DE4322149A1 - Optische Informationsaufzeichnungs-/Wiedergabevorrichtung - Google Patents

Optische Informationsaufzeichnungs-/Wiedergabevorrichtung

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DE4322149A1
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reflected light
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Koichi Tezuka
Kyoko Miyabe
Satoshi Itami
Tohru Fujimaki
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Fujitsu Ltd
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Description

Hintergrund der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf optische Informationsaufzeichnungs-/-wiedergabevor­ richtungen, und im besonderen auf eine optische Informa­ tionsaufzeichnungs-/-wiedergabevorrichtung, die Informatio­ nen auf einem Aufzeichnungsmedium optisch aufzeichnet und/oder die Informationen von dem Aufzeichnungsmedium optisch wiedergibt.
Eine optische Platteneinheit ist ein Beispiel einer Einheit, die eine optische Informationsaufzeichnungs-/-wieder­ gabevorrichtung verwendet. Die optische Platteneinheit kann als Speichereinheit eines Dateisystems oder dergleichen benutzt werden und ist zum Speichern von Programmen und großen Datenmengen geeignet. Bei solch einer optischen Platteneinheit ist es wünschenswert, daß ihr optisches System die Informationen genau aufzeichnen und/oder wieder­ geben kann, und daß die Anzahl ihrer Teile minimiert ist, um die Kosten der optischen Platteneinheit insgesamt zu redu­ zieren.
Verschiedene Verfahren sind vorgeschlagen worden, um einen Fokusfehler bei der optischen Platteneinheit zu detektieren. Im allgemeinen sind das Astigmatismusverfahren und das Foucault-Verfahren wohlbekannt. Das Foucault-Ver­ fahren wird manchmal auch als Doppelschneidenverfahren bezeichnet.
Im Vergleich zu dem Astigmatismusverfahren wird das Foucault-Verfahren durch die externe Störung, die auftritt, wenn eine Spur auf einer optischen Platte überquert wird, die Doppelbrechung der optischen Platte, weniger beein­ trächtigt. Demzufolge ist die Einmischung der externen Störung in ein Fokusfehlersignal beim Einsatz des Foucault- Verfahrens extrem klein, verglichen mit dem Fall, bei dem das Astigmatismus-Verfahren eingesetzt wird. Außerdem detektiert das Foucault-Verfahren einen reflektierten Lichtstrahl von der optischen Platte durch einen Fotodetek­ tor, der in einer Nähe eines Bilderzeugungspunktes des optischen Strahls angeordnet ist, und aus diesem Grund ist es unwahrscheinlich, daß eine abnorme Versetzung in dem Fokusfehlersignal erzeugt wird, selbst wenn sich der reflek­ tierte Lichtstrahl von einer optischen Achse verschiebt. Auf Grund dieser vorteilhaften Merkmale, die durch das Foucault- Verfahren erhalten werden können, ist es wünschenswert, das Foucault-Verfahren als Fokus fehlerdetektionsverfahren einzusetzen.
Zuerst wird ein Beispiel einer optischen Informations­ aufzeichnungs-/-wiedergabevorrichtung innerhalb einer herkömmlichen magneto-optischen Platteneinheit, die das Foucault-Verfahren verwendet, unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschrieben.
Bei einem optischen System der in Fig. 1 gezeigten optischen Informationsaufzeichnungs-/-wiedergabevorrichtung wird ein Laserstrahl, der von einer Laserdiode 201 ausgesen­ det wird, in einer Kollimatorlinse 202 in einen parallelen Strahl umgebildet, der einen ovalen Querschnitt hat, und wird danach in einem Echtkreiskorrekturprisma 203 in einen Lichtstrahl umgebildet, der einen kreisförmigen Querschnitt hat. Der Lichtstrahl von dem Echtkreiskorrekturprisma 203 wird durch einen Strahlenteiler 204 geleitet, durch einen Spiegel 205 reflektiert und auf einer Platte 207 über eine Objektivlinse 206 konvergiert. Ein reflektierter Lichtstrahl von der Platte 207 tritt in den Strahlenteiler 204 über die Objektivlinse 206 und den Spiegel 205 ein, aber dieses Mal wird der reflektierte Lichtstrahl durch den Strahlenteiler 204 reflektiert und auf einen Strahlenteiler 208 gerichtet.
Der Strahlenteiler 208 teilt den reflektierten Lichtstrahl in zwei Lichtstrahlen und führt einen Lichtstrahl einem magneto-optischen Signaldetektionssystem und den anderen Lichtstrahl einem Servosignaldetektionssystem zu.
Das magneto-optische Signaldetektionssystem enthält ein Wollaston-Prisma 209, eine Linse 210 und einen 2teiligen Fotodetektor 211. Einer der zwei Lichtstrahlen, die von dem Strahlenteiler 208 ausgegeben wurden, wird dem 2teiligen Fotodetektor 211 über das Wollaston-Prisma 209 und die Linse 210 eingegeben, und der 2teilige Fotodetektor 211 detektiert das magneto-optische Signal, das heißt, das Informations­ signal, auf der Grundlage des eingegebenen Lichtstrahls.
Das Servosignaldetektionssystem enthält eine Kondensor­ linse 212, einen Strahlenteiler 213, einen 2teiligen Foto­ detektor 214, ein zusammengesetztes Prisma 215 und einen 4teiligen Fotodetektor 216. Der andere der zwei Lichtstrah­ len, die von dem Strahlenteiler 208 ausgegeben wurden, wird dem 2teiligen Fotodetektor 214 über die Kondensorlinse 212 und den Strahlenteiler 213 einerseits und dem 4teiligen Fotodetektor 216 über das zusammengesetzte Prisma 215 andererseits eingegeben. Der 2teilige Fotodetektor 214 bildet ein Spurfehlerdetektionssystem in dem Servosignal­ detektionssystem und erzeugt ein Spurfehlersignal durch Erhalten einer Differenz zwischen den Ausgaben des 2teiligen Fotodetektors 214 nach dem Gegentaktverfahren. Das zusammen­ gesetzte Prisma 215 und der 4teilige Fotodetektor 216 bilden ein Fokusfehlerdetektionssystem in dem Servosignaldetek­ tionssystem und erzeugen ein Fokusfehlersignal auf der Grundlage von Ausgaben des 4teiligen Fotodetektors 216 nach dem Foucault-Verfahren. Eine Fokusservooperation steuert die relative positionelle Beziehung der Objektivlinse 206 und der Platte 207 auf der Grundlage des Fokusfehlersignals, so daß eine Position, die sich im Fokus befindet, auf der Platte 207 liegt.
