CZ128199A3

CZ128199A3 - Sestava řezného obráběcího nástroje

Info

Publication number: CZ128199A3
Application number: CZ991281A
Authority: CZ
Inventors: Karl Ziegler
Original assignee: Karl Ziegler
Priority date: 1996-10-17
Filing date: 1997-10-17
Publication date: 1999-12-15
Also published as: CA2265619A1; EP0932465B1; JP2001502252A; PL185345B1; KR100511881B1; ATE329711T1; PL332380A1; WO1998017426A1; US6273649B1; AUPO304396A0; KR20000049244A; BR9712245A; MY121622A; EP0932465A1; EP0932465A4; CN1232418A; CA2265619C; CZ291171B6; CN1089045C; DE69736114D1

Description

Oblast techniky

Vynález se týká čočkového zařízení a postupu jeho výroby, postupu, jak získat servosignál o stabilním ohnisku, optického snímače, který jej využívá, postupu rozlišování disků o různé tloušťce a postupu reprodukce a záznamu informací z disku a na disk.

Dosavadní stav technika

Optický snímač zaznamenává a reprodukuje informace, jako jsou např. data typu video nebo audio, na záznamová média, jako jsou např. disky (optické disky), nebo z těchto médií. Disk má takovou strukturu, že povrch, na němž jsou zaznamenány informace, je vytvořen na substrátu. Substrát může být např. z umělé hmoty nebo ze skla. Aby mohly být přečteny informace z disku s vysokou hustotou záznamu nebo na něj zaznamenány, musí být průměr optické plošky velmi malý. Proto se obecně vytváří velká numerická apertura objektivu a používá se světelný zdroj s kratší vlnovou délkou. V případě použití zdroje světla s kratší vlnovou délkou se však zmenší sklon disku vzhledem k optické ose. Takto redukovaný sklon disku lze zvýšit zmenšením tloušťky disku.

Předpokládáme-1 i, že úhel sklonu disku je ©, pak velikost koeficientu aberace koma Wa i lze získat ze vztahu:

d ( n^z (η² -1) sin© cos©

W₃i=

NA³ s

(n² - sin²©)²

I

- 2 kde da n představují tloušťku a index lomu disku. Jak vyplývá z výše uvedeného vztahu, je koeficient aberace koma úměrný třetí mocnině numerické apertury (NA). Uvážíme-li proto, že NA objektivu potřebná pro běžný kompaktní disk (CD) je 0,45 a pro běžný digitální video disk nebo digitální univerzální disk (DVD) je 0,6 (vzhledem k vyšší hustotě informací), má DVD pro daný úhel sklonu koeficient aberace koma asi 2,34 krát větší než CD o stejné tloušťce. Maximální sklon DVD se tak sníží asi na polovinu hodnoty pro běžný CD. Aby se maximální sklon DVD přizpůsobil téže veličině pro CD, měla by se změněit tloušťka d DVD.

Takovýto disk se zmenšenou tloušťkou užívající světlo ze zdroje s kratší vlnovou délkou (o vyšší hustotě), např. DVD, však nelze použít v přístroji pro záznam a reprodukci, jakým je např. disková mechanika pro běžná CD užívající světelný zdroj o delší vlnové délce, protože disk s nestandardní tloušťkou je ovlivněn sférickou aberací až do míry odpovídající rozdílu v tloušťce disku od tloušťky normálního disku. Pokud se sférická aberace extrémně zvýší, nemůže mít ploška vytvořená na disku intenzitu světla nutnou pro záznam informací, což brání tomu, aby informace byly zaznamenány přesně. Také během reprodukce informací je poměr signál-šum (S/N) příliš nízký na to, aby byly zaznamenané informace reprodukovány přesně.

Proto je nezbytný optický snímač užívající světelný zdroj s kratší vlnovou délkou, např. 650 nm, který je kompatibilní pro disky s různou tloušťkou, jako jsou např. CD a DVD.

Za tímto účelem probíhá výzkum přístrojů schopných zaznamenávat a reprodukovat informace na obou typech disků, majících různou tloušťku, pomocí jediného optického snímacího zařízení, užívajících zdroj světla o kratší vlnové délce. V Japonské Patent Laid-Open Publication č. Hei 7-98431 byla např. navržena čočková zařízení s kombinací holografické čočky a lámavé čočky.

Obr. 1 a 2 znázorňují zaostřování světla ohybu

- 3 nultého řádu a prvního řádu na disky 3a a ,3b o různých tloušťkách. Na každém z obrázků je v dráze světla před disky 3a a 3b holografická čočka X s vzorem .11 a refrakční čočka objektivu 2. Vzor 11 způsobuje ohyb světelného paprsku 4 ze světelného zdroje (není na obr.) procházejícího holograíickou čočkou X, aby se tak procházející světlo rozdělilo na světlo ohybu prvního řádu 41 _a světlo ohybu nultého řádu 40, z nichž každé je zaostřováno objektivem 2. s různou intenzitou do jiného bodu na optické ose. Tato dvě různá ohniska, jsou příslušnými body, do nichž je zaostřeno na silnějším disku 3b ^a slabším disku 3a, a tak je možno provádět operace čtení a záznamu dat vzhledem k diskům s různou tloušťkou .

Při použití takového systému čoček však rozdělení světla na dva paprsky (tzn. světlo nultého řádu a prvního řádu) holograíickou čočkou 1 snižuje světelnou účinnost skutečně použitého světla (odraženého a částečně po dvojnásobném ohybu prvního řádu) asi na 15^. Jelikož se také během operace čtení informace pohybuje na jednom z paprsků, zatímco druhý paprsek nepřenáší žádnou informaci, bude paprsek, který nepřenáší žádnou informaci, pravděpodobně detekován jako šum. Výroba takové holograíické čočky navíc vyžaduje velmi precizní postup při leptání jemného hol©grafického vzoru, což zvyšuje výrobní náklady.

Na obr. 3 je schéma dalšího běžného optického snímacího zařízení, jak je popsáno v patentu Spojených států č. 5 281 797. Toto optické snímací zařízení obsahuje proměnnou diafragmu la určenou pro změnu průměru apertury, takže data mohou být zaznamenávána na disk s větší vlnovou délkou, stejně tak jako na disk s menší vlnovou délkou, ale na disky stejné tloušťky, a z nich může být informace reprodukována. Proměnná diafragma la je instalována mezi objektivem 2 a kolimátorem 5. Proměnná diafragma Xa. ovládá paprsek 4 vydávaný světelným zdrojem 9. a přenášený přes dělič světla tak, že přizpůsobuje oblast, jíž paprsek prochází, tzn. numerickou aperturu (NA). Průměr apertury

- 4 proměnné diaíragmy la se přizpůsobuje podle velikosti Plošky, které je třeba na disku použít, a vždy propustí kruhový paprsek 4a centrální oblasti, ale výběrově propouští nebo blokuje paprsek 4b okrajové oblasti. Na obr. 3 označuje vztahová číslovka 1. zaostřovací čočku a vztahová číslovka 8 označuje fotodetektor.

Je-li v optickém zařízení, které má výše uvedenou stavbu, proměnná diafragma tvořena mechanickou diafragmou, mění se strukturální charakteristika rezonance v závislosti na střední apertuře diaíragmy. Instalace diaíragmy do zařízení pro ovládání objektivu je v praxi obtížná. K vyřešení tohoto problému lze pro výrobu diaíragmy použít tekuté krystaly. To však velice komplikuje miniaturizaci systému, snižuje tepelnou odolnost a trvanlivost a zvyšuje výrobní náklady.

