора 13 и 14. Эти три детектора расположены, например, в плоскости u, в которой реальный выходной зрачок объективной системы отображается с помощью вспомогательной линзы 23, показанной пунктиром. Для удобства на фиг.1 показано только изображение а' точки а выходного зрачка. 1 пунктирными линиями. Детекторы также могут быть расположены в другой плоскости при условии, что различные порядки дифракции можно надлежащим образом различить в указанной плоскости. Обычно предполагается, что детекторы расположены в «дальней зоне» информационной структуры. In order to be able to detect centering and focussing errors two additional detectors 13 and 14 are provided apart from the detector 12. These three detectors are for example disposed in the plane u in which the actual exit pupil of the objective system is imaged with the aid of an auxiliary lens 23, which is shown dotted. For convenience only the image a' of a point a of the exit pupil is indicated in FIG. 1 with dotted lines. The detectors may also be disposed in a different plane provided that the different diffraction orders can suitably be distinguished in said plane. Generally, it is assumed that the detectors are disposed in the "far field" of the information structure. Сигналы, поступающие от детекторов 13 и 14, могут суммироваться и дополнительно обрабатываться в электронной схеме 21. На выходе указанной схемы получается управляющий сигнал Sr, который подается на схематически показанное приводное средство 22, известное само по себе, способное наклонять зеркала 9 (ср. стрелку 10 на фиг. 1). The signals supplied by the detectors 13 and 14 can be added and further processed in an electronic circuit 21. At the output of said circuit a control signal Sr is obtained which is applied to a schematically shown drive means 22, known per se, which is capable of tilting the mirrors 9 (compare the arrow 10 in FIG. 1). Кроме того, электрические сигналы от детекторов 13 и 14 могут подаваться на электронную схему 18, в которой они вычитаются друг из друга и далее обрабатываются в управляющий сигнал Sf. Упомянутый управляющий сигнал может быть, например, подан на также схематически показанное устройство 19, известное само по себе, для перемещения объективной системы в вертикальном направлении (сравните стрелку 20 на фиг. 1). The electric signals from the detectors 13 and 14 can moreover be applied to an electronic circuit 18 in which they are subtracted from each other and further processed to a control signal Sf. Said control signal may for example be applied to an also schematically shown device 19, known per se, for moving the objective system in a vertical direction (compare the arrow 20 in FIG. 1). Теперь обсудим влияние ошибок фокусировки и центрирования на сигналы, подаваемые детекторами 13 и 14. Тогда для простоты будем считать, что носитель записи пропускает излучение. Однако следующие соображения применимы и к отражающему излучение носителю записи. Now the influence of focussing and centering errors on the signals supplied by the detectors 13 and 14 will be discussed. For simplicity it will then be assumed that the record carrier is radiation-transmitting. However, the following considerations also apply to a radiation-reflecting record carrier. Информационная структура носителя записи, состоящая из дорожек, в свою очередь состоящих из множества коротких участков, может рассматриваться как двумерная дифракционная решетка. ИНЖИР. 2 показана часть указанной решетки в разрезе в поперечном направлении дорожек 3. The information structure of the record carrier which consists of tracks, which in their turn consist of a multitude of short areas, may be regarded as a two-dimensional diffraction grating. FIG. 2 shows a part of said grating in accordance with a cross-section in the lateral direction of the tracks 3. Решетка g делит считывающий луч b на луч нулевого порядка b(0,0) и два луча первого порядка b(0,+1) и b(0,-1), а также ряд лучей более высокого порядка , не показаны. Пучок нулевого порядка сам по себе не содержит никакой информации о положении решетки; эта информация распределяется по лучам других порядков. Когда зрачок линзы L достаточно велик, все порядки вместе обеспечивают точное изображение (g') решетки g в плоскости изображения упомянутой линзы. В указанной плоскости изображения невозможно различить отдельные порядки. Однако в плоскости v выходного зрачка линзы L порядки более или менее разделены. ИНЖИР. 