Оптическая головка считывания

 

Изобретение относится к оптической головке, обеспечивающей запись и воспроизведение информации типа видео- или аудиоинформации на носитель или с носителя записи. Оптическая головка включает линзу объектива, расположенную на пути светового луча перед диском и имеющую заданный эффективный диаметр, а также элементы управления световым пучком, расположенные на пути светового луча и предназначенные для управления световым пучком в промежуточной области, находящейся между ближней и дальней осевыми областями падающего светового пучка, таким образом, что благодаря сокращению эффекта сферической аберрации обеспечивается упрощенное и недорогое устройство, предназначенное для использования дисков разной толщины в одном дисковом накопителе. 27 з.п. ф-лы, 36 ил.

Изобретение относится к оптической головке, обеспечивающей запись и воспроизведение информации типа видео- или аудиоинформации на носитель или с носителя записи, например дисков. Конструкция диска такова, что поверхность записи информации расположена на подложке. Подложка может быть выполнена, например, из пластика или стекла. Для считывания или записи информации на диск высокой плотности диаметр оптического пятна должен быть очень малым. С этой целью увеличивается числовая апертура линзы объектива и используется источник света с более короткой длиной волны. Однако при использовании более коротковолнового источника света соответственно уменьшается и допустимый наклон диска к оптической оси. Такой уменьшенный допустимый наклон диска может быть увеличен за счет уменьшения толщины диска.

Полагая, что угол наклона диска равен Θ, значение коэффициента комы W₃₁ может быть найдено из выражения: где d и n - толщина и коэффициент преломления диска соответственно. Как видно из приведенного выражения, коэффициент комы пропорционален третьей степени числовой апертуры (NA). Следовательно, полагая, что NA линзы объектива, требуемой для обычного компакт-диска (КД), составляет 0,45, а для обычного цифрового видеодиска или гибкого цифрового диска (ГЦД) 0,6 (такое значение необходимо для обеспечения более высокой плотности записи информации), получим, что коэффициент комы ГЦД при заданном угле наклона примерно в 2,34 раза превышает коэффициент комы КД той же толщины. Таким образом, максимально допустимый наклон ГЦД уменьшается примерно вдвое по сравнению с КД. Для того чтобы уравнять допустимые максимальные углы наклона для ГЦД и КД, толщина d ГЦД должна быть уменьшена.

В то же время такой диск уменьшенной толщины, приспособленный для работы с более коротковолновым источником света (высокой плотности), не может использоваться в устройствах записи/воспроизведения, применяющихся для обычных КД с более длинноволновым источником света, так как при использовании диска нестандартной толщины появляются сферические аберрации, степень которых определяется степенью отличия толщины используемого диска от толщины стандартного диска. При чрезмерном возрастании сферических аберраций формируемое на диске пятно не обладает интенсивностью, требуемой для записи информации, что препятствует безошибочной записи данных. Кроме того, при воспроизведении информации отношение сигнал/шум является слишком низким и не позволяет воспроизводить информацию без ошибок.

Таким образом, существует необходимость в оптической головке считывания, использующей коротковолновый источник света, например, с длиной волны 650 нм и совместимой с дисками типа КД и ГЦД разной толщины.

С этой целью выполнено исследование устройств, обеспечивающих запись на диски и воспроизведение с дисков двух типов, имеющих разную толщину, при помощи единственной оптической головки, использующей коротковолновый источник света. Линзовое устройство, выполненное в виде комбинации голографической линзы и преломляющей линзы, описано, например, в выложенной патентной публикаций Японии Hei 7-98431.

На фиг. 1 и 2 показана фокусировка на диски 3a и 3b разной толщины света, дифрагированного согласно дифракции нулевого и первого порядка соответственно. На обоих чертежах голографическая линза 1, на которую нанесена голограмма 11, а также преломляющая линза объектива 2 размещены на пути светового пучка перед дисками 3а и 3b. Световой пучок 4, испускаемый источником света (не показан), проходя через голографическую линзу, дифрагирует на голограмме 11, в результате чего пучок света разделяется на дифракционные пучки нулевого 40 и первого 41 порядков, каждый из которых фокусируется объективом 2 в разных точках оптической оси и с разной интенсивностью. Две разные точки фокусировки являются точками, соответствующими более толстому 3b и более тонкому 3а дискам, и в результате обеспечивается выполнение операций записи/считывания с дисками разной толщины.

Однако при использовании такой системы линз разделение голографической линзой 1 света на два пучка (т.е. дифракционные пучки нулевого и первого порядка) снижает эффективность использования света примерно на 15% (за счет преломления и частичной двукратной дифракции для пучка первого порядка). Кроме того, при выполнении операции считывания информация содержится только в одном из пучков, а второй пучок информации не содержит и поэтому воспринимается как шум. К тому же, изготовление требуемой голографической линзы сопряжено с высокоточным процессом травления тонкой голограммы, в результате чего стоимость изготовления возрастает.

На фиг. 3 показана схема еще одной оптической головки, описанной в патенте США N 5281797. Эта оптическая головка содержит переменную диафрагму 1a, предназначенную для изменения диаметра апертуры, в результате чего информация может записываться на диск с большей и с меньшей длиной волны, имеющие одинаковую толщину, а затем считываться с этих дисков. Переменная диафрагма 1a устанавливается между объективом 2 и коллиматором 5. Переменная диафрагма 1a управляет пучком 4, испускаемым источником света 9 и прошедшим через светоделитель 6, путем необходимой регулировки области, через которую проходит световой пучок, т.е. числовой апертуры (NA). Поперечная апертура переменной диафрагмы 1a регулируется в соответствии с размерами пятна, требуемыми для используемого диска, постоянно пропускает круговой луч 4a в центральной области и выборочно пропускает или блокирует луч 4b в периферийной области. На фиг. 3 ссылочной позицией 7 обозначена фокусирующая линза, а ссылочной позицией 8 фотодетектор.

Если в оптическом устройстве, имеющем описанную выше конструкцию, переменная диафрагма выполнена в виде механической диафрагмы, то ее структурные резонансные характеристики меняются в зависимости от эффективных размеров апертуры диафрагмы. На практике диафрагму сложно установить в привод объектива. Для решения этой проблемы диафрагма может быть выполнена на жидких кристаллах. Это, однако, значительно усложняет миниатюризацию устройства, ухудшает теплостойкость и износостойкость, а также увеличивает стоимость его изготовления.

Другой метод описан в патенте США N 5496995, в соответствии с которым на пути света к объективу помещается фазирующая пластина. Фазирующая пластина создает первый и второй источники света с различными фазами, так что боковые участки главного лепестка изображения первого источника света компенсируются главным лепестком изображения второго источника света при наложении двух изображений. В одном из вариантов осуществления непрозрачные окружности разделяют канавки различной глубины, причем канавки обеспечивают разность фаз. Однако данный вариант сложен в осуществлении в связи с необходимостью точного выбора глубины канавок и интенсивности света, например, для обеспечения необходимого изменения фазы и компенсации лепестков.