Další postup je popsán v patentu Spojených států 5496995. Jak je popsáno, je do dráhy světla procházejícího objektivem umístěna íázová destička. Fázová destička tvoří první a druhý zdroj světla různých fází, takže amplitudy bočních stran hlavního svazku paprsků obrazu z prvního zdroje světla jsou procesem skládání rušeny amplitudou hlavního svazku paprsků obrazu z druhého zdroje světla. V jednom z provedení oddělují kruhové neprůhledné prstence zářezy v různých hloubkách, přičemž zářezy vytvářejí fázový rozdíl. S tímto postupem je spojený problém, že je třeba pečlivě kontrolovat hloubku zářezů a amplitud světla, aby např. vznikla správná fázová změna a svazky paprsků se vyrušily.

Jinak může být pro každý disk poskytnut samostatný objektiv, takže pro konkrétní disk se používá konkrétní objektiv. V tomto případě je však sestava složitá a přiměřeně vzrostou i výrobní náklady, protože pro výměnu čoček je třeba ovládací zařízení.

- 5 Pódstata vynálezu

Cílem vynálezu je poskytnout čočkové zařízení, které není nákladné a snadno se vyrábí, postup, jak získat servosignál o stabilním ohnisku, optický snímač, který jej využívá, poůtup rozlišování disků o různé tloušťce a postup reprodukce a záznamu informací z disku a na disk.

Dalším cílem vynálezu je poskytnout objektiv, jehož efektivita využívání světla je zvýšena a který může tvořit Plošky v důsledku snížené aberace, postup, jak získat servosignál o stabilním ohnisku, opticky snímači, který jej využívá, a postup reprodukce a záznamu informací z disku a na disk.

Aby byly výše uvedené cíle splněny, je poskytnuto čočkové zařízení obsahující čočku zaostřující světlo do ohniskové zóny, která má předem stanovený střední průměr, a zařízení pro regulaci světla v dráze světla z čočky, které zabraňuje, aby světlo ve středové osové oblasti dráhy světla nedosáhlo ohniskové zóny, přičemž středová osová oblast se nachází mezi blízkou osovou oblastí, která obsahuje střed dráhy světla, a vzdálenou osovou oblastí umístěnou vně kruhu vzhledem ke středové oblasti, přičemž zařízení pro regulaci světla umožňuje, aby světlo v blízké a vzdálené oblasti dráhy světla dosáhlo ohniskové zóny.

V souladu s další charakteristikou vynálezu je zde také poskytnuto optické snímací zařízení obsahující:

světelný zdroj, objektiv nacházející se v dráze světla ze světelného zdroje, který promítá světlo na disk, přičemž objektiv zaostřuje světlo do ohniskové zóny a má předem určeny střední průměr a zařízení k regulaci světla nacházející se v dráze světla z čočky které zabraňuje, aby světlo ve středové osové oblasti dráhy světla nedosáhlo ohniskové zóny, přičemž středová osová oblast se nachází mezi blízkou osovou oblastí, která obsahuje střed dráhy světla, a vzdálenou osovou oblastí umístěnou vně kruhu vzhledem ke

- 6 středové oblasti, přičemž zařízení pro regulaci světla umožňuje, aby světlo v blízké a vzdálené oblasti dráhy světla dosáhlo ohniskové zóny.

V souladu s další charakteristikou vynálezu je také poskytnut postup pro reprodukci informací z alespoří dvou disků o různé tloušťce, který se skládá z následujících kroků poskytnutí objektivu pro zaostření světla v dráze světla do ohniskové zóny;

zabránění, aby světlo ve středové osové oblasti dráhy světla nedosáhlo ohniskové zóny, přičemž středová osová oblast se nachází mezi blízkou osovou oblastí, která obsahuje střed dráhy světla, a vzdálenou osovou oblastí směřující radiálně vně ze středové oblasti;

umožnění, aby světlo v blízké a vzdálené oblasti dráhy světla dosáhlo ohniskové zóny;

umístění jednoho z alespoň dvou disků o různé tloušťce do ohniskové zóny;

konverze světla v blízké a vzdálené osové oblasti, které se odráží z disku, na elektrické signály ve vnitřním íotodetektoru a ve vnějším fotodetektoru obklopujícím vnitřní fotodetektor;

užití elektrických signálů odpovídajících blízké i vzdálené osové oblasti konvertovaných ve vnitřním i vnějším fotodetektoru, když se světlo odrazí od relativně tenkého disku a užití elektrických signálů odpovídajících blízké osové oblasti konvertovaných jen ve vnitřním íotodetektoru, když se světlo odráží od relativně silného disku.

Také je poskytnut postup zaznamenávání informací na alespoří dva disky o různé tloušťce, skládající se z následujících kroků:

poskytnutí objektivu pro zaostření světla v dráze světla do ohniskové zóny;

umístění jednoho z alespoří dvou disků o různé tloušťce do ohniskové zóny;

zabránění, aby světlo ve středové osové oblasti dráhy

- 7 světla nedosáhlo ohniskové zóny, pH^mž středová osová oblast se nachází mezi blízkou osovou oblastí, která obsahuje střed dráhy světla, a vzdálenou osovou oblastí směřující radiálně vně ze středové oblasti;

umožnění, aby světlo v blízké a vzdálené oblasti dráhy světla dosáhlo ohniskové zóny.

Dále je poskytnut postup pro rozlisování disků o různé tloušťce, skládající se z následujících kroků:

konverze světla v blízké a vzdálené osové oblasti odraženého od disku na elektrické signály užitím kvadrantového íotodetektoru;

získání alespoň jednoho ze součtového signálu nebo signálu o ohniskové chybě z kvadrantového íotodetektoru zvětšováním a zmenšováním ohniskového proudu regulujícího osovou pozici objektivu v předem určeném počtu opakování;

porovnání alespoň jednoho ze součtového signálu nebo signálu o ohniskové chybě s první referenční hodnotou odpovídající tenkému disku;

stanovení, že disk je tenký, je-li alespoň jeden ze součtového signálu a signálu o ohniskové chybě větší než první referenční hodnota;

porovnání alespoň jednoho ze součtového signálu a signálu o ohniskové chybě s druhou referenční hodnotou, která je menší než první referenční hodnota, jen když alespoň jeden ze součtového signálu a signálu o ohniskové chybě je menší než první referenční hodnota a

- 8 stanovení, že disk je silný, je-li alespoň jeden ze součtového signálu a signálu o ohniskové chybé větěí něž druhá referenční hodnota#

Navíc je zde poskytnut postup výroby čočky, skládající se z následujících kroků:

poskytnutí první části formy, která má povrchový vzor čočky na vnitřním povrchu první části formy;

vytvoření středové osové oblasti v povrchovém vzoru čočky, přičemž středová osová oblast se nachází mezi blízkou osovou oblastí, která obsahuje střed čočky, a vzdálenou osovou oblastí směřující radiálně vně ze středové oblasti, přičemž středová osová oblast zabraňuje světlu dopadajícímu do středové oblasti formy, aby se nerozšířilo do ohniskové oblasti formy;

poskytnutí druhé části formy odpovídající první části f ormy;

umístění materiálu pro čočku mezi první a druhou část iormy;

zformování čočky, která má středovou část mezi první a druhou částí formy.

Také je poskytnuta forma pro vytvoření čočky, přičemž čočka je zkonstruována tak, aby zaostřovala světlo do ohniskové zóny, a forma obsahuje:

první část formy pro vytvoření jednoho povrchu čočky, která má povrchový vzor čočky na vnitřním povrchu první části formy;

povrchový vzor čočky obsahující středovou osovou oblast umístěnou mezi blízkou osovou oblastí, která obsahuje střed čočky, a vzdálenou osovou oblastí směřující radiálně vně ze středové oblasti, přičemž středová osová oblast obsahuje alespoň povrchovou nepravidelnost předem určeného vzoru, a povrchová nepravidelnost tvoří zařízení pro regulaci světla v čočce, umožňující světlu v odpovídající blízké a vzdálené oblasti dráhy světla, ale nikoli světlu v odpovídající středové oblasti dráhy světla, dosáhnout ohniskové zóny čočky a druhou část formy pro protilehlý povrch čočky.