3 представляет ситуацию в указанной плоскости. The grating g divides a read beam b into a zero-order beam b(0,0) and two first-order beams b(0,+1) and b(0,-1), and a number of higher-order beams, not shown. The zero-order beam in itself does not comprise any information about the position of the grating; this information is distributed over the beams of the other orders. When the pupil of the lens L is sufficiently large, all orders together provide an accurate image (g') of the grating g in the image plane of said lens. In said image plane the individual orders cannot be distinguished. However, in the plane v of the exit pupil of the lens L, the orders are more or less separated. FIG. 3 represents the situation in said plane. Окружность 30 с центром 33 на фиг. 3 показано сечение луча b(0,0) в плоскости выходного зрачка, а кружками 31 и 32 сечения лучей b(0,+1) и b(0,-1) соответственно. Расстояния центров 34 и 35 окружностей 31 и 32 соответственно до центра 33 определяются периодом pr информационного рисунка в поперечном направлении дорожек. Угол β, сравните фиг. 2, между главным лучом луча b(0,0) и главными лучами лучей b(0,+1) и b(0,-1) определяется как: sin .beta. = лямбда. /Пр, The circle 30 with the center 33 in FIG. 3 represents the section of the beam b(0,0) in the plane of the exit pupil, and the circles 31 and 32 the sections of the beams b(0,+1) and b(0,-1) respectively. The distances of the centers 34 and 35 of the circles 31 and 32 respectively to the center 33 is determined by the period pr of the information pattern in the lateral direction of the tracks. The angle .beta., compare FIG. 2, between the chief ray of the beam b(0,0) and the chief rays of the beams b(0,+1) and b(0,-1) is given by:sin .beta. =.lambda. /Pr , где .лямбда. представляет собой длину волны излучения считываемого луча. where .lambda. represents the wavelength of the radiation of the read beam. В заштрихованных областях на фиг. 3 лучи b(0,+1) и b(0,-1) частично перекрывают луч b(0,0), и возникает интерференция. Из-за ошибок фокусировки и ошибок центрирования происходят вариации фаз лучей b(0,+1) и b(0,-1). Это приводит к изменениям интенсивности эффективного выходного зрачка, которые можно измерить с помощью детекторов, расположенных соответствующим образом. In the shaded areas in FIG. 3 the beams b(0,+1) and b(0,-1) partly overlap the beam b(0,0) and interference occurs. Owing to focussing errors and centering errors variations occur in the phases of the beams b(0,+1) and b(0,-1). This results in intensity variations in the effective exit pupil, which variations can be measured with suitably disposed detectors. В дополнение к лучам, показанным на фиг. 2 лучи порядков (+1,0) и (-1,0) будут возникать при освещении информационной структуры. Сечения этих лучей в плоскости выходного зрачка состоят из окружностей с центрами 36 и 37 и с тем же радиусом, что и окружности 30, 31 и 32. Эти лучи вызваны информационными областями на дорожке. Изменения фазы в этих лучах в результате перемещения участков относительно считывающего луча имеют высокую частоту, например 1-10 МГц, и их влияние на низкочастотные сигналы ошибки фокусировки и центрирования, например от 0-30 кГц, пренебрежимо мал. In addition to the beams shown in FIG. 2, beams of the orders (+1,0) and (-1,0) will occur when the information structure is illuminated. The cross-sections of these beams in the plane of the exit pupil consist of circles with centers 36 and 37 and with the same radius as the circles 30, 31 and 32. These beams are caused by the information areas in the track. The phase variations in these beams as a result of the movement of the areas relative to the read beam are of a high frequency, for example 1-10 MHz, and their effect on the low-frequency focussing and centering error signals, for example from 0-30 kHz, is negligible. ИНЖИР. 