Als nächstes erfolgt eine Beschreibung des Gegentakt­ verfahrens unter Bezugnahme auf Fig. 2 und 3. Fig. 2 zeigt die relative positionelle Beziehung des Lichtstrahls, der über die Objektivlinse 206 eingestrahlt wird, und der Spur auf der Platte 207, und Fig. 3 zeigt einen Punkt des reflek­ tierten Lichtstrahls, der auf dem 2teiligen Fotodetektor 214 gebildet ist, in Entsprechung zu Fig. 2.
In Fig. 2 zeigt (b) einen Fall, bei dem der Punkt des Lichtstrahls in der Mitte einer Führungsrille 207a der Platte 207 positioniert ist. In diesem Fall ist der Punkt des reflektierten Lichtstrahls auf dem 2teiligen Fotodetek­ tor 214 gebildet, wie in Fig. 3(b) gezeigt, und eine Lichtintensitätsverteilung b ist nach rechts und links symmetrisch. Falls die Ausgaben des 2teiligen Fotodetektors 214 mit A und B bezeichnet werden, wird ein Spurfehlersignal TES auf der Grundlage der folgenden Formel (1) erzeugt.
TES = A-B (1)
In diesem Fall ist das Spurfehlersignal TES 0.
Falls sich der Punkt des Lichtstrahls in Fig. 2(b) nach rechts verschiebt, wie in Fig. 2(a) gezeigt, wird eine Lichtintensitätsverteilung a des reflektierten Lichtstrahls unsymmetrisch, und die Lichtintensität am linken Detektor­ teil des 2teiligen Fotodetektors 214 wird größer, wie in Fig. 3(a) gezeigt. Aus diesem Grund nimmt das Spurfehler­ signal TES in diesem Fall einen positiven Wert an.
Andererseits wird, falls sich der Punkt des Licht­ strahls in Fig. 2(b) nach links verschiebt, wie in Fig. 2(c) gezeigt, eine Lichtintensitätsverteilung c des reflek­ tierten Lichtstrahls unsymmetrisch, und die Lichtintensität am rechten Detektorteil des 2teiligen Fotodetektors 214 wird größer, wie in Fig. 3(c) gezeigt. Aus diesem Grund nimmt das Spurfehlersignal TES in diesem Fall einen negativen Wert an.
Demzufolge ändert sich, falls sich der Punkt des Lichtstrahls auf der Platte 207 bezüglich der Mittelposition der Führungsrille 207a nach rechts oder links verschiebt, das Spurfehlersignal TES, das auf die oben beschriebene Weise erhalten wird, zu einem positiveren oder negativeren Wert. Somit ist es möglich, eine geeignete Spursteueropera­ tion auf der Grundlage des Spurfehlersignals TES auszufüh­ ren.
Fig. 4 zeigt ein Beispiel der Formen des zusammen­ gesetzten Prismas 215 und des 4teiligen Fotodetektors 216. Der 4teilige Fotodetektor 216 enthält Detektorteile 216a, 216b, 216c und 216d. Ein Fokusfehlersignal FES wird aus den Ausgaben A, B, C und D, die von den Detektorteilen 216a, 216b, 216c bzw. 216d des 4teiligen Fotodetektors 216 ausge­ geben wurden, auf der Grundlage der folgenden Formel (2) erzeugt.
FES = (A-B)+(C-D) (2)
In einem Zustand, bei dem sich der Punkt des Lichtstrahls auf der Platte 207 im Fokus befindet, ist das Fokusfehler­ signal FES idealerweise 0. In diesem Fall wird das Fokus­ fehlersignal FES, das eine S-Kurve hat, wie in Fig. 5 gezeigt, in Abhängigkeit von dem Abstand zwischen der Objektivlinse 206 und der Platte 207 erhalten. In Fig. 5 gibt die Ordinate das Fokusfehlersignal FES an, und die Abszisse gibt den Abstand zwischen der Objektivlinse 206 und der Platte 207 an. Der Ursprung (0) auf der Abszisse entspricht der im Fokus befindlichen Position, und der obige Abstand wird nach links in Fig. 5 kleiner und nach rechts größer.
Fig. 6 zeigt die relative positionelle Beziehung der Objektivlinse 206 und der Platte 207. In Fig. 6 zeigt (a) einen Fall, bei dem sich die Objektivlinse 206 dicht an der Platte 207 befindet, und die im Fokus befindliche Position liegt in der Figur über der Platte 207, (b) zeigt einen Fall, bei dem die im Fokus befindliche Position auf der Platte 207 liegt, und (c) zeigt einen Fall, bei dem die Objektivlinse 206 weit von der Platte 207 entfernt ist und die im Fokus befindliche Position in der Figur zwischen der Platte 207 und der Objektivlinse 206 liegt.
Fig. 7 zeigt Strahlenpunkte auf dem 4teiligen Foto­ detektor 216 für jede relative positionelle Beziehung der Objektivlinse 206 und der Platte 207, die in Fig. 6 gezeigt ist. In Fig. 7 zeigt (a) die Strahlenpunkte für die positio­ nelle Beziehung, die in Fig. 6(a) gezeigt ist, (b) zeigt die Strahlenpunkte der positionellen Beziehung für die Fokusposition, die in Fig. 6(b) gezeigt ist, und (c) zeigt die Strahlenpunkte für die positionelle Beziehung, die in Fig. 6(c) gezeigt ist. Wie in Fig. 7(b) gezeigt, haben die Strahlenpunkte auf dem 4teiligen Fotodetektor 216 ovale Formen bei der im Fokus befindlichen Position, und eine Teilungslinie E des 4teiligen Fotodetektors 216 ist in der Mitte von jedem ovalen Strahlenpunkt positioniert.
Bei der tatsächlichen Platteneinheit kann jedoch die Verteilung der Quantität des Lichtstrahls, der auf die Platte 207 eingestrahlt wird, unsymmetrisch sein, und bei den Montagepositionen des zusammengesetzten Prismas 215 und des 4teiligen Fotodetektors 216 können Fehler vorhanden sein.