- 9 Přehled obrázků na výkresech

Obr. 1 a 2 jsou schematická zobrazení běžného optického snímacího zařízení obsahujícího holograíickou čočku, znázorňující stav, kdy je světelný paprsek zaostřen na tenký disk a silný disk;

obr. 3 je schematické zobrazení dalšího optického snímacího zařízení;

obr. 4 a 5 znázorňují stav, kdy je světelný paprsek zaostřován na tenký disk a silný disk běžným objektivem bez použití holografické čočky;

obr. 6A je graf znázorňující změnu velikosti plošek, když je zaveden a není zaveden objektiv podle vynálezu, a obr. 6B je zvětšený pohled na část A znázorněnou na obr. 6A;

obr. 7A je schematické zobrazení optického snímače podle vynálezu znázorňující stav, kdy je světelný paprsek zaostřován na dva disky o různé tloušťce a obr. 7B a 7C jsou zvětšené pohledy na ohniska znázorněná na obr. 7A pro tenké disky a silné disky;

obr. 8 je perspektivní zobrazení objektivu optického snímače znázorněného na obr. 7A podle vynálezu;

obr. 9 je schematické zobrazení objektivu podle provedení vynálezu zavedeného do optického snímače znázorněného na obr. 7A, znázorňující stav, kdy je světelný paprsek zaostřován na disk;

obr. 10A je rez objektivem obsahujícím na povrchu film k regulaci světla podle dalšího provedení vynálezu; obr. 10B je rez objektivem podle dalšího provedení vynálezu;

obr. 11 je půdorys objektivu obsahujícího čtvercový zářez k regulaci světla podle dalšího z provedení vynálezu;

obr. 12A je schematické zobrazení objektivu podle dalšího provedení vynálezu znázorňující stav, kdy je světlo zaostřováno na disk, a obr. 12B je průrez objektivem podle

- 10 dalšího provedení vynálezu;

obr. 13 je perspektivní zobrazení objektivu znázorněného na obr. 12A;

obr. 14A a 14B je půdorys objektivu a částečně zvětšené zobrazení objektivu znázorněného na obr. 12A;

obr. 15A je bokorys formy pro výrobu objektivu podle jednoho z provedení vynálezu, obr. 15B je půdorys znázorňující vnitřek spodního okraje formy znázorněné na obr. 15A, obr. 15C je bokorys formy pro výrobu objektivu podle dalšího provedení vynálezu, obr. 15D je půdorys znázorňující vnitřek spodního okraje formy znázorněné na obr. 15C, obr. 15E až 15G jsou zvětšená zobrazení části K znázorněné na obr. 15C, ilustrující různá provedení vynálezu, obr. 15H a 151 znázorňují postup výroby objektivu podle vynálezu a obr. 15J je bokorys objektivu vyrobeného postupem znázorněným na obr. 15H a 151;

obr. 16 je půdorys objektivu podle dalšího provedení vynálezu;

obr. 17 a 18 jsou schematická znázornění objektivu podle dalšího provedení vynálezu znázorňující stavy, kdy je světelný paprsek zaostřován rovinnou čočkou na dva disky o různých tloušťkách;

obr. 19 a 20 jsou trojrozměrné grafy znázorňující stavy, kdy je světlo zaostřováno na silný disk a tenký disk čočkovým zařízením podle vynálezu;

obr. 21 a 22 jsou půdorysy jednotlivých fotodetektorů v případě použití silného disku a tenkého disku v optickém snímači podle vynálezu, znázorňující stavy, kdy je světlo dopadá na fotodetektor z disku o tloušťce 1,2 mm a 0,6 mm;

obr. 23 je půdorys osmič1ánkového fotodetektorů použitého pro optický snímač podle vynálezu;

obr. 24-26 a 27-29 jsou půdorysy znázorňující oblast přijímající světlo vytvořenou na osmičlánkovém fotodetektorů objektivem umístěným vzhledem k tenkému disku a silnému disku;

obr. 30 znázorňuje ohniskové signály získané z osmičlánkového fotodetektorů znázorněného na obr. 23;

- 11 obr. 31 je graf pro porovnání změny ohniskových signálů zachycených fotodetektorem v optickém snímači podle vynálezu, využívajícím dva disky různé tlouěťky;

obr. 32 je vývojový diagram znázorňující průběh ovládání optického snímače podle vynálezu;

obr. 33 znázorňuje pozici, kde je generován ohniskový signál v grafu proud-čas v závislosti na změně ohniskového proudu ve vývojovém diagramu na obr. 32;

obr. 34 a 35 jsou grafy proud-čas porovnávající ohniskový signál s první a druhou referenční hodnotou použitou ve vývojovém diagramu 32 a obr. 36 je blokové schéma digitálního vyrovnávače použitého v optickém snímači podle vynálezu.

Příklady Provedení vynálezu

Ve vynálezu je světlo ve středové oblasti kolem osy ve středu dráhy světla blokováno nebo stíněno. Středová oblast je umístěna mezi oblastí poblíž osy (blízké osové oblast) a oblastí vzdálenější od osy (vzdálené osové oblasti). Blokování světla ve středové oblasti umožňuje, aby světlo z blízké a vzdálené osové oblasti vytvořilo malou světlou ploSku, přičemž se potlačením interference světla, která jinak ve středové oblasti vzniká, minimalizují postranní svazky kolem světlé ploSky vytvořené v ohniskové zóně čočky.

Blízká osová oblast zde představuje oblast kolem centrální osy čočky (tzn. optické osy), která má zanedbatelnou aberaci a zaostřuje do oblasti přilehlé X paraxiálnímu ohnisku. Vzdálená osová oblast představuje oblast, která je relativně vzdálenější od optické osy než blízká osová oblast, a tvoří oblast zaostřování přiléhající k ohnisku okrajových paprsků.

Jinak může být blízká osová oblast a vzdálená osová oblast definována velikostí optické aberace v silném disku. Objektiv musí mít velmi malou velikost optické aberace

- 12 (jako je např*. sférická aberace, koma, distorze atd.). Obecně by objektiv pro použití v optickém snímači měl mít průměrnou aberaci pod 0,04^,(kde Λ označuje vlnovou délku světla propuštěného do objektivu). Objektiv s optickou aberaci větší než 0,07^1 se považuje k použití v optickém snímacím zařízení za nepřijatelný. Se zvyšováním tloušťky disku roste optická aberace. Jestliže se tedy objektiv s optickou aberaci pod 0,04 Λ, použije pro předem definovaný nebo tenký disk (napr. DVD), vytváří pro silnější disk (napr. CD) velkou optickou aberaci (zejména sférickou).

Navíc se tam, kde jé optická aberace mezi 0,0471 a 0,07ti, objevuje nevítané okrajové světlo (B) znázorněné na obr. 5. Aby se kompenzovala velká optická aberace v silném disku, je blízká osová oblast definována tam, kde je optická aberace menší než 0,04 JL- Vzdálená osová oblast j definována tam, kde je optická aberace větší než 0,07-t. Středová oblast je tak definována pro hodnoty mezi 0,04 7L a 0,07Tb/ aby se potlačila interference způsobená sférickou aberaci. Další vysvětlení obr. 5 je uvedeno níže.