В другом варианте осуществления для каждого диска может быть предусмотрен различный объектив. В этом случае, однако, возникает необходимость в механизме привода для смены линз, что усложняет конструкцию и соответственно увеличивает ее стоимость.

Задачей изобретения является создание оптической головки, в которой используется недорогое и простое в изготовлении линзовое устройство для обеспечения записи/воспроизведения информации с использованием дисков различной толщины.

Указанный результат достигается в соответствии с изобретением тем, что оптическая головка считывания содержит источник света, линзу объектива, обращенную к одному из дисков, который размещен в оптическом устройстве, имеющую область пропускания света, разделенную на ближнюю, среднюю и дальнюю зоны, соответствующие ближней осевой зоне, промежуточной осевой зоне и дальней осевой зоне падающего света соответственно, причем одна из зон линзы фокусирует свет на диск независимо от типа диска, фотодетектор для детектирования света, отраженного от диска, светоделитель, размещенный между линзой объектива и источником света, для передачи/отражения света от источника света к линзе объектива и для отражения/передачи света, отраженного от диска, к фотодетектору.

При этом промежуточная зона линзы объектива может быть выполнена с возможностью блокирования, или рассеивания, или дифрагирования, или поглощения, или отражения света в промежуточной зоне пути прохождения света.

Кроме того, промежуточная зона линзы объектива может быть выполнена с возможностью пропускания света в промежуточной зоне пути прохождения света в направлении, не соответствующем фокальной зоне, либо преломления света в промежуточной зоне пути прохождения света в направлении, отличном от направления на фокальную зону, либо может препятствовать прохождению света в промежуточной осевой зоне пути прохождения света в фокальную зону.

При этом промежуточная зона линзы объектива может включать в себя по меньшей мере одну поверхностную неоднородность предварительно определенной конфигурации, например, в виде канавки, стенка которой имеет предварительный наклон по отношению к оси пути прохождения света предпочтительно в виде канавки V-образной формы.

Канавка может иметь параллельные стороны, при этом упомянутая линза является плоской линзой.

Кроме того, поверхностная неоднородность может включать в себя выступающее клинообразное ребро, или шероховатую поверхность, или дифракционную решетку для дифрагирования света в промежуточной зоне пути прохождения света в сторону от фокальной зоны.

Предпочтительно по меньшей мере одна поверхностная неоднородность предварительно определенной конфигурации образована по меньшей мере на одной поверхности линзы. При этом линза предпочтительно имеет преломляющую поверхность, или представляет собой дифракционную линзу, или плоскую линзу.

Кроме того, фотодетектор предпочтительно включает в себя первую светоприемную зону для приема света только в ближней осевой зоне, отраженного от сравнительно толстого диска, вторую светоприемную зону, окружающую первую светоприемную зону, причем первая и вторая светоприемные зоны принимают свет в ближней и дальней осевых зонах, отраженный от относительно тонкого диска, при этом первая и вторая светоприемные зоны фотодетектора включают в себя сегменты, разбитые на квадранты.

Кроме того, промежуточная зона предпочтительно определена толщиной диска, который предпочтительно представляет собой диск типа цифрового видеодиска или компакт-диска, причем диск имеет толщину предпочтительно 0,6 ± 0,1 мм или 1,2 ± 0,1 мм и может быть выполнен из стекла или пластмассы.

При этом ближняя и дальняя зоны предпочтительно определены величиной оптической аберрации, а диск может представлять собой диск, толщина которого различна.

Изобретение поясняется на примерах осуществления, иллюстрируемых чертежами, на которых представлено следующее: фиг. 1 и фиг. 2 - схема обычной оптической головки считывания, содержащей голографическую линзу, для случая, когда световой пучок фокусируется соответственно на тонкий и толстый диски; фиг. 3 - схема еще одной известной оптической головки; фиг. 4 и фиг. 5 - иллюстрации случаев, когда световой пучок фокусируется соответственно на тонкий и на толстый диски при помощи общего объектива без использования голографической линзы; фиг. 6A - диаграмма, иллюстрирующая изменение размеров пятна в тех случаях, когда линза объектива, соответствующая изобретению, применяется и не применяется, фиг. 6B - увеличенный фрагмент "A", показанный на фиг. 6A; фиг. 7A - схема оптической головки считывания, выполненной в соответствии с настоящим изобретением, для случая, когда световой пучок фокусируется на два диска разной толщины, фиг. 7B и фиг. 7C соответствуют увеличенным фрагментам фокальных точек, показанных на фиг. 7A соответственно для тонкого и толстого дисков; фиг. 8 - пространственное представление объектива оптической головки считывания по фиг. 7A, выполненного в соответствии с настоящим изобретением; фиг. 9 - схематичное изображение объектива, соответствующего одному из вариантов осуществления изобретения, в оптической головке считывания по фиг. 7A, для случая, когда световой пучок фокусируется на диск;
фиг. 10A - поперечное сечение объектива с нанесенной на его поверхность пленкой управления световым пучком, выполненного в соответствии с другим вариантом осуществления изобретения; фиг. 10B - поперечное сечение объектива, выполненного в соответствии с еще одним вариантом осуществления изобретения;
фиг. 11 - вид спереди объектива с квадратной канавкой управления световым пучком, выполненного в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения;
фиг. 12A - схема объектива, выполненного в соответствии с другим вариантом осуществления изобретения, иллюстрирующая случай, когда свет фокусируется на диск, на фиг. 12B показано поперечное сечение объектива, выполненного в соответствии с еще одним вариантом осуществления изобретения;
фиг. 13 - пространственное представление объектива по фиг. 12A;
фиг. 14A и фиг. 14B - соответственно вид спереди и увеличенный фрагмент объектива по фиг. 12A;
фиг. 15A - вид сбоку пресс-формы для изготовления объектива согласно варианту осуществления настоящего изобретения, фиг. 15B - вид спереди, иллюстрирующий внутреннюю поверхность нижней части пресс-формы, показанной на фиг. 15A; фиг. 15C - вид сбоку пресс-формы для изготовления объектива в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения, фиг. 15D - вид спереди, иллюстрирующий внутреннюю поверхность нижней части пресс-формы, показанной на фиг. 15C; фиг. 15E - фиг. 15G - увеличенные фрагменты участка К, показанного на фиг. 15C, иллюстрирующие различные варианты осуществления настоящего изобретения; фиг. 15H и фиг. 15I - иллюстрации процесса изготовления объектива в соответствии с настоящим изобретением; фиг. 15J - вид сбоку объектива, изготовленного с использованием процесса, показанного на фиг. 15H и фиг. 15I;
фиг. 16 - вид спереди объектива, выполненного в соответствии с еще одним вариантом осуществления изобретения;
фиг. 17 и фиг. 18 - схемы объективов, выполненных в соответствии с другими вариантами осуществления изобретения, иллюстрирующие случай, когда световой пучок фокусируется плоской линзой соответственно на два диска разной толщины;
фиг. 19 и фиг. 20 - трехмерные диаграммы, иллюстрирующие случай, когда свет фокусируется соответственно на толстый диск и на тонкий диск при помощи линзового устройства, выполненного в соответствии с настоящим изобретением;
фиг. 21 и фиг. 22 - виды спереди каждого из фотодетекторов, устанавливаемых в оптической головке считывания, выполненной в соответствии с изобретением, при использовании толстого диска и тонкого диска, иллюстрирующие случаи, в которых свет падает на фотодетекторы соответственно с диска толщиной 1,2 мм и с диска толщиной 0,6 мм;
фиг. 23 - вид спереди восьмисекционного фотодетектора, используемого в оптической головке считывания, выполненной в соответствии с настоящим изобретением;
фиг. 24-26 и фиг. 27-29 - виды спереди, иллюстрирующие область приема светового потока, формируемую восьмисекционным фотодетектором, при различных положениях объектива относительно тонкого и толстого дисков соответственно;
фиг. 30 - сигнал фокусировки, полученный с восьмисекционного фотодетектора, показанного на фиг. 23;
фиг. 31 - сравнительные диаграммы, иллюстрирующие изменение сигналов, принятых фотодетектором оптической головки считывания, которая в соответствии с настоящим изобретением используется с двумя дисками разной толщины;
фиг. 32 - блок-схема, иллюстрирующая последовательность управления приводом оптической головки считывания в соответствии с настоящим изобретением;
фиг. 33 - иллюстрация позиции? в которой сигнал фокусировки генерируется согласно графику изменения тока от времени, в зависимости от изменения тока фокусировки, как представлено в блок-схеме по фиг. 32;
фиг. 34 и фиг. 35 - диаграммы, характеризующие зависимость тока от времени и иллюстрирующие сравнение в блок-схеме, приведенной на фиг. 32, сигнала фокусировки соответственно с первым и вторым опорными значениями;
фиг. 36 - структурная схема цифрового корректора, используемого в оптической головке считывания в соответствии с настоящим изобретением.