3 достаточно хорошо представлена ситуация, когда информационная структура с периодом pr 1,66 мкм считывается излучением гелий-неонового лазера (λ. = 0,63 мкм) используется объектив с числовой апертурой N.A. = 0,4. Площадь перекрытия трех порядков вокруг точки 33 сравнительно невелика. FIG. 3 is a fairly good representation of the situation when an information structure with a period pr of 1.66.mu.m is read with helium-neon laser radiation (.lambda. = 0.63.mu.m), an objective with a numerical aperture N.A. = 0.4 being used. The overlapping area of three orders around point 33 is comparatively small. ФИГ. 4a, 4b, 4c и 4d показывают изменение фаз лучей b(0,+1) и b(0,-1) относительно фазы луча b(0,0). Вектор электрического поля E0,0 луча b(0,0) вращается с частотой света, как и векторы электрического поля лучей b(0,+1) и b(0,-1). ). При определенном положении центра пятна считывания относительно центра считываемой дорожки луч b(0,+1) имеет фазовый вектор p, который составляет некоторый угол с вектором E0,0. Тогда луч b(0,-1) имеет фазовый вектор q под тем же углом, что и вектор p. Когда пятно считывания перемещается по информационному шаблону в поперечном направлении дорожек, например, слева направо на фиг. 2, фазовый угол луча b(0,+1) уменьшится, а фазовый угол луча b(0,-1) увеличится. Следовательно, векторы p и q будут вращаться в противоположных направлениях. FIGS. 4a, 4b, 4c and 4d show the variation of the phases of the beams b(0,+1) and b(0,-1) relative to the phase of the beam b(0,0). The electric field vector E0,0 of the beam b(0,0) rotates with the frequency of light, which is also the case with the electric field vectors of the beams b(0,+1) and b(0,-1). For a specific position of the center of the read spot relative to the center of the track to be read, the beam b(0,+1) has a phase vector p, which makes a certain angle with the vector E0,0. The beam b(O,-1) then has a phase vector q at the same angle as the vector p. When the read spot moves over the information pattern in the lateral direction of the tracks, for example from left to right in FIG. 2, the phase angle of the beam b(0,+1) will decrease and the phase angle of the beam b(0,-1) will increase. Consequently, the vectors p and q will rotate in opposite directions. Начиная с исходной ситуации, как показано на фиг. 4а, ситуация на фиг. 4б произойдет после того, как пятно считывания переместится на расстояние, равное четверти периода трека pr. ИНЖИР. 4с показана ситуация после того, как пятно считывания переместилось на расстояние, равное половине периода трека pr, а на фиг. 4d ситуация после того, как пройдено расстояние, равное трем четвертям периода пути pr. После того, как точка считывания переместилась на полный период дорожки в ситуации, показанной на фиг. 4а восстановлен. Starting from an initial situation as shown in FIG. 4a, the situation of FIG. 4b will occur after the read spot has moved over a distance which equals a quarter of the track period pr. FIG. 4c shows the situation after the read spot has moved over a distance equal to half a track period pr, and FIG. 4d the situation after a distance has been covered which equals three quarters of the track period pr. After the read spot has moved a full track period pr the situation of FIG. 4a is restored. Компонент вектора p в направлении вектора E0,0 увеличивается от минимума до 0 (фиг. 4b), затем становится максимальным (фиг. 4c) и, наконец, снова становится равным нулю. Компонента вектора q в направлении вектора E0,0 претерпевает такое же изменение. По мере движения пятна считывания в поперечном направлении дорожек конструктивная и деструктивная интерференция будет попеременно возникать в общих зонах кругов 30 и 31 и кругов 30 и 32. Измеряя интенсивность излучения на радиационно-чувствительном детекторе, расположенном в одной из мест общего пользования, и сравнивая с эталонным значением, можно определить степень центрирования пятна считывания. The component of the vector p in the direction of the vector E0,0 increases from a minimum to 0 (FIG. 4b), then becomes a maximum (FIG. 4c) and finally becomes zero again. The component of the vector q in the direction of the vector E0,0 exhibits the same variation. As the read spot moves in the lateral direction of the tracks constructive and destructive interference will occur alternately in the common areas of the circles 30 and 31 and those of the circles 30 and 32. By measuring the radiation intensity at a radiation-sensitive detector which is disposed in one of the common areas and by comparison with a reference value, the degree of centering of the read spot can be determined. На фиг. 4а предполагается конкретное начальное положение фазовых векторов p и q. Это начальное положение определяется оптической характеристикой