Ve středové oblasti mezi blízkou osovou oblastí a vzdálenou osovou oblastí v dráze dopadajícího světla je zařízení k regulaci světla prstencovítého tvaru nebo tvaru mnohoúhelníku napr. tvaru čtverce, určené k blokování nebo rozptylování světla. Tento vynález využívá faktu, že světlo ze vzdálené osové oblasti neovlivňuje centrální světelnou oblast světelné plošky, ale světlo ze středové oblasti mezi blízkou osovou oblastí a vzdálenou osovou oblastí ji ovlivňuje.

Obr. 4 znázorňuje stav, kdy je světlo s vlnovou délkou 650 nm zaostřováno na disk tloušťky 0,6±0,l nm a indexu lomu 1,5 objektivem, který má index lomu 1,505. Jak je znázorněno, má světelná ploška v bodě 1/e² ( asi 13^ intenzity světla) průměr 0,85 um.

Obr. 5 znázorňuje stav, kdy je světlo soustřeďováno na disk o tloušťce l,2±0,l nm za stejných podmínek, jaké jsou uvedeny výše. Na obr. 5 platí, že světelná ploška, která má průměr 2 um, je relativně soustředěna do centrální

- 13 části (A), ale je také soustředěna do jiných částí (B) . V tomto případě tvoří intenzita světla jiných částí (B) 5 až asi 10% intenzity centrální části (A). Důvodem je to, že světlo, které dopadá do oblasti vzdálené od optické osy, je ovlivněno sférickou aberací, jejíž velikost závisí na různé tloušťce disku.

Jak je popsáno výše, je světelná ploška vytvořená na silném disku větší než světelná ploška vytvořená na tenkém disku, což je způsobeno sférickou aberací. Protože je také světlo dopadající do vzdálené osové oblasti, tzn. oblasti relativně vzdálené od optické osy, soustřeďováno do jiné oblasti než na optickou osu (oblasti kolem optické osy), a je rozptylováno, neovlivňuje světlo ze vzdálené osové oblasti fokusaci světelné plošky v centrální části (A). Jak je však popsáno výše, jelikož světlo vyskytující se mezi blízkou obou a vzdálenou osou interferuje se zaostřováním světla blízké osy, množství okrajového světla (B) zaostřeného světla se zvětší. Jinými slovy: nepoužije-li se vynálezu, podléhá světlo ve středové oblasti mezi blízkou osovou oblastí a vzdálenou osovou oblastí interferenci, takže se kolem centrálního světelného paprsku (A) vytvářejí okrajové světelné paprsky (B), jak je znázorněno na obr. 5. Takové okrajové světelné paprsky mají obecně intenzitu dosahující asi 6 až 7 % intenzity centrálního světelného paprsku, čímž se zvyšuje chvění v průběhu detekce světla, a je tak ztíženo přesné zaznamenávání a reprodukce dat.

Na obr. 6A jsou graf^ ; (a) až (d) znázorňující změnu ve velikosti světelných plošek v případě, když je zavedeno a není zavedeno zařízení k regulaci světla podle vynálezu. Grafy (b) a (c) na obr. 6A získáme, když je zavedeno zařízení k regulaci světla, a grafy (a) a (d) získáme, když není zavedeno zařízení k regulaci světla. V tomto případě se použije objektiv s numerickou aperturou 0,6 a středním poloměrem 2 mm. Jako příklad zařízení k regulaci světla pro zablokování nebo rozptýlení světla se použije film k regulaci světla s centrální výškou 1,4 mm od optické osy a šířkou 0,25 mm.

- 14 Za výše uvedených podmínek jsou grafy (c) a (d) křivky znázorňující změnu ve velikosti světelných plošek v případě použití 0,6 milimetrového disku a grafy (a) a (b) platí pro případ 1,2 milimetrového disku. Grafy (b) a (c) zde znázorňují stav plošky, když se užije vynálezu.

Předpokládá se, že rozdíl ve velikosti plošky v centrální Části ft obr. 5 se pohybuje v rozmezí 3% v závislosti na přítomnosti nebo nepřítomnosti filmu k regulaci světla v případě použití 0,6 milimetrového disku. Velikost části B znázorněné na obr. 5 se však při použití filmu k regulaci světla v případě zavedení 1,2 milimetrového disku podstatně zmenší.

A proto, jak je popsáno výše, se podle vynálezu reguluje světlo procházející středovou oblastí mezi blízkou osovou oblastí a vzdálenou osovou oblastí. Za tímto účelem je v dráze světla umístěno zařízení k regulaci světla pro ovládání (tzn. blokování, rozptyl, difrakci, absorbci nebo lom) světla ve středové oblasti, čímž se potlačuje zvyšování velikosti okrajového světla ve světelné plošce a redukuje se sférická aberace, která by se jinak projevila.

Obr. 7ft je schéma optického snímacího zařízení využívajícího zařízení s objektivem podle prvního provedení vynálezu, kde se porovnává fokusace světla pro tenký a silný disk. Obr. 7B a 7C jsou zvětšená zobrazení ohnisek znázorněných na obr. 7ft pro tenké disky a silné disky. Jak je znázorněno na obr. 7B a 7C, pohybuje se objektiv £00 tak, aby zaostřil světlo jak na tenký, tak na silný disk.

Obr. 8 je perspektivní znázornění objektivu 20Q a článku k regulaci světla 1ΏΩ. jako zařízení k regulaci světla.

Na obr. 7 ft představuje vztahová číslovka 300.3^ srovnatelně tenké médium k zaznamenávání informací, např. disk o tloušťce 0,6 mm, a vztahová číslovka 2QQÍZ Představuje srovnatelně silný disk, např. disk o tloušťce 1,2 mm. Mělo by být uvedeno, že průměr tenkého a silného disku může být stejný. Také spodní povrchy disků mohou být

- 15 umístěny v různých rovinách nebo ve stejné rovině v závislosti na mechanismu držáku disku (není znázorněn) pro podpíraní a otáčení disku 300a a 3QQ.b během činnosti. Výkres byl upraven tak, aby znázorňoval rozdíly v tloušťce. Laserové světlo prochází aperturou v držáku disku běžným způsobem.

Objektiv 200 je umístěn před disky 300a a 300bObjektiv 200. který má předem stanovený střední průměr, zaostřuje dopadající světlo 400 ze světelného zdroje 200: a přijímá světlo odražené z disků 300¾ ^a 300b. Jak je znázorněno na obr. 9, je vzadu za objektivem 200 článek k regulaci světla 100. který je důležitou částí vynálezu. Článek k regulaci světla 100 je průsvitný a obsahuje film k regulaci světla 101 kruhového tvaru pro potlačování, jako např. blokování nebo rozptylování, světla dopadajícího na jeho povrch. Vnější průměr filmu k regulaci světla 1Q1 je menší než střední průměr objektivu 20 Q. Článek k regulaci světla je vyroben ze skla nebo z umělé hmoty. Pro film k regulaci světla lze např. použít Cr, CrQz nebo Ni. Jinak d navíc lze na článek k regulaci světla použít jakékoli z povrchových nepravidelností, rozebraných níže pod obrázky 12-17.

Mezi článkem k regulaci světla 1.0.0. a světelným zdrojem 900 je kolimátor 500 a dělič paprsku 600, jak je znázorněno na obr. 7A. V dráze světla odraženého od děliče paprsku 600 je umístěna zaostřovací čočka 2100 a fotodetektor 800. Zde má fotodetektor v zásadě kvadrant ovou s t rukt uru.