Die Lichtintensitätsverteilung des Lichtstrahls, der von der Laserdiode 201 ausgesendet wurde, kann im allgemei­ nen durch eine Gaußsche Verteilung approximiert werden. Falls die optische Achse des Lichtstrahls, der von der Laserdiode 201ausgesendet wurde, den optischen Achsen der anderen optischen Teile entspricht, ist es daher möglich, eine Gaußsche Verteilung zu erhalten, bei der die Mitte der Lichtintensität des Lichtstrahls, der der Objektivlinse 206 eingegeben wurde, der optischen Achse (Punkt 0) entspricht, die in Fig. 8 gezeigt ist. Falls der Lichtstrahl, der von der Laserdiode 201 ausgesendet wurde, um einen Winkel R in Fig. 1 geneigt ist, ist jedoch die Mitte der Lichtintensität des Lichtstrahls, der der Objektivlinse 206 eingegeben wurde, von der optischen Achse (Punkt 0) bei der Gaußschen Verteilung verschoben, wie durch eine gestrichelte Linie in Fig. 8 angegeben. Die "unsymmetrische Verteilung" der Lichtquantität des Lichtstrahls, der auf die Platte 207 eingestrahlt wird, oder die "Dezentrierung", bezieht sich auf solch eine Differenz zwischen der optischen Achse und der Mitte der Intensitätsverteilung des Lichtstrahls.
Andererseits bezieht sich der "Montagefehler" des zusammengesetzten Prismas 215 zum Beispiel auf einen positionellen Fehler des zusammengesetzten Prismas 215 in y-Richtung in Fig. 4. Falls solch ein Montagefehler vorhanden ist, kann das zusammengesetzte Prisma 215 den einfallenden Lichtstrahl nicht genau in zwei gleiche Lichtstrahlen teilen. Im allgemeinen kann, falls sich die Teilungslinie E des zusammengesetzten Prismas 215 um einen Abstand Δy in y-Richtung von der Mitte des einfallenden Lichtstrahls verschiebt, wobei sich die Teilungslinie E in Fig. 4 in x-Richtung erstreckt, der Wert des Montagefehlers erhalten werden aus [Δy/(Durchmesser des Lichtstrahls)]·100 (%).
Aus diesem Grund wird, falls sich die Quantität des Lichtstrahls, der in dem zusammengesetzten Prisma 215 in zwei geteilt wird, ändert und ein positioneller Fehler der Teilungslinie E des 4teiligen Fotodetektors 216 auftritt, eine Fokusversetzung erzeugt. Die Erzeugung der "Fokusver­ setzung" bedeutet, daß das Fokusfehlersignal FES, das durch die Formel (2) beschrieben wurde, an einer Position, die nicht die im Fokus befindliche Position ist, 0 wird. Somit ist nach dem herkömmlichen Foucault-Verfahren die zulässige Toleranz des Fokusfehlerdetektionssystems bezüglich der unsymmetrischen Verteilung der Quantität des Lichtstrahls, der auf die Platte 207 eingestrahlt wird, des Montagefehlers des zusammengesetzten Prismas 215 und des 4teiligen Foto­ detektors 216 und dergleichen extrem klein. Deshalb besteht ein Problem dahingehend, daß es auf Grund der obigen Fehler­ faktoren extrem schwierig ist, ein genaues Fokusfehlersignal zu erhalten.
Zusammensetzung der Erfindung
Demzufolge ist es eine allgemeine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine neuartige und nützliche optische Informationsaufzeichnungs-/-wiedergabevorrichtung vorzusehen, bei der das oben beschriebene Problem beseitigt ist.
Eine andere und speziellere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine optische Informationsaufzeichnungs-/-wieder­ gabevorrichtung vorzusehen, die Informationen auf einem optischen Aufzeichnungsmedium aufzeichnet und/oder Informationen von ihm wiedergibt und einen Fokusfehler auf der Grundlage eines reflektierten Lichtstrahls von dem optischen Aufzeichnungsmedium detektiert, wobei sie ein zusammengesetztes Prisma umfaßt, das einen Teil des reflek­ tierten Lichtstrahls zu wenigstens zwei Positionen ablenkt, wobei ein zentraler Teil des reflektierten Lichtstrahls ausgenommen ist, und ein Fotodetektormittel, das eine Vielzahl von Fotodetektoren zum entsprechenden Detektieren der abgelenkten Teile des reflektierten Lichtstrahls enthält und Detektionsausgaben ausgibt, wobei der Fokusfehler auf der Grundlage der Detektionsausgaben des Fotodetektormittels detektiert wird. Gemäß der optischen Informationsaufzeich­ nungs-/-wiedergabevorrichtung der vorliegenden Erfindung ist es möglich, ein genaues Fokusfehlersignal zu erhalten, da die zulässige Toleranz des Fokusfehlerdetektionssystems bezüglich der unsymmetrischen Verteilung der Quantität des Lichtstrahls, der auf das optische Aufzeichnungsmedium eingestrahlt wird, des Montagefehlers des zusammengesetzten Prismas, des Fotodetektors und dergleichen groß eingestellt werden kann.
Noch eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine optische Informationsaufzeichnungs-/-wieder­ gabevorrichtung vorzusehen, die Informationen auf ein optisches Aufzeichnungsmedium aufzeichnet und/oder Informa­ tionen von ihm wiedergibt und einen Spurfehler und einen Fokusfehler auf der Grundlage eines reflektierten Licht­ strahls von dem optischen Aufzeichnungsmedium detektiert, wobei sie ein Strahlenteilermittel umfaßt, zum Teilen des reflektierten Lichtstrahls in wenigstens einen ersten Strahl, der zum Detektieren des Spurfehlers verwendet wird, und wenigstens zwei zweite Strahlen, die zum Detektieren des Fokusfehlers verwendet werden, und ein Fotodetektormittel, das einen ersten Fotodetektor enthält, der den ersten Strahl an einer Position detektiert, die nicht ein Bilderzeugungs­ punkt des ersten Strahles ist, und zweite Fotodetektoren zum Detektieren der zweiten Strahlen etwa an Bilderzeugungs­ punkten der zweiten Strahlen. Gemäß der optischen Informa­ tionsaufzeichnungs-/-wiedergabevorrichtung der vorliegenden Erfindung ist es unnötig, zwei unabhängige optische Wege vorzusehen, selbst wenn der Fokusfehler nach dem Foucault- Verfahren zu detektieren ist und der Spurfehler nach dem Gegentaktverfahren zu detektieren ist. Als Resultat ist es möglich, den Raum, der durch das optische System innerhalb der optischen Informationsaufzeichnungs-/-wiedergabevor­ richtung belegt wird, zu reduzieren und die Anzahl der erforderlichen Teile zu reduzieren. Aus diesem Grund ist es möglich, sowohl die Größe als auch die Kosten der optischen Informationsaufzeichnungs-/-wiedergabevorrichtung und einer optischen Platteneinheit zu reduzieren, auf die die optische Informationsaufzeichnungs-/-wiedergabevorrichtung angewendet werden kann.