информационной структуры, а именно в случае фазовой структуры разницей в длине оптического пути, обусловленной информационными областями, а, следовательно, и дорожками в считываемом луче, и отношением площади поверхности информационной области, например, ямы, к площади поверхности окружения, принадлежащего указанной области в информационной структуре. Диаграмма фазового вектора на фиг. 4а относится к случаю, когда считывается носитель записи, дорожки которого вызывают разницу в длине оптического пути, равную половине длины волны считываемого излучения в считываемом луче. Для отражающей излучение информационной структуры, состоящей из ямок и примыкающего к ним воздуха, это означает, что ямки должны быть глубиной в четверть длины волны. Кроме того, следует отметить, что векторная диаграмма, подобная диаграмме на фиг. 3 также применяется в случае, когда считывается носитель записи с так называемым черно-белым информационным шаблоном, т.е. и шаблоном поглощения. In FIG. 4a a specific initial position for the phase vectors p and q has been assumed. This initial position is determined by an optical characteristic of the information structure, namely in the case of a phase structure the difference in optical path length caused by the information areas, and thus also by the tracks, in the read beam, and by the ratio of the surface area of an information area, for example a pit, to the surface area of the surrounding belonging to said area at the information structure. The phase vector diagram of FIG. 4a applies to the case that a record carrier is read whose tracks cause a difference in optical pathlength of half a wavelength of the read radiation in the read beam. For the radiation-reflecting information structure consisting of pits and adjoining air, this means that the pits must be a quarter wavelength deep. Furthermore, it is to be noted that a vector diagram like that of FIG. 3 also applies in the case that a record carrier with a so-called black-white information pattern, i.e. and absorption pattern, is read. Разность фаз между лучом b(0,0) и лучами b(0,+1) и b(0,-1) в областях перекрытия на фиг. 3, помимо характера информационной структуры и степени центрирования определяется еще и степенью фокусировки считывающего луча на плоскости информационной структуры. Это поясняется со ссылкой на фиг. 5. The phase difference between the beam b(0,0) and the beams b(0,+1) and b(0,-1) in the areas of overlap of FIG. 3, is, in addition to the nature of the information structure and the degree of centering, also determined by the degree to which the read beam is focussed on the plane of the information structure. This will be explained with reference to FIG. 5. На этом рисунке часть информационного рисунка показана в радиальном разрезе. Считывающий луч фокусируется в плоскости, расположенной на расстоянии . ДЕЛЬТА. z из информационного шаблона. За счет указанной расфокусировки получается дополнительная разница в длине пути между лучом b(0,0) и лучами b(0,+1) и b(0,-1). На фиг.1 показаны только главные лучи этих лучей. 5. Для направления под произвольным углом .alpha. с главным лучом луча b(0,0) разница в длине пути между лучом b(0,0) и лучом b(0,+1) определяется выражением:. ДЕЛЬТА. ш = . ДЕЛЬТА. z cos.альфа. - . ДЕЛЬТА. z cos (.бета. - .альфа. ) In this Figure a part of information pattern is shown in radial section. The read beam is focussed in a plane which is disposed at a distance . DELTA. z from the information pattern. Owing to said defocussing an additional difference in pathlength is obtained between the beam b(0,0) and the beams b(0,+1) and b(0,-1). Only the chief rays of these beams are shown in FIG. 5. For the direction at an arbitrary angle .alpha. with the chief ray of the beam b(0,0), the difference in pathlength between the beam b(0,0) and the beam b(0,+1) is given by:. DELTA. w = . DELTA. z cos.alpha. - . DELTA. z cos (.beta. - .alpha. ) Для малого угла α. а для малой разности углов ( β - α ) разность длин пути в близком приближении, т.е. с точностью третьего порядка, равна: ##EQU1## или: ##EQU2## Разность фаз, вызванная расфокусировкой в направлении под углом α. относительно оптической оси системы объективов тогда: ##EQU3## Разность фаз . DELTA..phi..delta.z является линейной функцией угла α. и может быть представлено прямой линией, проходящей через нуль для ##EQU4##. На фиг. 6 . ДЕЛЬТА. .