V optickém snímacím zařízení, které má výše zmíněné složení podle vynálezu, potlačuje film k regulaci světla 101 z paprsků dopadajícího světla 40Q světelný paprsek 40.2 středové oblasti, procházející oblastí mezi blízkou osovou oblastí a vzdálenou osovou oblastí, takže propouští jen světelné paprsky 401 a 403 procházející blízkou osovou oblastí a vzdálenou osovou oblastí, jak je znázorněno na obr. 9. Film k regulaci světla 101 vyrobený z chrómu (Cr) by např. blokoval světelný paprsek 402, tak, aby neprocházel

- 16 článkem k regulaci světla 100. Světelný paprsek 402 může být navíc rozptýlen, odražen, může dojít k jeho diírakcl nebo lomu v závislosti na hrubosti povrchu filmu k regulaci světla 101.

Filmem k regulaci světla JJ3JL, který má výše zmíněnou funkci, je přímo pokryt jeden povrch objektivu 200., jak je znázorněno na obr. 10. Jak je znázorněno na obr. 11, může být tvar filmu k regulaci světla 101 modifikován na mnohoúhelník, jako např. čtverec nebo pětiúhelník, jak je znázorněno na obr 16, raději než na kruhový tvar. Navíc může být poskytnut další film 10.1. nebo LQJL tak, aby vymezoval blízká osovou oblast v závislosti na tloušťce disku. Objektiv je např. optimalizován na tenký disk a měla by být vymezena blízká osová oblast. Proto může být k vymezení příslušné oblasti pro tenký disk podle jeho tloušťky poskytnut další film nebo zářez k regulaci světla.. Na obr. 10B je připojen další kruhový zářez XQ2 k regulaci světla, aby se optimalizoval disk o tloušťce 0,9 mm. Objektiv 200 může tak být použit např. pro disky o tloušťce 0,6 mm, 0,9 mm nebo 1,2 mm.

Obr. 12A a 12B znázorňují objektiv podle dalšího z provedení vynálezu. Obr. 13 a 14A jsou perspektivní znázornění a nárys objektivu znázorněného na obr. 12A. V těchto provedeních je jako zařízení k regulaci světla v objektivu 200' poskytnuto zařízení k vychylování světla 102. Jinými slovy: na straně, která na počátku přijímá světlo (obr. 12A) nebo na straně, odkud se vysílá světlo (obr. 12B) objektivu 200' je vytvořen strukturální vzor, tzn. zářez k regulaci světla 102 kruhového tvaru pro částečné blokování, difrakci, lom nebo rozptyl dopadajícího světla. Zářezy 102 mohou být navíc na obou stranách objektivu 200'. Jinak může mít zařízení pro vychylování světla 102 např. tvar výstupku nebo klínu XQ2., jak je znázorněno např. na obr 15K. Klínovitý výstupek 1Q2 může být také na druhé straně nebo na obou stranách objektivu 200'. Vnější průměr zářezu pro regulaci světla UQ2. j® menší než střední průměr objektivu 20..0. ·

- 17 Podobně jako výše zmíněný film k regulaci světla 101 je ve světelné oblasti mezi blízkou osovou oblastí a vzdálenou osovou oblastí zářez nebo klínovitý výstupek k regulaci světla 102 a funguje tak, že znovu reguluje (např. odráží, láme nebo rozptyluje) dopadající světlo ve směru nezávislém na fokusaci světla nebo dopadající světlo potlačuje (např. blokuje).

Objektiv 200' může být vyroben tlakovým injekčním vstřikováním (není znázorněno) nebo lisováním, jak je znázorněno na obr. 15H až 15K užitím formy, která má tvar odpovídající klínovitému výstupku 1 Q2·

Spodní forma 1002a má vzor s jedním nebo více zářezy 103 a vytvořenými podle zářezu k regulaci světla 102 k disperzi světla ve středové oblasti, jak je znázorněno na obr. 15A a 15B, takže vyrobená čočka je opatřena stupňovitým nebo klínovítým zařízením k regulaci světla vystupujícím nad povrch čočky, ale ve výše uvedeném popíšu obr. 12A bylo označeno jako zářez nebo zařízení k regulaci světla s difrakční mřížkou. Zářez 103a 1® vytvořen ve středové oblasti mezi blízkou osovou oblastí a vzdálenou osovou oblastí. Jinak může být zařízení k regulaci světla 102 také vyryto, vyleptáno nebo vybroušeno na povrchu čočky. Jak je znázorněno na obr. 15C a 15D, nerovný povrch vzniklý v části K erozí nebo leptáním obsahuje zařízení k regulaci světla 102 čočky podle dalšího provedení vynálezu.

Obr. 15E až 15G znázorňují různé příklady nerovných povrchů (drsný povrch, zubatý povrch a povrch se záseky) pro zformování zařízení k regulaci světla 102. které může obsahovat jen jednu formu povrchové nepravidelnosti nebo kombinaci různých typů.

Na obr. 15F může mít zařízení k regulaci světla 102 nerovnoměrně stupňovitý tvar tvořící mřížkovitý vzor k difrakci dopadajícího světla ve středové oblasti. Mřížkovitý vzor má rozpětí S, které je pro vlnovou délku laseru 650 nm menší než přibližně 200 um .

Obr. 15H znázorňuje materiál pro výrobu čočky 20Oqb ~ 18 jako j© sklo nebo umělá hmota, který je umístěn mezi horní formou 1ŮÍLL a spodní formou 1002a. Jak je znázorněno na obr. 151, přiblíží se horní forma 1001 a spodní forma l.Q.QSa k sobě, aby tak slisovaly materiál pro výrobu čočky žfl.Qm Pak jsou, jak znázorňuje obr. 15J, horní části 1001 formy a spodní část formy 1002a od sebe odděleny, čímž se získá objektiv 200m.

Zářez k regulaci světla JLQ2. se přednostně vytváří na spodním povrchu čočky 200 tak, aby byl orientován v předem určeném úhlu Θ vzhledem ke kolmici k optické ose, jak je znázorněno na obr. 14B. Světlo ze středové oblasti, odražené od zářezu k regulaci světla 102. se přednostně rozptýlí nebo odrazí ve směru, který není rovnoběžný s optickou osou.

Obr. 16 je nárys objektivu, který má jako zařízení k regulaci světla zářez k regulaci světla, kde zářez k regulaci světla ÍQ2. čtvercového tvaru je zformován v objektivu 200 podle dalšího provedení vynálezu

Zářez k regulaci světla 102' může mít tvar mnohoúhelníku, např. čtverce. Objektiv může být navíc modifikován tak, aby měl více zářezů k regulaci světla, které by řídily dopadající světlo. Také je možné použít jako zařízení k regulaci světla 100 libovolnou z povrchových nepravidelností (jako je např. zářez, výstupek, zubatý povrch a drsný povrch) na odděleném průsvitném článku

Ve výše uvedených provedeních byla pro objektiv 200 nebo 20.0' použita konvexní čočka, která by mohla být užitím teorie difrakce nahrazena rovinnou čočkou, jako je např. holografická čočka nebo Fresnelova čočka. Konkrétně platí, že když je čočka vybavena zařízením k regulaci světla, je v rovinné čočce vytvořen kruhový nebo čtvercový zářez k regulaci světla 102 \ jak je znázorněno na obr. 17, nebo se sem upevní nebo použije k pokrytí odděleně vyrobený film k regulaci světla XQJL, který má kruhový nebo čtvercový tvar, jak je znázorněno na obr. 18. Zářez k regulaci světla 1H2.' propustí světlo 402 z e středové oblasti bez

- 19 dlfrakce. Jinak žáMez k regulaci BVétla 222' odráží evSt-lo ve středové oblasti ve směru nezávislém na zaostřeni světla. Světlu 422 ze středové oblasti je tak zabráněno dosažení světelné plošky na disku.