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine optische Informationsaufzeichnungs-/-wiedergabevor­ richtung vorzusehen, die Informationen auf einem optischen Aufzeichnungsmedium aufzeichnet und/oder Informationen von ihm wiedergibt und einen Fokusfehler und einen Spurfehler auf der Grundlage eines reflektierten Lichtstrahls von dem optischen Aufzeichnungsmedium detektiert, wobei sie ein Strahlenteilermittel umfaßt, zum Teilen des reflektierten Lichtstrahls in erste bis vierte Lichtstrahlen, die sich im allgemeinen in einer vorbestimmten Richtung ausbreiten, und ein Fotodetektormittel zum Detektieren des Fokusfehlers als Reaktion auf die ersten und zweiten Lichtstrahlen, und zum Detektieren des Spurfehlers als Reaktion auf die dritten und vierten Lichtstrahlen. Gemäß der optischen Informationsauf­ zeichnungs-/-wiedergabevorrichtung der vorliegenden Erfin­ dung ist es möglich, die Zuverlässigkeit der Fokusfehler­ detektion und der Spurfehlerdetektion zu verbessern. Außer­ dem ist es möglich, sowohl die Größe als auch die Kosten der optischen Informationsaufzeichnungs-/-wiedergabevorrichtung und einer optischen Platteneinheit zu reduzieren, auf die die optische Informationsaufzeichnungs-/-wiedergabevor­ richtung angewendet werden kann.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine optische Informationsaufzeichnungs-/-wiedergabe­ vorrichtung vorzusehen, die ein Informationssignal auf einem optischen Aufzeichnungsmedium aufzeichnet und/oder das Informationssignal von ihm wiedergibt und einen Spurfehler, einen Fokusfehler, das Informationssignal und ein Adreß­ signal auf der Grundlage eines reflektierten Lichtstrahls von dem optischen Aufzeichnungsmedium detektiert, wobei sie ein Strahlenteilermittel zum Teilen des reflektierten Lichtstrahls in erste bis sechste Lichtstrahlen umfaßt, die sich im allgemeinen in einer vorbestimmten Richtung ausbreiten, und ein Fotodetektormittel zum Detektieren des Fokusfehlers als Reaktion auf die ersten und zweiten Licht­ strahlen und zum Detektieren des Spurfehlers, des Informa­ tionssignals und des Adreßsignals als Reaktion auf die dritten bis sechsten Lichtstrahlen. Gemäß der optischen Informationsaufzeichnungs-/-wiedergabevorrichtung der vorliegenden Erfindung ist es möglich, das Fokusfehler­ signal, das Spurfehlersignal, das Informationssignal und das Adreßsignal durch ein einzelnes Fotodetektormittel zu detektieren. Aus diesem Grund ist es möglich, alle notwendi­ gen Signale unter Verwendung eines einzelnen optischen Weges zu dem Strahlenteilermittel und dem einzelnen Fotodetektor­ mittel zu detektieren. Daher ist es möglich, sowohl die Größe als auch die Kosten der optischen Informationsauf­ zeichnungs-/-wiedergabevorrichtung und einer optischen Platte zu reduzieren, auf die die optische Informationsauf­ zeichnungs-/-wiedergabevorrichtung angewendet werden kann.
Andere Aufgaben und weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung gehen aus der folgenden eingehenden Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen hervor.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Fig. 1 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer herkömmlichen optischen Informationsaufzeichnungs-/-wieder­ gabevorrichtung zeigt;
Fig. 2 mit den Teilen (a), (b) und (c) ist ein Diagramm, das die relative positionelle Beziehung zwischen einem Lichtstrahl, der über eine Objektivlinse eingestrahlt wird, und einer Spur auf einer optischen Platte zum Erläutern des Gegentaktverfahrens zeigt;
Fig. 3 mit den Teilen (a), (b) und (c) ist ein Diagramm, das einen Punkt eines reflektierten Lichtstrahls zeigt, der auf einem 2teiligen Fotodetektor gebildet ist;
Fig. 4 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel der Formen eines zusammengesetzten Prismas und eines 4teiligen Fotodetektors zeigt;
Fig. 5 ist ein Diagramm, das die Beziehung eines Abstandes zwischen der Objektivlinse und der Platte und eines Fokusfehlersignals FES zeigt;
Fig. 6 mit den Teilen (a), (b) und (c) ist ein Diagramm, das die relative positionelle Beziehung der Objektivlinse und der Platte zeigt;
Fig. 7 mit den Teilen (a), (b) und (c) ist ein Diagramm, das einen Punkt eines reflektierten Lichtstrahls zeigt, der auf dem 4teiligen Fotodetektor gebildet ist;
Fig. 8 ist ein Diagramm, das eine Gaußsche Verteilung zeigt;
Fig. 9 ist eine perspektivische Ansicht, die einen wesentlichen Teil einer ersten Ausführungsform einer optischen Informationsaufzeichnungs-/-wiedergabevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 10 ist eine perspektivische Ansicht, die einen wesentlichen Teil einer zweiten Ausführungsform einer optischen Informationsaufzeichnungs-/-wiedergabevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 11 ist eine perspektivische Ansicht, die einen wesentlichen Teil einer dritten Ausführungsform der optischen Informationsaufzeichnungs-/-wiedergabevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 12 ist eine perspektivische Ansicht, die einen wesentlichen Teil einer vierten Ausführungsform der optischen Informationsaufzeichnungs-/-wiedergabevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 13 mit den Teilen (a), (b), (c) und (d) ist ein Diagramm, das Simulationsergebnisse zeigt, die die Beziehung einer Fokusposition und eines Fokusfehlersignals FES nach Stand der Technik beschreiben;
Fig. 14 mit den Teilen (a), (b), (c) und (d) ist ein Diagramm, das Simulationsergebnisse zeigt, die die Beziehung der Fokusposition und des Fokusfehlersignals FES bei der ersten oder dritten Ausführungsform beschreiben;
Fig. 15 ist ein Diagramm, das die Beziehung einer Detektorverschiebung und einer Fokusversetzung nach Stand der Technik zeigt;
Fig. 16 ist ein Diagramm, das die Beziehung der Detektorverschiebung und der Fokusversetzung bei der ersten oder dritten Ausführungsform zeigt;
Fig. 17 ist ein Diagramm, das eine fünfte Ausführungs­ form der optischen Informationsaufzeichnungs-/-wiedergabe­ vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 18 mit den Teilen (a) und (b) ist ein Diagramm, das ein zusammengesetztes Prisma der fünften Ausführungsform im vergrößerten Maßstab zeigt;