Согласно настоящему изобретению свет в промежуточной зоне вокруг оси в центре пути прохождения светового потока блокируется или затеняется. Промежуточная зона находится между зоной, прилегающей к оси ("ближней осевой зоной"), и зоной, удаленной от оси ("дальней осевой зоной"). Блокирование света в промежуточной зоне позволяет световым пучкам в ближней и дальней осевых зонах формировать небольшое световое пятно с минимизацией боковых лепестков вокруг светового пятна, формируемого в фокальной зоне линзы, за счет устранения искажений света, которые присутствуют в противном случае.

В данном случае ближняя осевая зона характеризует область вокруг центральной оси линзы (т.е. оптической оси), аберрации в которой пренебрежимо малы и которая осуществляет фокусировку в зону, примыкающую к параксиальной фокальной точке. Дальняя осевая зона представляет зону, удаленную относительно дальше от оптической оси, чем ближняя зона, и образует область фокусировки, смежную с краевым фокусом. Промежуточная зона представляет собой зону между ближней осевой зоной и дальней осевой зоной.

С другой стороны, ближняя осевая зона и дальняя осевая зона могут быть определены через значение оптической аберрации в толстом диске. Объектив должен иметь весьма малое значение оптической аберрации (например, сферической аберрации, комы, дисторсии и т.д.). В общем случае объектив, используемый в оптической головке считывания, должен иметь аберрации, не превышающие 0,04λ (где λ - длина волны света, падающего на линзу). Объективы, аберрации которых превышают 0,07λ, считаются непригодными для использования в оптических головках считывания. По мере увеличения толщины диска оптические аберрации также возрастают. Таким образом, если объектив с аберрациями меньше 0,04λ используется при работе с заранее определенными или тонкими дисками (например, ГЦД), то при работе с более толстыми дисками (например, КД) аберрации (в особенности сферические аберрации) будут возрастать.

Более того, если значение аберраций составляет от 0,04λ до 0,07λ, то в этом случае возникает нежелательный периферийный световой поток (В), показанный на фиг. 5. Для компенсации в толстом диске значительных оптических аберраций выделяется ближняя осевая зона, в которой оптические аберрации ниже 0,04λ, Также выделяется дальняя оптическая зона, в которой аберрации выше 0,07λ. Таким образом, промежуточная область устанавливается между 0,04λ и 0,07λ для устранения искажений, вызванных сферическими аберрациями. Более подробное описание фиг. 5 будет приведено ниже.

С этой целью в промежуточной зоне между ближней осевой зоной и дальней осевой зоной вдоль пути падающего света устанавливаются средства управления световым пучком, имеющие круговую или многоугольную форму, типа квадрата, для блокирования или рассеяния света. В данном изобретении используется тот эффект, что свет в дальней осевой зоне не оказывает влияния на участок светового пятна, формируемый центральной частью светового потока, а свет промежуточной области, находящейся между ближней и дальней осевыми зонами, такое влияние оказывает.

На фиг. 4 показан случай, в котором свет с длиной волны 650 нм при помощи объектива с коэффициентом преломления 1,505 фокусируется на диске толщиной 0,6 ± 0,1 мм и с коэффициентом преломления 1,5. Как видно, диаметр светового пятна составляет 0,85 мкм по уровню, 1/e² (≈13% интенсивности света).

На фиг. 5 показан случай, когда свет фокусируется на диске толщиной 1,2 ± 0,1 мм при прочих прежних условиях. На фиг. 5 видно, что свет в пятне диаметром 2 мкм в основном сфокусирован в центральной части этого пятна (A), но также сфокусирован и в других частях (В). При этом интенсивность света в других частях (В) составляет 5-10% от интенсивности в центральной части (А). Это объясняется тем, что свет, падающий в области, удаленные от оптической оси, подвержен сферическим аберрациям, степень которых определяется толщиной разных дисков.

Как было отмечено выше, размеры пятна, формируемого на толстом диске, превышают размеры пятна, образуемого на тонком диске, что обусловливается сферическими аберрациями. Кроме того, в связи с тем, что свет, падающий в дальнюю осевую зону, т.е. область, относительно удаленную от оптической оси, фокусируется в месте, отличном от оптической оси, и рассеивается, то свет в дальней осевой зоне не оказывает влияния на фокусировку света в центральной части (А). В то же время, как было указано выше, так как свет, присутствующий между ближней и дальней осевыми зонами, оказывает воздействие на фокусировку света ближней осевой зоны, то интенсивность света в периферийных зонах (В) увеличивается. Иными словами, свет в промежуточной зоне между ближней и дальней осевыми зонами претерпевает искажения, если не применяется данное изобретение, в результате чего вокруг центрального светового пучка (А) возникают периферийные пучки (В), как это показано на фиг. 5. Интенсивность этих периферийных световых пучков составляет около 6-7% от интенсивности центрального пучка, что приводит к возрастанию пульсаций при приеме отраженного света и соответственно затрудняет точную запись и воспроизведение информации.