Film k regulaci svétla 101 znázorněn# na obr. 18 absorbuje, rozptyluje a (nebo) odráží svétlo 422 ze středové oblasti, které dopadá na rovinnou dodku 222 . zabraňuj. svétlu 422 ze středové oblasti, aby nedosáhlo světelné ploSky disku. Když Je napr. Jako lllm k regulaci světla použit nátěr tmavou barvou, lllm absorbuje světlo. Zářez k regulaci světla a lllm k regulaci světla znázorněné na obr. 17 a 18 mohou být také modifikovány tak. aby měly vlče kruhových zářeze nebo filme v závislosti na tloušťce disku.

Mělo by být uvedeno. že struktura Čočkového zařízeni popsaná výěe se neomezuje na objektiv užívaný v optickém snímacím zařízení.

Obr. 19 znázorňuje velikost svételné plošky na disku o tloušťce 1,2 mm podle výše uvedených provedení. Zde použitý objektiv má střední průměr 4 mm, průměr blízké osové oblasti 2 mm a vzdálené osové oblasti od 2,4 mm do 4,0 mm. Zařízení k regulaci světla tak blokuje světelné paprsky o průměru v rozsahu 2,0 mm až 2,4 mm. Vnitřní průměr zařízení k regulaci světla kruhového tvaru může být změněn tak, aby byl v rozsahu 2,0 až 3,0 mm, čímž se optimalizuje zaostřovací místo na disku. Vnitřní Průměr a šířka zařízení k regulaci svétla může být také v rozsahu mezi 1,1 až 1,4 mm (např. 1,2 mm) a mezi 0, 1 a 0,25 mm (např. 0,15 mm). Jiné rozsahy budou záviset na vlastnostech systému.

Ve světlé Plošce vytvořené za výše zmíněných podmínek byl jako výsledek měření zjištěn průměr světelné plošky v bodě 1/e² ( asi 13%) intenzity centrálního světla 1,3 um. V porovnání se zařízením znázorněným na obr. 5, které neužívá film k regulaci světla, je v případě zařízení podle vynálezu, které využívá výše uvedeného filmu, množství světla v části B znázorněné na obr. 5 zmenšeno o více než

-20 70%,

Obr. 20 znázorňuje velikost světelného místa na srovnatelně tenkém disku, tzn. 0,6milimetrovém disku, za výše uvedených podmínek. Podle měření byl průměr světelné plošky v místě 1/e²(asi 13%) intenzity centrálního světla 0,83 um.

Jak je popsáno výše může být podle vynálezu světlá ploška vytvořena na disku v optimálním stavu. Jak je znázorněno na obr. 7A, prochází světlo odražené od disku objektivem 200. článkem k regulaci světla 1J2.Q. a kolimátorem 500 _a odráží se od děliče paprsku 600, aby pak prošlo zaostřovací čočkou 700 a dosáhlo íotodetektoru WQ, kde je detekováno a konvertováno na elektrický signál. Fotodetektor 800 slouží pro získání signálu o ohniskové chybě v důsledku astigmatismu a je jím obvykle kvadrantový fotodetektor.

Vlastnosti íotodetektoru 800 v optickém snímacím zařízení podle vynálezu budou podrobně popsány níže.

Jak je znázorněno na obr. 21 a 22, ploška vytvořená ve středu íotodetektoru 800 má centrální oblasti 201a a 901b odpovídající světlu blízké osové oblasti a okrajové oblasti 902a 902b odpovídající světlu vzdálené osové oblasti. Označení a a b označují světelnou plošku na silném disku a na tenkém disku. Konkrétně znázorňuje obr. 21 případ srovnatelně silného disku, např. 1,2 milimetrového disku, a obr. 22 znázorňuje případ srovnatelně tenkého disku, např. 0,6 milimetrového disku. Změna průměru je nevýznamná v centrální oblasti 90la světla blízké osové oblasti, bez ohledu na tloušťku disku . Změna průměru je však významná ve středové oblasti 90 3a, v níž je světlo blokováno článkem k regulaci světla JLQJ2·

Na obr. 21 je centrální oblast 901a odpovídající blízké osové oblasti ve středu íotodetektoru SQ.Q a fotodetektor 800 obklopuje okrajová oblast 902a Středová oblast 903a mezi centrální oblastí 9 01 a a okrajovou oblastí 902a je část, z níž je světlo eliminováno článkem k regulaci světla. Proto je okrajová oblast 902a a středová

-21 oblast 903a v tomto příkladě, kde je odrazný povrch disku blízko paraxiálního ohniska, v důsledku sférické aberace podstatně zvětšena, a k reprodukci informací z disku o tloušťce 1,2 mm se používá pouze světlo z oblasti poblíž osy.

Na obr. 22 je centrální (tzn.. blízká osová) oblast 901b a okrajová (tzn. vzdálená osová) oblast 902b. vytvořena na detekčním povrchu fotodetektoru ££Q, protože v tomto Příkladu je odrazný povrch tenkého disku poblíž minimálního kruhu ohniska paprsku. Řečeno jinými slovy, pro reprodukci informací z tenkého (0,6 mm) disku se použije veškeré světlo blízké a vzdálené osové oblasti, kromě světla středové oblasti, které je článkem k regulaci světla eliminováno. Zde si průměr blízké osové oblasti 901b, jelikož je paraxiální, udržuje stálou hodnotu bez ohledu na typ disku.

Jak je popsáno výše, k přečtení informace z disků o různé tloušťce používá optické snímací zařízení podle vynálezu fotodetektor 800 zkonstruovaný tak, aby při čtení informací ze silného disku přijímal pouze světlo z blízké osové oblasti a při čtení informací z tenkého disku přijímal světlo z blízké a vzdálené osové oblasti. Když se proto použije silný disk, získá se signál odpovídající světlu blízké osové oblasti. Když se použije tenký disk, získá se signál poměrně vyšší intenzity, odpovídající světlu blízké a vzdálené osové oblasti.

Obr. 23 znázorňuje jiný typ fotodetektoru S1Q, který má strukturu osmistěnu nebo strukturu složenou z osmi částí, kde druhá detekční oblast £12 obklopuje první detekční oblast £11, která je umístěna centrálně a je ekvivalentem kvadrantového fotodetektoru znázorněného na obr. 21. Zde se první detekční oblast £11 skládá ze čtyř Čtvercových elementů pro první příjem světla, Al, Bl, Cl a Dl, a druhá detekční oblast £12. se skládá ze čtyř elementů pro druhý příjem světla tvaru L, A2, B2, C2 a D2.

Signál o ohniskové chybě získaný užitím osmistěnného íotodetektoru £1£ je znázorněn na obr. 30, když je čtena “22 ~ informace ze silného disku. Zde je signál pouze z první oblasti pro příjem světla 811 označen plnou čarou ft a signál přijímaný z první i druhé oblasti pro příjem světla 811 a 812 je označen přerušovanou čarou B.

Obr. 24-26 a 27-29 znázorňují fotodetektor ve stavu

Příjmu světla, když je použit tenký disk (digitální videodisk) a když je použit silný disk (kompaktní disk).

První detekční oblast 811 má takové rozměry, že velikost první oblasti 811 by měla být optimalizována, aby přijímala světlo z blízké osové oblasti bez ztrát, když je čtena informace ze silného disku, a nepřijímala světlo ze vzdálené osové oblasti. První a druhá detekční oblast mají navíc takové rozměry, že světelné paprsky y z blízké osové oblasti a ze vzdálené osové oblasti jsou všechny přijaty, když jsou čteny informace ze silného disku, jak je znázorněno na obr. 24. Když jsou čteny informace ze silného disku, světlo ze vzdálené osové oblasti dopadá na druhou oblast pro příjem světla 812, jak je znázorněno na obr. 27.