Fig. 19 ist eine perspektivische Ansicht, die einen wesentlichen Teil der fünften Ausführungsform zeigt;
Fig. 20 mit den Teilen (a) und (b) ist ein Diagramm, das ein zusammengesetztes Prisma einer sechsten Ausführungs­ form der optischen Informationsaufzeichnungs-/-wiedergabe­ vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung im vergrößerten Maßstab zeigt;
Fig. 21 ist eine perspektivische Ansicht, die einen wesentlichen Teil der sechsten Ausführungsform zeigt;
Fig. 22 mit den Teilen (a) und (b) ist ein Diagramm, das ein zusammengesetztes Prisma einer siebten Ausführungs­ form der optischen Informationsaufzeichnungs-/-wiedergabe­ vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung im vergrößerten Maßstab zeigt;
Fig. 23 ist eine perspektivische Ansicht, die einen wesentlichen Teil der siebten Ausführungsform zeigt;
Fig. 24 ist ein Diagramm, das eine achte Ausführungs­ form der optischen Informationsaufzeichnungs-/-wiedergabe­ vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 25 ist eine perspektivische Ansicht, die einen wesentlichen Teil der achten Ausführungsform zeigt;
Fig. 26 ist eine Draufsicht, die einen Fotodetektor der achten Ausführungsform zeigt;
Fig. 27 ist eine perspektivische Ansicht, die einen wesentlichen Teil einer neunten Ausführungsform der optischen Informationsaufzeichnungs-/-wiedergabevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 28 ist eine Querschnittsansicht, die einen wesent­ lichen Teil eines optischen Hologrammelementes der neunten Ausführungsform zeigt;
Fig. 29 ist eine perspektivische Ansicht zum Erläutern der Funktionen des optischen Hologrammelementes für sich allein;
Fig. 30 ist eine Draufsicht zum Erläutern der Konstruktion des optischen Hologrammelementes;
Fig. 31 ist eine Querschnittsansicht, die einen wesent­ lichen Teil eines optischen Hologrammelementes einer zehnten Ausführungsform der optischen Informationsaufzeichnungs-/-wieder­ gabevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 32 ist eine perspektivische Ansicht zum Erläutern von wünschenswerten Funktionen des optischen Hologramm­ elementes für sich allein;
Fig. 33 ist ein Diagramm, das eine elfte Ausführungs­ form der optischen Informationsaufzeichnungs-/-wiedergabe­ vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 34 mit den Teilen (a) und (b) ist ein Diagramm, das ein zusammengesetztes Prisma der elften Ausführungsform zeigt;
Fig. 35 ist eine perspektivische Ansicht, die einen wesentlichen Teil der elften Ausführungsform zeigt;
Fig. 36 ist ein Diagramm, das eine zwölfte Ausführungs­ form der optischen Informationsaufzeichnungs-/-wiedergabe­ vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 37 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Wollaston-Prisma der zwölften Ausführungsform zeigt;
Fig. 38 ist ein Diagramm, das ein integrales Teil zeigt, das aus einem zusammengesetzten Prisma und dem Wollaston-Prisma der zwölften Ausführungsform besteht; und
Fig. 39 ist eine perspektivische Ansicht, die einen wesentlichen Teil der zwölften Ausführungsform zeigt.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Fig. 9 ist eine perspektivische Ansicht, die einen wesentlichen Teil einer ersten Ausführungsform einer optischen Informationsaufzeichnungs-/-wiedergabevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. Ein zusammengesetz­ tes Prisma 15 enthält abgeschrägte oder sich verjüngende Teile 15a und 15b und einen zentralen Teil 15c, der keine Verjüngung hat. Andererseits enthält ein 4teiliger Foto­ detektor 16 2teilige Fotodetektoren 16a und 16b und einen zentralen Teil 16c, der keinen Fotodetektorteil enthält. Das zusammengesetzte Prisma 15 und der 4teilige Fotodetektor 16 sind anstelle des zusammengesetzten Prismas 215 und des 4teiligen Fotodetektors 216 in dem optischen System der optischen Informationsaufzeichnungs-/-wiedergabevorrichtung, die zum Beispiel in Fig. 1 gezeigt ist, vorgesehen und detektieren den Fokusfehler.
Der reflektierte Lichtstrahl, der über die Strahlen­ teiler 204 und 208, die Kondensorlinse 212 und den Strahlen­ teiler 213 erhalten wird, wird dem zusammengesetzten Prisma 15 eingegeben. Von dem reflektierten Lichtstrahl, der dem zusammengesetzten Prisma 15 eingegeben ist, bilden die Lichtstrahlen, die durch die sich verjüngenden Teile 15a und 15b des zusammengesetzten Prismas 15 durchgelassen wurden, Punkte auf den entsprechenden 2teiligen Fotodetektoren 16a und 16b des 4teiligen Fotodetektors 16. Durch Ausführen der Operation der oben beschriebenen Formel (2) unter Verwendung der Ausgaben der 2teiligen Fotodetektoren 16a und 16b ist es dementsprechend möglich, ein Fokusfehlersignal FES ähnlich wie im herkömmlichen Fall zu erhalten.
Andererseits wird von dem reflektierten Lichtstrahl der Lichtstrahl, der durch den zentralen Teil 15c des zusammen­ gesetzten Prismas 15 durchgelassen wird, dem zentralen Teil 16c des 4teiligen Fotodetektors 16 eingegeben. Als Resultat wird von dem reflektierten Lichtstrahl, der dem zusammen­ gesetzten Prisma 15 eingegeben wurde, der Lichtstrahl, der durch den zentralen Teil 15c des zusammengesetzten Prismas 15 durchgelassen wurde, nicht den 2teiligen Fotodetektoren 16a und 16b des 4teiligen Fotodetektors 16 eingegeben, das heißt, er wird nicht einem lichtempfindlichen Teil des 4teiligen Fotodetektors 16 eingegeben.
Bei dieser Ausführungsform haben die Punkte, die auf den 2teiligen Fotodetektoren 16a und 16b des 4teiligen Fotodetektors 16 gebildet sind, ovale Formen mit einer großen Achse, die größer als jene im herkömmlichen Fall ist. Mit anderen Worten, die ovalen Punkte sind in einer Richtung senkrecht zu der Teilungslinie E von jedem der 2teiligen Fotodetektoren 16a und 16b länger. Aus diesem Grund ist die fokale Versetzung, die durch den positionellen Fehler der Teilungslinien E erzeugt wird, extrem klein.
Als nächstes erfolgt eine Beschreibung einer zweiten Ausführungsform der optischen Informationsaufzeichnungs-/-wieder­ gabevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf Fig. 10. Fig. 10 ist eine perspektivische Ansicht, die einen wesentlichen Teil der zweiten Ausfüh­ rungsform zeigt.