На фиг. 6A показаны диаграммы (a)-(d), иллюстрирующие изменение размеров светового пятна в случае, когда средства управления световым пучком, выполненные в соответствии с настоящим изобретением, применяются и не применяются. На фиг. 6A диаграммы (b) и (с) получены, когда средства управления световым пучком применяются, а диаграммы (а) и (d) получены, когда средства управления световым пучком не применяются. При этом используется объектив с числовой апертурой 0,6 и эффективным радиусом 2 мм. В качестве примера средств управления световым пучком, предназначенных для блокирования или рассеяния света, применяется кольцеобразная пленка управления световым пучком, приподнятая в центре на 1,4 мм от оптической оси и имеющая ширину 0,25 мм.

В этих условиях диаграммы (с) и (d) иллюстрируют изменение размеров светового пятна при использовании диска толщиной 0,6 мм, а диаграммы (а) и (b) - при использовании диска толщиной 1,2 мм. В данном случае диаграммы (b) и (с) соответствуют световым пятнам, полученным с использованием настоящего изобретения.

Отметим, что различия в размерах пятна в центральной части "A" на фиг. 5 для диска толщиной 0,6 мм составляют 3% в случае использования и не использования пленки, обеспечивающей управление световым пучком. В то же время, размеры участка "B", показанного на фиг. 5, для диска толщиной 1,2 мм значительно сокращаются в случае использования пленки, обеспечивающей управление световым пучком.

Таким образом, как было отмечено выше, в соответствии с настоящим изобретением регулируется прохождение света через промежуточную зону, находящуюся между ближней и дальней осевыми зонами. С этой целью вдоль пути прохождения светового потока размещаются средства управления световым пучком для регулировки (т. е. блокирования, рассеяния, дифракции, поглощения или преломления) света в промежуточной зоне, благодаря чему устраняется увеличение интенсивности периферийных участков светового пятна и сокращаются сферические аберрации, возникающие в противном случае.

На фиг. 7A показана схема оптической головки считывания, в которой используется объектив, выполненный в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения, на которой сравниваются случаи фокусировки света на тонком и толстом диске. На фиг. 7B и фиг. 7C приведены увеличенные участки фокальных точек, показанных на фиг. 7A соответственно для тонкого диска и толстого диска. Как видно на фиг. 7B и фиг. 7C, объектив 200 перемещается для фокусировки света на тонком или на толстом диске.

На фиг. 8 показано пространственное представление объектива 200 с элементом управления 100 световым пучком, выполняющим функцию средств управления световым пучком.

На фиг. 7A ссылочная позиция 300а используется для обозначения сравнительно тонкого носителя для записи информации, например диска толщиной 0,6 мм, а ссылочная позиция 300b - сравнительно толстого носителя для записи информации, например диска толщиной 1,2 мм. Необходимо отметить, что диаметры толстого и тонкого дисков могут совпадать. Кроме того, нижние поверхности дисков могут быть расположены либо в одной плоскости, либо в разных плоскостях в зависимости от конструкции механизма (не показан) удержания и вращения дисков 300a и 300b в процессе работы. Чертеж видоизменен для того, чтобы показать разницу в толщине дисков. Лазерный луч обычным образом проходит сквозь отверстие в держателе диска.

Основная линза 200 объектива расположена перед дисками 330а или 300b. Линза 200 объектива, имеющая определенный эффективный диаметр, фокусирует световой пучок 400, приходящий от источника света 900, и принимает свет, отраженный от диска 300a или 300b. Как показано на фиг. 9, позади линзы 200 объектива расположен элемент управления 100 световым пучком, предусмотренный в настоящем изобретении. Элемент управления 100 световым пучком является прозрачным и содержит пленку 101 управления световым пучком, имеющую круговую форму и обеспечивающую устранение, например, путем блокировки или рассеяния света, падающего на ее поверхность. Внешний диаметр пленки 101 управления световым пучком меньше эффективного диаметра объектива 200. Элемент управления световым пучком выполнен из стекла или пластмассы. В качестве пленки 101 управления световым пучком может быть использован, например, Cr, CrO₂ или Ni. Вместо этого или в дополнение к этому в элементе управления световым пучком может быть использована поверхностная неоднородность, рассматриваемая ниже со ссылками на фиг. 12 - 17.

Как показано на фиг. 7, между элементом управления 100 световым пучком и источником света 900 размещены коллиматор 500 и светоделитель 600. На пути светового луча, отраженного светоделителем 600, размещены фокусирующая линза 700 и фотодетектор 800. В данном случае фотодетектор 800 имеет в основном квадратную структуру.

В оптической головке считывания, имеющей вышеописанную конструкцию, в соответствии с настоящим изобретением пленка 101 управления световым пучком в приходящих световых лучах 400 подавляет пучок света 402 промежуточной зоны, проходящей через промежуточную зону между ближней и дальней осевыми зонами, благодаря чему обеспечивается пропускание только световых лучей 401 и 403, проходящих через ближнюю и дальнюю осевые зоны, как показано на фиг. 9. Например, выполненная из хрома (Cr) пленка 101 управления световым пучком будет блокировать световой луч 402, препятствуя его прохождению через элемент управления 100. Кроме того, световой пучок 402 может быть рассеян, отражен, дифрагирован или преломлен в зависимости от используемой поверхностной неоднородности или пленки 101 управления световым пучком.

Пленка 101 управления световым пучком, имеющая описанное выше назначение, наносится непосредственно на одну из поверхностей линзы 200 объектива, как показано на фиг. 10. Как показано на фиг. 11, форма пленки 101' управления световым пучком может быть изменена так, что пленка может быть выполнена не в виде окружности, а в виде многоугольника: квадрата или пятиугольника, как показано на фиг. 16. Более того, для определения ближней осевой зоны в зависимости от толщины диска может быть предусмотрена дополнительная пленка 101 или 101' управления световым пучком. Так, например, для объектива, оптимизированного для тонкого диска, задается соответствующая ближняя осевая зона. Поэтому для выделения нужной промежуточной зоны при различной толщине тонкого диска могут быть использованы дополнительные полоска или канавка управления световым пучком. На фиг. 10B дополнительная круговая канавка 102' управления световым пучком использована для того, чтобы обеспечить оптимальную работу с дисками толщиной 0,9 мм. Таким образом, линза 200 объектива может быть использована для работы, например, с дисками толщиной 0,6 мм, 1,9 мм или 1,2 мм.

На фиг. 12A и фиг. 12B показана линза объектива, соответствующая еще одному варианту осуществления изобретения.