фи. .delta.z отображается для определенного значения . ДЕЛЬТА. я. Наклон линии определяется как: tan .alpha. = с. . ДЕЛЬТА. z, где постоянная c = 2.pi. /.лямбда. .бета.. В результате изменения фазы, показанного на фиг. 6 распределение I интенсивности, показанное на фиг. 7 получается в выходном зрачке объективной системы. Пространственная частота периодического изменения интенсивности является функцией . ДЕЛЬТА. я. Расстояние d обратно пропорционально . ДЕЛЬТА. я. При увеличении ошибки фокусировки пространственная частота картины интенсивности будет увеличиваться. For a small angle .alpha. and for a small difference of the angles (.beta. - .alpha.), the pathlength difference in close approximation, i.e. with third-order accuracy, equals: ##EQU1## or: ##EQU2## The phase difference caused by the defocussing in a direction at an angle .alpha. to the optical axis of the objective system is then: ##EQU3## The phase difference . DELTA..phi..delta.z is a linear function of the angle .alpha. and may be represented by a straight line, which passes through zero for ##EQU4## In FIG. 6 . DELTA. .phi. .delta.z is shown for a specific value of . DELTA. z. The slope of the line is given by: tan .alpha. = c. . DELTA. z, where the constant c = 2.pi. /.lambda. .beta.. As a result of the phase variation shown in FIG. 6 an intensity distribution I as shown in FIG. 7 is obtained in the exit pupil of the objective system. The spatial frequency of the periodical intensity variation is a function of . DELTA. z. The distance d is inversely proportional to . DELTA. z. At increasing focussing errors the spatial frequency of the intensity pattern will increase. Эффект ошибки фокусировки. ДЕЛЬТА. z по интенсивности излучения различается для разных положений выходного зрачка. The effect of a focussing error . DELTA. z on the radiation intensity differs for different positions in the exit pupil. ИНЖИР. 8 представляет полную разность фаз. ДЕЛЬТА. .фи. t между лучом b(0,0) и лучом b(0,+1) в зависимости от угла α.. Эта полная разность фаз является суммой: 1. Постоянная разность фаз. ДЕЛЬТА. .фи. s в силу характера информационной структуры (глубины ямок и отношения площади поверхности ямки к площади поверхности окружения, принадлежащего указанной ямке на информационной структуре). FIG. 8 represents the total phase difference . DELTA. .phi. t between the beam b(0,0) and the beam b(0,+1) as a function of the angle .alpha.. This total phase difference is the sum of: 1. The constant phase difference . DELTA. .phi. s owing to the nature of the information structure (the depths of the pits and the ratio of the surface area of a pit to the surface area of the surrounding belonging to said pit at the information structure). 2.

Разность фаз. ДЕЛЬТА. .фи. .delta.z, которая зависит от степени центрирования, эта разность не зависит от угла .alpha.. The phase difference . DELTA. .phi. .delta.z which depends on the degree of centering, which difference is independent of the angle .alpha.. 3.

Разность фаз. ДЕЛЬТА. .фи. .дельта.z, которая зависит от степени фокусировки и от угла .альфа.. The phase difference . DELTA. .phi. .delta.z which depends on the degree of focussing and on the angle .alpha.. При чтении носителя записи необходимо следить за тем, чтобы на всей площади перекрытия разность фаз между лучом b(0,0) и лучом b(0,+1) как можно ближе приближалась к . DELTA..phi.s, т.е. что . DELTA..phi..delta.z и . DELTA..phi..delta.z равны нулю, потому что считывающий луч центрируется и фокусируется до оптимальной степени. Определенная разность фаз. DELTA..phis соответствует определенной интенсивности излучения в зоне перекрытия этих лучей. Достигается ли желаемая регулировка фокусировки и центрирования, можно убедиться в настоящем примере, в котором ямки вызывают разность фаз в pi. рад, путем измерения интенсивности излучения в одной половине дальнего поля. ИНЖИР. 