In Fig. 10 hat ein zusammengesetztes Prisma 25 eine trapezförmige Säulenform und enthält sich verjüngende Teile 25a und 25b und einen zentralen Teil 25c, der keine Verjüngung hat. Andererseits enthält ein 4teiliger Foto­ detektor 26 2teilige Fotodetektoren 26a und 26b und einen zentralen Teil 26c, der keinen Fotodetektorteil enthält. Das zusammengesetzte Prisma 25 und der 4teilige Fotodetektor 26 sind anstelle des zusammengesetzten Prismas 215 und des 4teiligen Fotodetektors 216 in dem optischen System der optischen Informationsaufzeichnungs-/-wiedergabevorrichtung vorgesehen, die zum Beispiel in Fig. 1 gezeigt ist, und detektieren den Fokusfehler.
Der reflektierte Lichtstrahl, der über die Strahlen­ teiler 204 und 208, die Kondensorlinse 212 und den Strahlen­ teiler 213 erhalten wird, wird dem zusammengesetzten Prisma 25 eingegeben. Von dem reflektierten Lichtstrahl, der dem zusammengesetzten Prisma 25 eingegeben ist, bilden die Lichtstrahlen, die durch die sich verjüngenden Teile 25a und 25b des zusammengesetzten Prismas 25 durchgelassen wurden, Punkte auf den entsprechenden 2teiligen Fotodetektoren 26a und 26b des 4teiligen Fotodetektors 26. Durch Ausführen der Operation der oben beschriebenen Formel (2) unter Verwendung der Ausgaben der 2teiligen Fotodetektoren 26a und 26b ist es demzufolge möglich, ein Fokusfehlersignal FES ähnlich wie im herkömmlichen Fall zu erhalten.
Andererseits wird von dem reflektierten Lichtstrahl der Lichtstrahl, der durch den zentralen Teil 25c des zusammengesetzten Prismas 25 durchgelassen wurde, dem zentralen Teil 26c des 4teiligen Fotodetektors 26 eingege­ ben. Als Resultat wird von dem reflektierten Lichtstrahl, der dem zusammengesetzten Prisma 25 eingegeben ist, der Lichtstrahl, der durch den zentralen Teil 25c des zusammen­ gesetzten Prismas 25 durchgelassen wurde, nicht den 2teili­ gen Fotodetektoren 26a und 26b des 4teiligen Fotodetektors 26 eingegeben, das heißt, er wird nicht einem lichtempfind­ lichen Teil des 4teiligen Fotodetektors 26 eingegeben.
Bei dieser Ausführungsform haben die Punkte, die auf den 2teiligen Fotodetektoren 26a und 26b des 4teiligen Fotodetektors 26 gebildet sind, ovale Formen mit einer großen Achse, die größer als jene im herkömmlichen Fall ist. Mit anderen Worten, die ovalen Punkte sind in einer Richtung senkrecht zu der Teilungslinie E von jedem der 2teiligen Fotodetektoren 26a und 26b länger. Aus diesem Grund ist die Fokusversetzung, die durch den positionellen Fehler der Teilungslinien E erzeugt wird, extrem klein.
Als nächstes erfolgt eine Beschreibung einer dritten Ausführungsform der optischen Informationsaufzeichnungs-/-wieder­ gabevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf Fig. 11. Fig. 11 ist eine Perspektive, die einen wesentlichen Teil der dritten Ausführungsform zeigt. In Fig. 11 sind jene Teile, die dieselben wie jene entsprechenden Teile in Fig. 9 sind, mit denselben Bezugszeichen bezeichnet, und eine Beschreibung davon wird weggelassen.
Bei dieser Ausführungsform ist eine lichtabsorbierende oder -blockierende Schicht 15cA auf dem zentralen Teil 15c eines zusammengesetzten Prismas 15A gebildet, um den Licht­ strahl, der die Wellenlänge des Lichtes hat, das von der in Fig. 1 gezeigten Laserdiode 201 ausgesendet wurde, zu absorbieren oder zu blockieren. Diese lichtabsorbierende oder -blockierende Schicht 15cA kann auf der vorderen Oberfläche oder der hinteren Oberfläche des zusammengesetz­ ten Prismas 15A am zentralen Teil 15c gebildet sein. Außer­ dem nutzt diese Ausführungsform denselben 4teiligen Fotode­ tektor 216, der in dem in Fig. 1 gezeigten herkömmlichen Fall verwendet wurde.
In diesem Fall wird der reflektierte Lichtstrahl, der über die Strahlenteiler 204 und 208, die Kondensorlinse 212 und den Strahlenteiler 213 erhalten wird, dem zusammen­ gesetzten Prisma 15A eingegeben. Von dem reflektierten Lichtstrahl, der dem zusammengesetzten Prisma 15A eingegeben ist, bilden die Lichtstrahlen, die durch die sich verjüngen­ den Teile 15a und 15b des zusammengesetzten Prismas 15A durchgelassen wurden, Punkte auf den entsprechenden Detek­ torteilen 216a, 216b, 216c und 216d des 4teiligen Fotodetek­ tors 216. Durch Ausführen der Operation der oben beschriebe­ nen Formel (2) unter Verwendung der Ausgaben der Detektor­ teile 216a, 216b, 216c und 216d ist es demzufolge möglich, ein Fokusfehlersignal FES ähnlich wie im herkömmlichen Fall zu erhalten.
Andererseits wird von dem reflektierten Lichtstrahl der Lichtstrahl, der dem zentralen Teil 15c des zusammengesetz­ ten Prismas 15A eingegeben wird, durch die lichtabsorbieren­ de oder -blockierende Schicht 15cA absorbiert oder blockiert und wird nicht dem 4teiligen Fotodetektor 216 eingegeben. Als Resultat wird von dem reflektierten Lichtstrahl, der dem zusammengesetzten Prisma 15A eingegeben wurde, der Licht­ strahl, der dem zentralen Teil 15c des zusammengesetzten Prismas 15A eingegeben ist, nicht den Detektorteilen 216a, 216b, 216c und 216d des 4teiligen Fotodetektors 216 eingege­ ben, das heißt, er wird nicht einem lichtempfindlichen Teil des 4teiligen Fotodetektors 216 eingegeben.
Bei dieser Ausführungsform haben die Punkte, die auf den Detektorteilen 216a, 216b, 216c und 216d des 4teiligen Fotodetektors 216 gebildet sind, ovale Formen mit einer großen Achse, die größer als jene im herkömmlichen Fall ist. Mit anderen Worten, die ovalen Punkte sind in einer Richtung senkrecht zu der Teilungslinie E des 4teiligen Fotodetektors 216 länger. Aus diesem Grund ist die Fokusversetzung, die durch den positionellen Fehler der Teilungslinie E erzeugt wird, extrem klein.