На фиг. 13 и фиг. 14A представлены соответственно пространственное представление и вид спереди линзы объектива, показанной на фиг. 12A. В данных вариантах осуществления в качестве средств управления световым пучком в линзе 200' объектива предусмотрены средства отклонения 102 светового пучка. Иными словами, на стороне линзы 200' объектива, на которую падает свет (фиг. 12A), или на той стороне, из которой световой пучок выходит (фиг. 12B), предусмотрен конструктивный элемент, т.е. канавка 102 управления световым пучком круговой формы, для блокирования дифрагирования, преломления или рассеяния падающего света. Кроме того, канавки 102 могут быть выполнены на обеих сторонах линзы 200' объектива. В другом варианте средства преломления 102 светового луча могут иметь вид выступа или клиновидного ребра, например, как это показано на фиг. 15К. Клиновидное ребро 102 может быть выполнено на одной стороне или на обеих сторонах линзы 200' объектива. Внешний диаметр канавки управления световым лучом или клиновидного ребра 102 управления световым лучом меньше, чем эффективный диаметр линзы объектива 200'.

Подобно вышеописанной пленке 101 управления световым пучком, канавка или клиновидное ребро 102 управления световым пучком выполняется в зоне между ближней и дальней осевыми зонами и предназначено для изменения направления (т.е. отражения, преломления или рассеяния) падающего света в таком направлении, в котором он не будет фокусироваться, либо для устранения (т.е. блокирования) падающего света.

Линза 200' объектива может быть выполнена известным методом прессования под давлением (не показано), или методом прямого (компрессионного) прессования, как показано на фиг. 15Н-15К, с использованием пресс-формы, профиль которой соответствует клинообразному ребру 102.

На нижней части пресс-формы 102a выполнены одна или несколько канавок 103a, конфигурация которых соответствует ребру 102 управления световым пучком, предназначенному для рассеивания света в промежуточной зоне, как показано на фиг. 15A и фиг. 15B, в результате чего изготавливаемая линза снабжается ступенчатыми или клинообразными средствами управления световым пучком, выступающими на поверхности линзы, или, как показано на фиг. 12A, канавкой или средством управления световым пучком с дифракционной решеткой. Канавка 103a выполняется в промежуточной зоне между ближней и дальней осевой зонами. Кроме того, средства управления 102 световым пучком в альтернативном варианте могут быть выгравированы, вытравлены или вырезаны на поверхности линзы. Как показано на фиг. 15C и фиг. 15D, шероховатая поверхность, выполненная при помощи эрозионной обработки или обработки травлением участка K, содержит средства управления 102 световым пучком линзы, выполненной в соответствии с другим вариантом осуществления изобретения.

На фиг. 15E - фиг. 15C показаны различные примеры шероховатых поверхностей (поверхностей с неровностями, зазубринами, зубчатых поверхностей) для выполнения средств управления 102 световым пучком, которые могут быть использованы в сочетании либо могут образовывать сами по себе поверхностные неоднородности.

На фиг. 15F средства управления 102 световым пучком могут иметь поверхность из равномерных выступов, образующую решетку, на которой дифрагирует падающий свет в промежуточной зоне. Решетчатая поверхность имеет шаг S, который при длине волны лазера 650 нм должен быть приблизительно меньше 200 мкм.

На фиг. 15H показан материал 200m, из которого выполнена линза, типа стекла или пластмассы, размещенной между верхней частью 1001 пресс-формы и нижней частью 1002a пресс-формы. Как показано на фиг. 15I, верхняя часть 1001 пресс-формы и нижняя часть 1002a пресс-формы вплотную прижимаются друг к другу с тем, чтобы под давлением обеспечить формование материала 200m, из которого изготавливается линза. Затем, как показано на фиг. 15J, верхняя часть пресс-формы и нижняя часть пресс-формы разъединяются и линза 200n объектива извлекается.

В предпочтительном варианте канавка 102 управления световым потоком выполняется на нижней поверхности линзы 200' объектива под определенным углом Θ к линии, перпендикулярной оптической оси, как показано на фиг. 14B. При этом требуется, чтобы свет в промежуточной зоне, отраженный от канавки 102 управления световым потоком, отражался или рассеивался в направлении, не совпадающем с направлением оптической оси.

На фиг. 16 показан вид спереди линзы объектива, на которой в качестве средств управления световым потоком выполнена канавка управления световым потоком, причем канавка 102' управления световым потоком в соответствии с еще одним вариантом выполнения настоящего изобретения имеет квадратную форму.

Канавка 102' управления световым потоком может иметь форму прямоугольника, например, квадратную форму. Кроме того, линза объектива может быть видоизменена так, чтобы иметь более одной канавки управления световым потоком, предназначенной для управления падающим световым потоком. Также можно использовать любую из вышеописанных поверхностных неоднородностей (например, канавку, ребро, зазубрины, шероховатости и нарезки) на различных прозрачных элементах в качестве элементов управления 100 световым потоком.

В приведенных выше вариантах осуществления в качестве линзы 200 или 200' объектива была использована выпуклая линза, которая может быть заменена на плоскую дифракционную линзу типа голографической линзы или линзы Френеля. В частности, если на линзе предусмотрены средства управления световым потоком, то на плоской линзе, показанной на фиг. 17, выполняется круговая или квадратная канавка 102'', либо плоская линза покрывается или на нее прикрепляется отдельно изготовленная пленка 101 управления световым потоком круговой или квадратной формы, как это показано на фиг. 18. Канавка 102'' управления световым потоком передает световой луч 402 промежуточной зоны без дифракции. В то же время канавка управления 102'' световым потоком отражает свет в промежуточной зоне в таком направлении, в котором свет не фокусируется. Таким образом, световой поток 402 в промежуточной зоне не достигает светового пятна на диске.

Пленка 101 управления световым потоком, показанная на фиг. 18, поглощает, рассеивает и/или отражает свет 402 в промежуточной зоне, падающий на плоскую линзу 200'', предотвращая тем самым попадание света 402 промежуточной зоны в световое пятно на диске. Например, если в качестве пленки управления световым потоком используется темная краска, то пленка поглощает свет. Кроме того, канавка или пленка управления световым потоком, показанные на фиг. 17 и фиг. 18, могут быть видоизменены таким образом, что для дисков разной толщины может быть нанесено более одной круговой канавки или пленки.

Необходимо отметить, что описанная выше конструкция линзового устройства может быть использована не только в объективе оптической головки считывания.

На фиг. 19 показаны размеры светового пятна на диске толщиной 1,2 мм, полученного с использованием приведенных выше вариантов осуществления. Применяющаяся в данном случае линза объектива имеет эффективный диаметр 4 мм, диаметр ближней осевой зоны 2 мм, а дальняя осевая зона расположена между 2,4 мм и 4,0 мм. Таким образом, средства управления световым потоком блокируют световые лучи, проходящие на расстоянии от 2,0 до 2,4 мм от оптической оси. Внутренний диаметр средств управления световым потоком, имеющих круговую форму, может изменяться в диапазоне от 2,0 до 3,0 мм с тем, чтобы оптимизировать световое пятно на диске. Кроме того, внутренний диаметр и ширина средств управления световым потоком могут изменяться соответственно в пределах 1,1 - 1,4 мм (как, например, 1,2 мм) и 0,1 - 0,25 мм (как, например, 0,15 мм). Исходя из системных соображений могут быть предложены другие диапазоны изменения этих величин.