Obr 24, 25 a 26 znázorňují stav přijímaní světla, fcdyž je objektiv umístěn vzhledem k tenkému disku v ohnisku, když je objektivu umístěn příliš daleko od disku a když je objektiv umístěn příliš blízko disku. Obdobně obr. 27-29 znázorňují stavy přijímání světla, když je objektiv umístěn vzhledem k silnému disku v ohnisku, když je objektiv umístěn příliš daleko od disku a když je objektiv umístěn příliš blízko disku.

Ve f otodetektoru SXÍb který má výše zmíněnou strukturu, se celý signál, tzn. signál z první a druhé oblasti pro příjem světla SIX a SX2, používá pro čtení informací z tenkého disku, a pro čtení informací ze silného disku se používá jen signál z první oblasti pro příjem světla 811.

Obr 30 znázorňuje, jak se signál o ohniskové chybě mění působením signálu z první oblasti pro příjem světla (plná čára A) a působením celkového signálu z první a druhé oblasti pro příjem světla (přerušovaná čára B), když je čtena informace ze silného disku. Rozdíl mezi tvary

-23 označenými plnou čarou A a přerušovanou čarou B jsou způsobeny množstvím rozptýleného světla v silném disku. V osmistěnném iotodetektoru 810 je rozptýlené světlo, které vzniká velkou sférickou aberací silného disku, detekováno hlavně vnějším íotodetektorem 312- Toto rozptýlené světlo detekované vnějším f otodetektorem 812 způsobuje nárůst amplitudy signálu o ohniskové chybě, což má za následek nestabilní signál o ohniskové chybě, jak je znázorněno přerušovanou čarou B. A když se naopak použije jen detekované světlo dopadající na vnitřní íotodetektor 8.1,1# je možno redukovat účinek rozptýleného světla na křivku tvaru S, jak je znázorněno plnou čarou A. V praxi je lépe označit signál o ohniskové chybě jako A než jako B, protože má pro signál o ohniskové chybně jediný nulový bod a symetrie signálu v nulovém bodě jé důležitou charakteristikou určující ohniskovou pozici objektivu.

Jak vyplývá z výše uvedeného, když jsou čteny informace ze silného disku, získají s® složky signálu o ohniskové chybě pouze užitím světla blízké osové oblasti, čímž se získá stabilní signál o ohniskové chybě, jak je znázorněno na obr. 30.

Jak je popsáno výše, při postupu regulace ohniska zařízení s objektivem a optického snímacího zařízení využívajícího téhož podle vynálezu, který zmenšuje velikost světelné plošky, tzn. množství světla části B na obr. 5 a stabilizuje signál o ohniskové chybě, není k použití disků různých tlouštěk třeba dalšího zařízení k regulaci ohniska, jelikož je generován jen jediný signál o ohniskové chybě bez ohledu na tloušťku disku. Také velikost detekovaných signálu o ohniskové chybě se liší v závislosti na tloušťce disku. Jinými slovy, jak je znázorněno na obr. 31, dopadne v případě tenkého disku na íotodetektor veškeré světlo blízké a vzdálené osové oblasti a v případě silného disku dopadne na íotodetektor jen světlo blízké osové oblasti, čímž se snadno rozliší typ disku.

Nyní bude podrobně popsán postup rozlišení typu disku s odkazy na vývojový diagram na obr. 32.

“24 Je-li vložen tenký nebo silný disk (krok 100), ohniskový Proud (který ovládá polohu objektivu vzhledem k disku) se zmenšuje nebo zvětšuje, aby se rozlišil rozsah objektivu, tzn. typ disku, jak je znázorněno na obr. 33. Objektiv se m-krát (m=l, 2, 3...) posune nahoru a dolů v rozsahu nastavení ohniska, čímž se získá součtový signál z fotodetektoru (sečtou se všechny signály z každého z osmi kvadrantů) a signál o ohniskové chybě (S_f )(krok 101). Protože se použije kvadrantový íotodetektor, získá se signál o ohniskové chybě běžnou astigmatickou metodou, jaká je napr. popsána v Patentu Spojených států č. 4 695 158, Kotaka et al. Jak je obvyklé, nebude zde rozpracováno jeho vysvětlení. Experimentálně bylo prokázáno, že amplituda signálu o ohniskové chybě pro reprodukci z tenkého disku je čtyMkrát větší než pro reprodukci ze silného disku, že intenzita světla je dostatečná pro srovnání s oběma typy disků a že signál o ohniskové chybě je stabilizován.

Velikost sférické aberace se pro reprodukci signálu zaznamenaného na disk provedením výše uvedeného postupu zmenší. Sférická aberace je však větší než sférická aberace optického snímače pro běžný přehrávač kompaktních disků, což se projeví v narušení reprodukčního signálu. Proto se dává přednost použití digitálního vyrovnávače vlnění, jak je znázorněno na obr. 36, který za předpokladu, že vstupní signál je fi(t) generuje výstupní signál fo(t) podle vztahu fo(t)=íi(t + r) - K [fi(t) + íi(t + 2r)J , kde r je předem určená doba zpoždění a K je předem stanovený amplitudový dělič, jak je znázorněno na obr. 32 (kroky 106 a 117).

Jakmile se získá signál o ohniskové chybě Sf a sčítací signál (krok 101), stanoví se, zda je signál o ohniskové chybě Sí větší než první referenční signál Pro tenký disk (krok 102). V této fázi může být součtový signál také porovnán s prvním referenčním signálem podle konstrukčních podmínek.

Jak je znázorněno na obr. 34, je-li první referenční hodnota menší než signál o fokusové chybě S_£ nebo součtový

- 25 signál, stanoví se, že je disk tenký (krok 103) a v souladu s tímto konstatováním se provádí kontinuálně zaostřování a seřizování (krok 104) , čímž se získá reprodukční signál (krok 105). Reprodukční signál prochází vyrovnávačem vlnění (krok 106) pro tenký disk, aby se získal signál o vyrovnávání vlnění (krok 107). Je-li však první referenční hodnota větší než signál o ohniskové chybě S< nebo součtový signál, určí se pak, zda je signál o ohniskové chybě větší než druhá referenční hodnota odpovídající silnému disku (krok 113).

Jak je znázorněno na obr. 35, je-li první referenční hodnota větší než signál o ohniskové chybě S_f nebo součtový signál a signál o ohniskové chybě S_f nebo je součtový signál větší než druhá referenční hodnota (krok 113), stanoví se, že je disk silný (krok 114), a provádí se kontinuálně zaostřování a seřizování (krok 115), čímž se získá reprodukční signál (krok 116). Aby se získal signál o vyrovnávání vlnění (krok 118), prochází reprodukční signál vyrovnávačem vlnění (krok 117) pro silný disk.

Je-li signál o ohniskové chybě Sf nebo součtový signál menší než druhá referenční hodnota, je generován chybový signál. (krok 123). Signálu o ohniskové chybě a součtového signálu lze použít k přesnému rozlišení typu disku a tento postup využívající obou signálů snižuje roz1 i šovac í chybu.

Jak je popsáno výše, čočkové zařízení podle vynálezu má různé výhody, jejichž popis následuje.