9 показано расположение детектора для этой цели. When reading a record carrier care must be taken that in the entire area of overlap the phase difference between the beam b(0,0) and the beam b(0,+1) should as closely as possible approximate . DELTA..phi.s, i.e. that . DELTA..phi..delta.z and . DELTA..phi..delta.z are zero, because the read beam is then centered and focussed to an optimum extent. A specific phase difference . DELTA..phi.s corresponds to a specific radiation intensity in the area of overlap of these beams. Whether the desired focussing and centering adjustment is achieved can be ascertained in the present example, in which the pits cause a phase difference of .pi. rad, by measuring the radiation intensity in one half of the far field. FIG. 9 shows a detector arrangement for this purpose. На этой фигуре, как и на фиг. 3 эффективный выходной зрачок объективной системы представлен кружком 30, а кружки 31 и 32 представляют поперечное сечение лучей b(0,+1) и (b0,-1) в плоскости выходной зрачок. В случае, когда считывается отражающий носитель записи и объективная система расположена на пути модулированного считывающего луча, только те части лучей b(0,1) и b(0,-1), которые попадают внутрь круга 30 будет передано. Согласно изобретению первый радиационно-чувствительный детектор D1 расположен в дальней зоне информационной структуры в точке p(β/2), которая определяется углом β. /2. Интенсивность излучения на этом детекторе не зависит от степени фокусировки. Пока период d достаточно велик по сравнению с шириной детектора D1, т.е. пока . ДЕЛЬТА. z мал, выходной сигнал этого детектора будет зависеть только от центрирования пятна считывания относительно считываемой дорожки. In this Figure, like in FIG. 3, the effective exit pupil of the objective system is represented by the circle 30, while the circles 31 and 32 represent the cross-section of the beams b(0,+1) and (b0,-1) in the plane of the exit pupil. In the case that a reflecting record carrier is read and the objective system is disposed in the path of the modulated read beam, only those parts of the beams b(0,1) and b(0,-1) which fall inside the circle 30 will be transmitted. According to the invention a first radiation sensitive detector D1 is disposed in the far field of the information structure at the location p(.beta./2), which location is determined by the angle .beta. /2. The radiation intensity on this detector is independent of the degree of focussing. As long as the period d is sufficiently great relative to the width of the detector D1, i.e. as long as . DELTA. z is small, the output signal of this detector will only depend on the centering of the read spot relative to the track to be read. Выходной сигнал детектора D1 можно было бы сравнить со значением, которое имел бы этот сигнал, если бы между лучами b(0,0) и b(0,+1) существовала только разность фаз α..phis. Полученным таким образом управляющим сигналом Sr (ср. фиг. 1) положение пятна считывания относительно считываемой дорожки можно скорректировать, например, с помощью поворотного зеркала 9 таким образом, что сигнал Sr становится нуль. The output signal of the detector D1 might be compared with the value which this signal would have if there only were a phase difference .alpha..phi.s between the beams b(0,0) and b(0,+1). With the control signal Sr (compare FIG. 1) thus obtained the position of the read spot relative to the track to be read can be corrected, for example with the aid of the tilting mirror 9, in such a manner that the signal Sr becomes zero. В этом случае разность фаз выходного зрачка определяется только . ДЕЛЬТА..фи.с и . DELTA..phi..delta.z (сравните штрихпунктирную линию на фиг. 8). Разность фаз в результате расфокусировки может быть обнаружена согласно изобретению с помощью второго детектора (фокусирующего детектора) D2, который расположен рядом с первым детектором D1. Выходной сигнал детектора D2 можно сравнить со значением, которое этот сигнал имел бы, если бы имелась только разность фаз. DELTA..phi.s между лучами b(0,0) и b(0,-1). Полученный таким образом управляющий сигнал Sf позволяет скорректировать фокусировку, например, способом, показанным на фиг. 1, пока сигнал Sf не станет равным нулю. Затем считывающий луч также резко фокусируется на информационной структуре. The phase difference in the exit pupil is then only determined by . DELTA..phi.s and . DELTA..phi..delta.z (compare the dash-dot line of FIG. 8). The phase difference as a result of the defocussing could be detected according to the invention by means of a second detector (a focussing detector) D2 which is disposed adjacent to the first detector D1. The output signal of the detector D2 may be compared with the value which this signal would have if there were only a phase differ

Соседние файлы в папке новая папка