В сформированном при этих условиях световом пятне по результатам измерений получено, что диаметр светового пятна на уровне 1/e² (около 13%) от интенсивности в центре пятна составляет 1,3 мкм. В сравнении с устройством, показанным на фиг. 5, в котором не применяется пленка управления световым потоком, интенсивность света в области "B", показанной на фиг. 5, сокращается более, чем на 70% в случае использования устройства, в котором в соответствии с настоящим изобретением применяется пленка управления световым потоком.

На фиг. 20 показаны размеры светового пятна на сравнительно тонком диске, т.е. на диске толщиной 0,6 мм, полученного в описанных выше условиях. В соответствии с измерениями диаметр светового пятна по уровню 1/e² (около 13%) от интенсивности в центре пятна составляет 0,83 мкм.

Как было отмечено выше, в соответствии с настоящим изобретением световое пятно может быть сформировано на диске в оптимальном режиме. Как показано на фиг. 7A, отраженный от диска свет передается через объектив 200, элемент 100 управления световым потоком и коллиматор 500, отражается от светоделителя 600, а затем через фокусирующую линзу 700 поступает на фотодетектор 800, в котором он принимается и преобразуется в электрический сигнал. Фотодетектор 800 предназначен для получения сигнала ошибки фокусировки за счет астигматических аберраций и чаще всего выполняется в виде квадрантного детектора.

Далее рассматриваются характеристики фотодетектора 800 в оптической головке считывания, выполненной в соответствии с настоящим изобретением.

Как показано на фиг. 21 и фиг. 22, пятно, сформированное в центре фотодетектора 800, имеет центральные области 901a и 901b, соответствующие световому потоку в ближней осевой зоне, а также периферийные области 902a и 902b, соответствующие световому потоку в дальней осевой зоне. Индексы "a" и "b" означают принадлежность пятна к толстому и тонкому дискам соответственно. В частности, на фиг. 21 показан случай относительно толстого диска, например 1,2 мм, а на фиг. 22 показан случай сравнительно тонкого диска, например 0,6 мм. Изменение диаметров не принципиально в центральной зоне 901a, формируемой светом ближней осевой области, независимо от толщины диска. Однако изменение диаметров становится важным в промежуточной зоне 903a, в которой свет блокируется элементом управления 100 световым потоком.

Согласно фиг. 21 центральная область 901a, соответствующая ближней осевой зоне, находится в центре фотодетектора 800, а периферийная часть 902a окружает фотодетектор 800. Промежуточная зона 903a между центральной зоной 901a и периферийной зоной 902a является участком, на котором свет устранен при помощи блока управления световым потоком. Так как периферийная зона 902a и промежуточная зона 903a значительно увеличены из-за сферических аберраций, вызванных в данном примере тем, что отражающая поверхность диска находится вблизи параксиального фокуса, то при воспроизведении информации с диска толщиной 1,2 мм используется только свет в ближней осевой зоне.

Согласно фиг. 22, как центральная (т.е. ближняя осевая) зона 901b, так и периферийная (т. е. дальняя осевая) зона 902b формируются на детектирующей поверхности фотодетектора 800, что в данном примере объясняется тем, что отражающая поверхность тонкого диска близка к минимальной окружности фокуса луча. Иными словами, весь свет в ближней и дальней осевых зонах используется для воспроизведения информации с тонкого (0,6 мм) диска, исключая свет в промежуточной зоне, который устраняется при помощи элемента управления световым пучком. В данном случае диаметр ближней осевой зоны 901b, являющейся параксиальной, остается примерно постоянным, независящим от типа диска.

Как было показано выше, для считывания информации с дисков разной толщины в оптической головке считывания, соответствующей настоящему изобретению, используется фотодетектор 800, выполненный с возможностью приема света в ближней осевой зоне при считывании данных с толстого диска либо с возможностью приема света в ближней и дальней осевых зонах при считывании данных с тонкого диска. Следовательно, при использовании толстого диска формируется сигнал, соответствующий световому потоку только в ближней осевой зоне. При использовании тонкого диска формируется более мощный сигнал, соответствующий световому потоку как в ближней, так и в дальней осевых зонах.

На фиг. 23 показан фотодетектор 810 другого типа, выполненный в виде октаэдра или восьмигранника, в котором вторая детектирующая зона 812 расположена вокруг находящейся в центре первой детектирующей зоны 811, эквивалентной квадрантному фотодетектору, показанному на фиг. 21. В данном случае первая детектирующая зона 811 содержит четыре квадратных первых фотоприемника A1, B1, C1 и D1, а вторая детектирующая зона 812 содержит четыре L-образных вторичных фотоприемника A2, B2, C2, и D2.

Сигнал ошибки фокусировки, формируемый при помощи восьмиугольного фотодетектора 810 в процессе считывания информации, показан на фиг. 30. В данном случае сигнал с одной первой фотоприемной зоны 811 показан сплошной линией A, сигнал, принимаемый обеими фотоприемными зонами 811 и 812, показан пунктирной линией В.

На фиг. 24-26 и фиг. 27-29 показаны случаи приема светового потока фотодетектором, в которых используется соответственно тонкий диск (цифровой видеодиск) и толстый диск (компакт-диск).

Размеры первой детектирующей зоны 811 таковы, что величина первой зоны 811 оптимизирована для приема света в ближней осевой зоне, причем требуется, чтобы при использовании толстого диска прием осуществлялся без потерь, а прием света в дальней осевой зоне в любом случае не осуществляется. Кроме того, первая и вторая детектирующие зоны 811 и 812 имеют такие размеры, что световые пучки в ближней и дальней осевых зонах принимаются целиком, если информация считывается с тонкого диска, как это показано на фиг. 24. При считывании информации с толстого диска свет дальней осевой зоны падает на второй фотоприемник 812, как это показано на фиг. 27.

На фиг. 24, 25 и 26 показаны соответственно случаи приема светового потока, в которых объектив находится в фокусе по отношению к тонкому диску, когда объектив находится слишком далеко от диска и когда объектив находится слишком близко к диску. Аналогично на фиг. 27-29 показаны соответственно случаи приема светового потока, в которых объектив находится в фокусе по отношению к толстому диску, когда объектив находится слишком далеко от диска и когда объектив находится слишком близко к диску.

В фотодетекторе 810, конструкция которого была описана выше, полный сигнал, т. е. сигнал, поступающий с первой и второй приемных зон 811 и 812, используется для считывания информации с тонкого диска, а при считывании информации с толстого диска используется только сигнал, поступающий с первого фотоприемника 811.