Čočkové zařízení podle vynálezu užívá zařízení k blokování nebo rozptylu světla, jehož výroba je jednoduchá a snadná, místo složitých a nákladných holografických čoček. Jelikož lze také použít světlo, které není separováno holografickou čočkou, má čočkové zařízení vyšší užitnou efektivitu než má běžné zařízení. Kromě toho, protože paprsek vytvoří velmi malou plošku, může se zdokonalit zaznamenávání a reprodukce informací. Protože čočkové zařízení s prostředky pro blokování, odraz, difrakci a rozptyl světla má jediný objektiv, je velmi

- 26 jednoduché sestavit a seřídit využívá čočkové zařízení. Jelikož na tloušťku disku, získá signál, optický snímač, kde se se také vždy, bez ohledu který dokáže rozlišit typ disku nejsou k rozlišení typu disku třeba další prostředky.

k rozlišení

Běžné zařízení s hologramem musí oproti tomu některých signálů použít další prostředky, protože zařízení generuje násobné signály.

Jeden _z násobných elgnálu Be užívá pro tenké disky a jiný pro silné disky.

Zatímco byl vynález s odkazem na preferované odborník v oboru pochopí, další změny formy i detailů konkrétně znázorněn provedení vynálezu, a popsán průměrný že mohou být provedeny různé obsahu, aniž by duch i rozsah vynálezu. Např. relativní v dráze světla může být jiná, čímž se změní a následně i podrobnosti různých postupů elektricky konvertované vzory plošek.

byl překročen poloha disků vzory plošek využívaj ících

Průmyslová tslnPgt

Vynález lze využít v v oblastech záznamových médií videodat nebo audiodat.

optickém systému zavedeném

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Čočkové zařízení, vyznačující se tím, že obsahuje: čočku zaostřující světlo do ohniskové zóny, která má předem stanovený střední průměr a zařízení pro regulaci světla umístěné v dráze světla z uvedené čočky, které zabraňuje, aby světlo ve středové osové oblasti uvedené dráhy světla nedosáhlo ohniskové zóny, přičemž středová osová oblast se nachází mezi blízkou osovou oblastí, která obsahuje střed uvedené dráhy světla, a vzdálenou osovou oblastí umístěnou vně kruhu vzhledem ke středové oblasti, přičemž uvedené zařízení pro regulaci světla umožňuje, aby světlo v uvedené blízké a vzdálené oblasti uvedené dráhy světla dosáhlo uvedené ohniskové zóny.

2. Čočkové zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že uvedená čočka je objektiv.

3. Čočkové zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že uvedené zařízení k regulaci světla blokuje světlo ve středové oblasti uvedené dráhy světla.

4. Čočkové zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že uvedené zařízení k regulaci světla rozptyluje světlo ve středové oblasti uvedené dráhy světla.

5. Čočkové zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že uvedené zařízení k regulaci světla provádí difrakci světla ve středové oblasti uvedené dráhy světla.

6. Čočkové zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím. že uvedené zařízení k regulaci světla absorbuje světlo ve středové oblasti uvedené dráhy světla.

7. Čočkové zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že uvedené zařízení k regulaci světla odráží světlo ve středové oblasti uvedené dráhy světla.

8.

9.

10.

11.

12.

13.

14.

Čočkové zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že uvedené zařízení k regulaci světla propouští světlo ve středové oblasti uvedené dráhy světla ve směru nezávislém na uvedené ohniskové zóně.

Čočkové zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že uvedené zařízení k regulaci světla láme světlo ve středové oblasti uvedené dráhy světla ve směru vně od ohniskové zóny.

Čočkové zařízení podle nároku 2, vyznačující se tím, že uvedené zařízení k regulaci světla reguluje světlo ve středové oblasti mezi blízkou a vzdálenou osou dopadajícího světelného paprsku alespoň jedním z uvedených postupů^: blokování, rozptyl, difrakce, lom, absorbce, propuštění a odraz.

Čočkové zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že uvedené zařízení k regulaci světla má předem určenou oblast, která brání, aby světlo ve středové osové oblasti uvedené dráhy světla nedosáhlo uvedené ohniskové zóny, přičemž uvedená předem stanovená oblast má vnější průměr menší než je střední průměr uvedené čočky.

Čočkové zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že uvedeným zařízením k regulaci světla je alespoň jeden film k regulaci světla předem určeného vzoru na uvedené čočce.

Čočkové zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že uvedené zařízení k regulaci světla obsahuje průsvitný článek.

Čočkové zařízení podle nároku 13, vyznačující se tím, že uvedený průsvitný článek je umístěn v předem určené vzdálenosti od uvedené čočky.

15. Čočkové zařízení podle nároku 13, vyznačující se tím, že uvedený průsvitný článek obsahuje alespoň jeden film k regulaci světla předem určeného vzoru.

16. Čočkové zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že uvedené zařízení k regulaci světla obsahuje alespoň jeden film k regulaci světla předem určeného vzoru na uvedené čočce.

17. Čočkové zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že uvedené zařízení k regulaci světla obsahuje alespoň jednu povrchovou nepravidelnost předem určeného vzoru.

18. Čočkové zařízení podle nároku 17, vyznačující se tím, že uvedená alespoň jedna povrchová nepravidelnost obsahuje zářez, který má boční stěnu předem určeného sklonu vzhledem k ose uvedené dráhy světla.

19. Čočkové zařízení podle nároku 18, vyznačující se tím, že uvedený zářez je tvaru V.

20. Čočkové zařízení podle nároku 18, vyznačující se tím, že uvedený zářez má rovnoběžné strany a uvedenou čočku v rovinné čočce.

21. Čočkové zařízení podle nároku 17, vyznačující se tím, že uvedená alespoň jedna povrchová nepravidelnost obsahuje vyčnívající výstupek tvaru klínu.

22. Čočkové zařízení podle nároku 17, vyznačující se tím, že uvedená povrchová nepravidelnost má drsný povrch.

23. Čočkové zařízení podle nároku 17, vyznačující se tím, že uvedená povrchová nepravidelnost obsahuje difrakcni

mřížku určenou pro difrakci světla v uvedené středové oblasti uvedené dráhy světla mimo uvedenou ohniskovou zónu.

24.

25.

26.

Čočkové zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že uvedená čočka má lámavý povrch.

Čočkové zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že uvedená čočka je difrakční čočka.

Čočkové zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že uvedená čočka je rovinná čočka.

27.

28.

29.

Způsob výroby čočky podle nároku 1, vyznačující se tím, že obsahuje následující kroky:

poskytnutí první části formy, která má povrchový vzor čočky na vnitřním povrchu uvedené první části formy;

vytvoření středové osové oblasti v uvedeném povrchovém vzoru čočky, přičemž uvedená středová osová oblast se nachází blízkou osovou oblastí, která obsahuje střed uvedené čočky, a vzdálenou osovou oblastí směřující radiálně vně z uvedené středové oblasti, přičemž uvedená středová osová oblast zabraňuje světlu dopadajícímu do středové oblasti formy, aby se nerozšířilo do ohniskové oblasti uvedené formy;

poskytnutí druhé části formy odpovídající uvedené první části formy;

umístění materiálu pro čočku mezi uvedenou první a druhou část formy a zformování uvedené čočky, která má středovou část mezi uvedenou první a druhou částí, formy.

Způsob výroby podle nároku 27, vyznačující se tím, že uvedený krok zformování čočky zahrnuje lisování.

Způsob výroby podle nároku 27, vyznačující se tím, že uvedený krok zformování čočky zahrnuje tlakové injekční vstřikování.

30. Způsob výroby podle nároku 27, vyznačující se tím, že uvedená středová osová oblast má alespoň jeden tvar vybraný ze skupiny, skládající se ze stupňovitého tvaru, klínovítého tvaru, tvaru písmene V a tvaru typu drsného povrchu.

31. Způsob výroby objektivu podle nároku 27, vyznačující se tím, že uvedený krok vytváření středové osové oblasti zahrnuje leptání uvedeného povrchového vzoru čočky.