Als nächstes erfolgt eine Beschreibung einer vierten Ausführungsform der optischen Informationsaufzeichnungs-/-wieder­ gabevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf Fig. 12. Fig. 12 ist eine Perspektive, die einen wesentlichen Teil der vierten Ausführungsform zeigt. In Fig. 12 sind jene Teile, die dieselben wie jene entsprechenden Teile in Fig. 10 sind, mit denselben Bezugs­ zeichen bezeichnet, und eine Beschreibung davon wird weggelassen.
Bei dieser Ausführungsform ist eine lichtabsorbierende oder -blockierende Schicht 25cA auf dem zentralen Teil 25c eines zusammengesetzten Prismas 25A, das eine dreieckige Prismenform hat, gebildet, um den Lichtstrahl, der die Wellenlänge des Lichtes hat, das von der in Fig. 1 gezeigten Laserdiode ausgesendet wurde, zu absorbieren oder zu blockieren. Diese lichtabsorbierende oder -blockierende Schicht 25cA kann auf der vorderen Oberfläche oder der hinteren Oberfläche des zusammengesetzten Prismas 25A an dem zentralen Teil 25c gebildet sein. Außerdem nutzt diese Ausführungsform einen 4teiligen Fotodetektor 216A, der in Fig. 12 gezeigt ist.
In diesem Fall wird der reflektierte Lichtstrahl, der über die Strahlenteiler 204 und 208, die Kondensorlinse 212 und den Strahlenteiler 213 erhalten wird, dem zusammen­ gesetzten Prisma 25A eingegeben. Von dem reflektierten Lichtstrahl, der dem zusammengesetzten Prisma 25A eingegeben ist, bilden die Lichtstrahlen, die durch die sich verjüngen­ den Teile 25a und 25b des zusammengesetzten Prismas 25A durchgelassen wurden, Punkte auf den entsprechenden Detek­ torteilen 216a, 216b, 216c und 216d des 4teiligen Fotodetek­ tors 216A. Durch Ausführen der Operation der oben beschrie­ benen Formel (2) unter Verwendung der Ausgaben der Detektor­ teile 216a, 216b, 216c und 216d ist es dementsprechend möglich, ein Fokusfehlersignal FES ähnlich wie im herkömm­ lichen Fall zu erhalten.
Andererseits wird von dem reflektierten Lichtstrahl der Lichtstrahl, der durch den zentralen Teil 25c des zusammen­ gesetzten Prismas 25A übertragen wird, durch die licht­ absorbierende oder -blockierende Schicht 25cA absorbiert oder blockiert und wird nicht dem 4teiligen Fotodetektor 216A eingegeben. Als Resultat wird von dem reflektierten Lichtstrahl, der dem zusammengesetzten Prisma 25A eingegeben wurde, der Lichtstrahl, der dem zentralen Teil 25c des zusammengesetzten Prismas 25A eingegeben ist, nicht den Detektorteilen 216a, 216b, 216c und 216d des 4teiligen Fotodetektors 216A eingegeben, das heißt, er wird nicht einem lichtempfindlichen Teil des 4teiligen Fotodetektors 216A eingegeben.
Bei dieser Ausführungsform haben die Punkte, die auf den Detektorteilen 216a, 216b, 216c und 216d des 4teiligen Fotodetektors 216A gebildet sind, ovale Formen mit einer großen Achse, die größer als jene im herkömmlichen Fall ist. Mit anderen Worten, die ovalen Punkte sind in einer Richtung senkrecht zu den Teilungslinien E des 4teiligen Fotodetek­ tors 216A länger. Aus diesem Grund ist die Fokusversetzung, die durch den positionellen Fehler der Teilungslinien E erzeugt wird, extrem klein.
Fig. 13 zeigt Simulationsergebnisse, die die Beziehung der Fokusposition und des Fokusfehlersignals FES nach dem in Fig. 4 gezeigten Stand der Technik beschreiben. In Fig. 13 zeigt eine dicke durchgehende Linie einen Fall, bei dem eine Detektorverschiebung 0 ist, eine durchgehende Linie zeigt einen Fall, bei dem die Detektorverschiebung +10 µm beträgt, eine gestrichelte Linie zeigt einen Fall, bei dem die Detektorverschiebung +20 µm beträgt, eine dicke gestrichelte Linie zeigt einen Fall, bei dem die Detektorverschiebung -10 µm beträgt, und eine dicke und kurzgestrichelte Linie zeigt einen Fall, bei dem die Detektorverschiebung -20 µm beträgt. Die "Detektorverschiebung" bezieht sich auf die Verschiebung der Teilungslinie E des 4teiligen Fotodetektors 216 in y-Richtung in Fig. 4, und eine aufwärtige Verschiebung in Fig. 4 wird als positive (+) Verschiebung und eine abwärtige Verschiebung in Fig. 4 wird als negative (-) Verschiebung angenommen.
In Fig. 13 zeigt (a) einen Fall, bei dem der Montage­ fehler des zusammengesetzten Prismas 215 5% beträgt, (b) zeigt einen Fall, bei dem der Montagefehler 10% beträgt, (c) zeigt einen Fall, bei dem der Neigungswinkel R des Lichtstrahls, der von der Laserdiode 201 ausgesendet wurde, 0,5° beträgt, und (d) zeigt einen Fall, bei dem der Neigungswinkel R des Lichtstrahls, der von der Laserdiode 201 ausgesendet wurde, 1,0° beträgt. Der Fall, bei dem der Neigungswinkel R 0,5° beträgt, entspricht dem Fall, bei dem die Verschiebung des Lichtstrahls von der optischen Achse bei der Objektivlinse 206 0,25 mm beträgt, und der Fall, bei dem der Neigungswinkel R 1,0° beträgt, entspricht dem Fall, bei dem die Verschiebung des Lichtstrahls von der optischen Achse bei der Objektivlinse 206 0,50 mm beträgt. Falls die Detektorverschiebung, die durch die gestrichelte Linie in Fig. 13(a) angegeben ist, zum Beispiel +20 µm beträgt, ist demzufolge ersichtlich, daß eine Fokusversetzung von etwa 2,0 µm erzeugt wird.
Andererseits zeigt Fig. 14 Simulationsergebnisse, die die Beziehung der Fokusposition und des Fokusfehlersignals FES bei der in Fig. 9 gezeigten ersten Ausführungsform oder der in Fig. 11 gezeigten dritten Ausführungsform beschrei­ ben. In Fig. 14 bezeichnet eine dicke durchgehende Linie einen Fall, bei dem die Detektorverschiebung 0 ist, eine durchgehende Linie bezeichnet einen Fall, bei dem die Detektorverschiebung -10 µm beträgt, eine gestrichelte Linie bezeichnet einen Fall, bei dem die Detektorverschiebung +20 µm beträgt, eine dicke gestrichelte Linie bezeichnet einen Fall, bei dem die Detektorverschiebung -10 µm beträgt, und eine dicke und kurzgestrichelte Linie bezeichnet einen Fall, bei dem die Detektorverschiebung -20 µm beträgt.