На фиг. 30 показан сигнал ошибки фокусировки, который при согласовании информации с толстого диска изменяется под действием сигнала, поступающего из первого фотоприемника (сплошная линия A), и полного сигнала, поступающего из первого и второго фотоприемников (пунктирная линия B). Разница между кривой, обозначенной сплошной линией A, и пунктирной кривой B связана с величиной светового потока, рассеянного толстым диском. В восьмиугольном фотодетекторе 810 световой поток, обуславливаемый значительными сферическими аберрациями на толстом диске, принимается в основном внешними фотодетекторами 812. Этот рассеянный световой поток, принятый внешними фотодетекторами 812, приводит к увеличению амплитуды сигнала ошибки фокусировки, что является причиной нестабильного сигнала ошибки фокусировки, как показано пунктирной линией B. С другой стороны, если используется световой поток, падающий только на внутренний фотодетектор 811, то появляется возможность сократить влияние рассеянного света на S-образную кривую, как это показано сплошной линией A. На практике сигнал ошибки фокусировки, обозначенный A, предпочтительнее сигнала B, так как первый сигнал ошибки фокусировки имеет единственную точку пересечения нуля и симметричен относительно точки пересечения нуля, что существенно для определения сфокусированного положения объектива.

Из вышесказанного ясно, что при считывании информации с толстого диска составляющие сигнала ошибки фокусировки формируются за счет использования только светового потока ближней осевой зоны, благодаря чему обеспечивается стабильный сигнал ошибки фокусировки, показанный на фиг. 30.

Как было отмечено выше, в соответствии со способом управления фокусировкой в оптической головке считывания используется предложенное в настоящем изобретении линзовое устройство, обеспечивающее сокращение размеров светового пятна, т.е. интенсивности пятна в зоне "B" на фиг. 5, а также осуществляется повышение стабильности сигнала ошибки фокусировки за счет того, что независимо от толщины диска формируется единственный сигнал ошибки фокусировки, и при использовании дисков разной толщины не требуется дополнительных средств управления фокусом.

Кроме того, величина получаемых сигналов ошибки фокусировки зависит от толщины диска. Иными словами, как показано на фиг. 31, в случае тонкого диска на фотодетектор попадают световые пучки как ближней, так и дальней осевой зоны, а в случае толстого диска на фотодетектор попадает только пучок ближней осевой зоны, за счет чего можно легко различать тип диска.

Ниже описана процедура различения типа диска со ссылками на блок-схему, представленную на фиг. 32.

При установке тонкого или толстого диска (этап 100) ток фокусировки (управляющий положением объектива относительно диска) увеличивается или уменьшается для распознавания диапазона линзы объектива, т.е. типа диска, как показано на фиг. 33. Объектив перемещается вверх и вниз m раз (m = 1, 2, 3, ...) в пределах диапазона регулировки фокуса, в результате чего с фотодетектора снимается суммарный сигнал (просуммированные сигналы со всех восьми квадрантов) и сигнал ошибки фокусировки (S_f) (этап 101). Благодаря использованию квадрантного фотодетектора сигнал ошибки фокусировки формируется обычным астигматическим способом, описанным, например, в патенте США N 4695158. Экспериментально показано, что амплитуда сигнала ошибки фокусировки при воспроизведении тонкого диска вчетверо превосходит сигнал ошибки фокусировки при воспроизведении толстого диска, что интенсивности светового потока достаточно для работы с дисками обоих типов и что может быть обеспечен стабильный сигнал ошибки фокусировки.

Для воспроизведения записанного на диске сигнала используется вышеописанный способ сокращения величины сферических аберраций. Однако сферические аберрации в данном случае больше, чем в оптической головке считывания с обычных компакт-дисков, в результате чего воспроизводимый сигнал ухудшается. Следовательно, в данном случае желательно использование цифрового корректора огибающей сигнала, подобного показанному на фиг. 36, который для входного сигнала fi(t) формирует выходной сигнал fo(t) в соответствии с выражением:
fo(t) = fi(t+τ)-K[fi(t)+fi(t+2τ)]
где τ - заданная временная задержка, K - определенный делитель амплитуды, как показано на фиг. 32 (шаги 106 и 117).

После получения сигнала ошибки фокусировки S_f и суммарного сигнала (этап 101) сигнал ошибки фокусировки S_f сравнивается с первым опорным сигналом для тонкого диска (шаг 102). При этом суммарный сигнал также может сравниваться с первым опорным сигналом в соответствии с условиями проектирования.

Как показано на фиг. 34, если первое опорное значение меньше, чем сигнал фокусировки S_f или суммарный сигнал, то принимается решение о том, что диск тонкий (этап 103) и в соответствии с этим решением непрерывно осуществляются фокусировка и слежение (этап 104), благодаря чему формируется сигнал воспроизведения (этап 105). Сигнал воспроизведения проходит через корректор формы сигнала (этап 106) тонкого диска, в результате чего формируется откорректированный сигнал (этап 107). В то же время, если первое опорное значение больше, чем сигнал ошибки фокусировки S_f или суммарный сигнал, то после этого сигнал ошибки фокусировки сравнивается со вторым опорным значением, соответствующим толстому диску (этап 113).

Как показано на фиг. 35, если первое опорное значение больше, чем сигнал ошибки фокусировки S_f или суммарный сигнал, и сигнал ошибки фокусировки S_f или суммарный сигнал больше, чем второе опорное значение (этап 113), то принимается решение о том, что диск является толстым (этап 114), и затем для получения сигнала воспроизведения (этап 116) непрерывно осуществляется фокусировка и слежение (этап 115). Сигнал воспроизведения поступает в корректор формы сигнала (этап 117) для толстого диска, с выхода которого получается откорректированный сигнал (этап 118).

Если сигнал ошибки фокусировки S_f или суммарный сигнал меньше, чем второй опорный сигнал, то формируется сигнал ошибки (этап 123). Сигнал ошибки фокусировки и суммарный сигнал могут быть использованы для уверенного различения типа диска, причем снижение ошибки различения достигается в данном способе за счет одновременного использования обоих сигналов.

Как было отмечено выше, линзовое устройство в соответствии с данным изобретением обладает различными преимуществами, которые заключаются в следующем.

В линзовом устройстве в соответствии с настоящим изобретением применяются несложные средства блокирования или рассеяния светового пучка, которые могут быть легко изготовлены, в отличие от сложной и дорогостоящей голографической линзы. Кроме того, благодаря тому, что световой поток не разделяется голографической линзой, то линзовое устройство имеет более высокую эффективность использования света, чем обычные устройства. Далее, благодаря уменьшению размеров формируемого светового пятна достигается улучшение качества записи и воспроизведения информации. Так как линзовое устройство с единственным средством блокирования, преломления, дифракции или рассеяния света имеет одну линзу объектива, то оптическая головка считывания, использующая это линзовое устройство, может быть легко собрана и отрегулирована. Также, благодаря возможности получения независимо от толщины диска сигнала различения типа диска для различения типа диска не требуется дополнительных приспособлений. В отличие от этого в обычных устройствах, в которых используется голограмма, из-за того, что устройство формирует несколько сигналов, необходимо применять дополнительные средства распознавания сигналов. Из этих нескольких сигналов один используется при работе с тонким диском, а остальные - при работе с толстыми дисками.

