HK88094A - Apparatus for optically scanning an information plane - Google Patents

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HK88094A
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Louis Marie Hubert Cobben
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Claims (17)

  1. Vorrichtung zum optischen Abtasten einer Aufzeichnungsspur (5), wobei die Vorrichtung eine Strahlungsquelle (7) zur Lieferung eines Abtaststrahlenbündels (6), ein abbildendes optisches System (8-11) zur Abbildung der Strahlungsquelle in einen Abtastfleck auf der Aufzeichnungsspur, ein in dem Strahlengang zwischen der Strahlungsquelle (17) und der Aufzeichnungsspur angeordnetes Beugungsgitter (14) und Mittel (41-45, 33, 37) zur Steuerung der Lage des Abtastflecks in bezug auf die Spur enthalt, dadurch gekennzeichnet, daß das Beugungsgitter so angeordnet ist, daß nur die Strahlung eines von dem Gitter in eine höhere Beugungsordnung gebeugten Strahlenbündels (ba) in den Abtastfleck fokussiert wird, daß die Strahlungsquelle (7) von einem Laser (31, 32) gebildet wird, dessen Wellenlänge abstimmbar ist, und daß die Mittel zur Steuerung der Lage des Abtastflecks ein Steuersignal (Srad) für die Strahlungsquelle erzeugen, um den Laser so abzustimmen, daß die Wellenlänge gesteuert wird.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungsquelle von einer als Einmodendiodenlaser arbeitenden Halbleiterdiode und einem damit optisch gekoppelten Element mit einer lichtleitenden Schicht gebildet wird, die als abstimmbarer Resonator für die Laserstrahlung wirkt.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuersignal für die Strahlungsquelle ein Gleichstromsignal ist, dessen Größe und Vorzeichen proportional zu einem Spurfolgefehlersignal sind, wobei die Wellenlänge des Abtaststrahlenbündels mit Hilfe des Gleichstromsignals auf einen optimalen Wert abgestimmt wird.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gezeichnet, daß die Strahlungsquelle mit einer Wechselstromsignalquelle gekoppelt ist, um die Wellenlänge der Strahlungsquelle mit einer kleinen Amplitude um einen Mittelwert periodisch zu verändern und daß eine optoelektronische Detektionsanordnung vorhanden ist, um aus der Ebene der Aufzeichnungsspur stammende Strahlung mit Hilfe eines Bezugssignals, dessen Frequenz gleich der periodischen Veränderung der Wellenlänge ist, synchron zu detektieren.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das abbildende optische System von dem Beugungsgitter gebildet wird, das eine Linsenwirkung aufweist.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2, 3, 4 oder 5, dadurch gezeichnet, daß das Beugungsgitter ein Reflexionsgitter ist, wobei der Einfallswinkel zwischen einer Gitternormalen und dem Hauptstrahl des Abtaststrahlenbündels bedeutend größer als 45° und kleiner als 90° ist.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, in der die Strahlungsquelle einen Diodenlaser mit einer aktiven Schicht enthält, der ein Laserstrahlenbündel emittiert, dessen Öffnungswinkel in der lateralen Ebene, durch die Hauptachse des Strahlenbündels und parallel zur aktiven Schicht, kleiner ist als der Öffnungswinkel in der transversalen Ebene, durch die Hauptachse des Strahlenbündels und quer zur aktiven Schicht, dadurch gekennzeichnet, daß die Gitterstreifen quer zu der lateralen Ebene liegen.
  8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Beugungsgitter ein Phasengitter ist.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Beugungsgitter von einem Profilgitter gebildet wird.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Phasengitter ein Volumengitter mit mehreren nebeneinanderliegenden Streifen ist, die abwechselnd eine erste mittlere Brechzahl und eine zweite mittlere Brechzahl haben.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Intensitätsverteilung über die verschiedenen Beugungsordnungen bestimmenden Gitterparameter so gewählt sind, daß ein maximaler Prozentsatz der einfallenden Strahlungsstärke in der gewählten Beugungsordnung enthalten ist.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein in eine der ersten Beugungsordnungen gebeugtes Teilbündel in den Abtastfleck fokussiert wird.
  13. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein in eine zweite oder höhere Beugungsordnung gebeugtes Teilbündel in den Abtastfleck fokussiert wird.
  14. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Beugungsgitter an der schrägen Seite eines dreieckigen Prismas angeordnet ist, das einen rechten Winkel hat, und dessen beide andere Seiten senkrecht zum Einfallsstrahlenbündel bzw. dem zur Aufzeichnungsspur gerichteten Strahlenbündel stehen.
  15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Prismas, die dem Beugungsgitter zugewandt ist und durch die das von dem Beugungsgitter reflektierte Strahlenbündel austritt, gekrümmt ist.
  16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die gekrümmte Fläche eine asphärische Fläche ist und daß das Beugungsgitter ein lineares Gitter ist.
  17. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die gekrümmte Fläche sphärisch ist und daß das Gitter eine aberrationskorrigierende Asphärizität hat.
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