Хотя устройство проиллюстрировано и описано на примере предпочтительного варианта осуществления, ясно, что различные модификации могут быть предложены без изменения сущности и объема изобретения. Например, может быть изменено взаимное положение дисков и пути прохождения светового луча, в результате чего изменяется форма светового пятна и соответственно изменяются и особенности использования способов электрического преобразования формы светового пятна.

Настоящее изобретение может быть использовано в оптической системе, применяющейся для записи и считывания видео- или аудиоинформации.

Формула изобретения

1. Оптическая головка считывания, содержащая источник света, линзу объектива, обращенную к одному из дисков, который размещен в оптическом устройстве, имеющую область пропускания света, разделенную на ближнюю, среднюю и дальнюю зоны, соответствующие ближней осевой зоне, промежуточной осевой зоне и дальней осевой зоне падающего света соответственно, причем одна из упомянутых зон линзы фокусирует свет на диск независимо от типа упомянутого диска, фотодетектор для детектирования света, отраженного от упомянутого диска, светоделитель, размещенный между линзой объектива и источником света, для передачи/отражения света от источника света к линзе объектива и для отражения/передачи света, отраженного от упомянутого диска, к фотодетектору.

2. Оптическая головка считывания по п.1, отличающаяся тем, что упомянутая промежуточная зона линзы объектива блокирует свет в промежуточной зоне пути прохождения света.

3. Оптическая головка считывания по п.1, отличающаяся тем, что упомянутая промежуточная зона линзы объектива рассеивает свет в промежуточной зоне пути прохождения света.

4. Оптическая головка считывания по п.1, отличающаяся тем, что упомянутая промежуточная зона линзы объектива дифрагирует свет в промежуточной зоне пути прохождения света.

5. Оптическая головка считывания по п.1, отличающаяся тем, что упомянутая промежуточная зона линзы объектива поглощает свет в промежуточной зоне пути прохождения света.

6. Оптическая головка считывания по п.1, отличающаяся тем, что упомянутая промежуточная зона линзы объектива отражает свет в промежуточной зоне пути прохождения света.

7. Оптическая головка считывания по п.1, отличающаяся тем, что упомянутая промежуточная зона линзы объектива пропускает свет в промежуточной зоне пути прохождения света в направлении, не соответствующем фокальной зоне.

8. Оптическая головка считывания по п.1, отличающаяся тем, что упомянутая промежуточная зона линзы объектива преломляет свет в промежуточной зоне пути прохождения света в направлении, отличном от направления на фокальную зону.

9. Оптическая головка считывания по п.1, отличающаяся тем, что упомянутая промежуточная зона линзы объектива препятствует попаданию света в промежуточной зоне пути прохождения света.

10. Оптическая головка считывания по п.1, отличающаяся тем, что упомянутая промежуточная зона линзы объектива включает в себя по меньшей мере одну поверхностную неоднородность предварительно определенной конфигурации.

11. Оптическая головка считывания по п.10, отличающаяся тем, что упомянутая поверхностная неоднородность включает в себя канавку, стенка которой имеет предварительно определенный наклон по отношению к оси пути прохождения света.

12. Оптическая головка считывания по п.11, отличающаяся тем, что упомянутая канавка имеет V-образную форму.

13. Оптическая головка считывания по п.11, отличающаяся тем, что упомянутая канавка имеет параллельные стороны, а упомянутая линза является плоской линзой.

14. Оптическая головка считывания по п.10, отличающаяся тем, что упомянутая по меньшей мере одна поверхностная неоднородность включает в себя выступающее клинообразное ребро.

15. Оптическая головка считывания по п.10, отличающаяся тем, что упомянутая по меньшей мере одна поверхностная неоднородность включает в себя шероховатую поверхность.

16. Оптическая головка считывания по п.10, отличающаяся тем, что упомянутая по меньшей мере одна поверхностная неоднородность включает в себя дифракционную решетку для дифрагирования света в упомянутой промежуточной зоне пути прохождения света в сторону от упомянутой фокальной зоны.

17. Оптическая головка считывания по п.1, отличающаяся тем, что упомянутая линза имеет преломляющую поверхность.

18. Оптическая головка считывания по п.1, отличающаяся тем, что упомянутая линза представляет собой дифракционную линзу.

19. Оптическая головка считывания по п.1, отличающаяся тем, что упомянутая линза представляет собой плоскую линзу.

20. Оптическая головка считывания по п.1, отличающаяся тем, что упомянутый фотодетектор включает в себя первую светоприемную зону для приема света только в упомянутой ближней осевой зоне, отраженного от сравнительно толстого диска, вторую светоприемную зону, окружающую упомянутую первую светоприемную зону, причем упомянутые первая и вторая светоприемные зоны принимают свет в ближней и дальней осевых зонах, отраженный от относительно тонкого диска.

21. Оптическая головка считывания по п.20, отличающаяся тем, что упомянутые первая и вторая светоприемные зоны фотодетектора включают в себя сегменты, разбитые на квадранты.

22. Оптическая головка считывания по п.10, отличающаяся тем, что упомянутая по меньшей мере одна поверхностная неравномерность предварительно определенной конфигурации образована по меньшей мере на одной поверхности упомянутой линзы.

23. Оптическая головка считывания по п.1, отличающаяся тем, что упомянутая промежуточная зона определена толщиной диска.

24. Оптическая головка считывания по п.1, отличающаяся тем, что упомянутый диск представляет собой диск типа цифрового видеодиска или компакт-диска.

25. Оптическая головка считывания по п.1, отличающаяся тем, что упомянутый диск имеет толщину 0,6 ± 0,1 или 1,2 ± 0,1 мм.

26. Оптическая головка считывания по п.1, отличающаяся тем, что упомянутый диск выполнен из стекла или пластмассы.

27. Оптическая головка считывания по п.1, отличающаяся тем, что упомянутые ближняя и дальняя зоны определены величиной оптической аберрации.

28. Оптическая головка считывания по п.1, отличающаяся тем, что упомянутый диск представляет собой диск, толщина которого различна.

Приоритет по пунктам:
25.09.1995 - по пп.1 и 20;
30.08.1995 - по пп.2, 3, 6, 7, 8, 10, 11, 12, 17, 22, 23, 24, 26 и 28;
14.02.1996 - по пп. 4, 14, 15 и 16;
25.01.1996 - по п.5;
04.10.1995 - по пп.9, 13, 18, 19, 21;
01.05.1996 - по пп.25 и 27.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12, Рисунок 13, Рисунок 14, Рисунок 15, Рисунок 16, Рисунок 17, Рисунок 18, Рисунок 19, Рисунок 20, Рисунок 21, Рисунок 22, Рисунок 23, Рисунок 24, Рисунок 25, Рисунок 26, Рисунок 27, Рисунок 28, Рисунок 29, Рисунок 30, Рисунок 31, Рисунок 32, Рисунок 33, Рисунок 34, Рисунок 35, Рисунок 36, Рисунок 37, Рисунок 38, Рисунок 39