In Fig. 14 zeigt (a) einen Fall, bei dem der Montage­ fehler des zusammengesetzten Prismas 15 oder 15A 5% beträgt, (b) zeigt einen Fall, bei dem der Montagefehler 10% beträgt, (c) zeigt einen Fall, bei dem der Neigungswinkel R des Lichtstrahls, der von der Laserdiode 201 ausgesendet wurde, 0,5° beträgt, und (d) zeigt einen Fall, bei dem der Neigungswinkel R des Lichtstrahls, der von der Laserdiode 201 ausgesendet wurde, 1,0° beträgt. Der Fall, bei dem der Neigungswinkel R 0,5° beträgt, entspricht dem Fall, bei dem die Verschiebung des Lichtstrahls von der optischen Achse bei der Objektivlinse 206 0,25 mm beträgt, und der Fall, bei dem der Neigungswinkel R 1,0° beträgt, entspricht dem Fall, bei dem die Verschiebung des Lichtstrahls von der optischen Achse bei der Objektivlinse 206 0,50 mm beträgt. Selbst wenn die Detektorverschiebung, die durch die gestrichelte Linie in Fig. 14(a) angegeben ist, zum Beispiel +20 µm beträgt, ist demzufolge ersichtlich, daß nur eine extrem kleine Fokusversetzung von etwa 0,8 µm erzeugt wird. Mit anderen Worten, die Fokusversetzung beträgt weniger als die Hälfte der Fokusversetzung des herkömmlichen Falls.
Fig. 15 ist ein Diagramm, das die Beziehung der Detek­ torverschiebung und der Fokusversetzung nach Stand der Technik auf der Grundlage der Simulationsergebnisse von Fig. 13 zeigt. In Fig. 15 bezeichnen schwarze runde Zeichen experimentelle Daten. In Fig. 15 gibt eine grobgestrichelte Linie einen Fall an, bei dem der Montagefehler des zusammen­ gesetzten Prismas 215 5% beträgt, eine feingestrichelte Linie gibt einen Fall an, bei dem der Montagefehler des zusammengesetzten Prismas 215 10% beträgt, eine Zweipunkt­ strichlinie gibt einen Fall an, bei dem die Verschiebung des Lichtstrahls von der optischen Achse bei der Objektivlinse 206 0,25 mm beträgt, und eine Einpunktstrichlinie gibt einen Fall an, bei dem die Verschiebung des Lichtstrahls von der optischen Achse bei der Objektivlinse 206 0,50 mm beträgt. Wie aus Fig. 15 ersichtlich ist, wird die Fokusversetzung in jedem Fall erzeugt, bei dem die Detektorverschiebung auftritt.
Andererseits ist Fig. 16 ein Diagramm, das die Beziehung der Detektorverschiebung und der Fokusversetzung bei der ersten oder dritten Ausführungsform auf der Grund­ lage der Simulationsergebnisse von Fig. 14 zeigt. In Fig. 16 bezeichnen schwarze runde Zeichen experimentelle Daten. In Fig. 16 gibt eine grobgestrichelte Linie einen Fall an, bei dem der Montagefehler des zusammengesetzten Prismas 15 oder 15A 5% beträgt, eine feingestrichelte Linie gibt einen Fall an, bei dem der Montagefehler des zusammengesetzten Prismas 15 oder 15A 10% beträgt, eine Zweipunktstrichlinie gibt einen Fall an, bei dem die Verschiebung des Lichtstrahls von der optischen Achse bei der Objektivlinse 206 0,25 mm beträgt, und eine Einpunktstrichlinie gibt einen Fall an, bei dem die Verschiebung des Lichtstrahls von der optischen Achse bei der Objektivlinse 206 0,50 mm beträgt. Wie aus Fig. 16 ersichtlich ist, ist die Fokusversetzung, die erzeugt wird, in jedem Fall, bei dem die Detektorverschie­ bung auftritt, extrem klein oder fast 0. Demzufolge ist ersichtlich, daß die Fokusversetzung bei der ersten oder dritten Ausführungsform verglichen mit jener nach Stand der Technik extrem klein ist.
In Fig. 1 muß die Anordnung des 4teiligen Fotodetektors 216 längs der optischen Achse auf Grund des Betriebsprinzips des Foucault-Verfahrens etwa auf die Bilderzeugungspunkt­ position der Kondensorlinse 212 eingestellt sein. Anderer­ seits muß die Anordnung des 2teiligen Fotodetektors 214 längs der optischen Achse auf Grund des Betriebsprinzips des Gegentaktverfahrens auf eine Position eingestellt sein, die von der Bilderzeugungspunktposition der Kondensorlinse 212 verschoben ist. Mit anderen Worten, der 2teilige Fotodetek­ tor 214 muß auf dem sogenannten weiten Feld angeordnet sein.
Aus den obigen Gründen ist es erforderlich, den reflek­ tierten Lichtstrahl durch Einsatz des Strahlenteilers 213 in zwei zu teilen und unabhängig einen optischen Weg vorzuse­ hen, der verwendet wird, um das Foucault-Verfahren auszufüh­ ren, und einen optischen Weg, der verwendet wird, um das Gegentaktverfahren auszuführen. Falls der Fokusfehler unter Einsatz des Foucault-Verfahrens zu detektieren ist und der Spurfehler unter Verwendung des Gegentaktverfahrens zu detektieren ist, nimmt das optische System auf Grund der Notwendigkeit, zwei unabhängige optische Wege vorzusehen, als Resultat einen relativ großen Raum ein, und ferner wird die Anzahl von erforderlichen Teilen groß.
Demzufolge folgt nachstehend eine Beschreibung von Ausführungsformen der optischen Informationsaufzeichnungs-/-wieder­ gabevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, die den Raum des optischen System, der innerhalb der optischen Informationsaufzeichnungs-/-wiedergabevorrichtung belegt wird, reduzieren und die Anzahl von erforderlichen Teilen reduzieren, so daß sowohl die Größe als auch die Kosten der optischen Informationsaufzeichnungs-/-wiedergabevorrichtung und der optischen Platteneinheit, die dieselbe nutzt, reduziert werden können.
Zuerst erfolgt eine Beschreibung einer fünften Ausführungsform der optischen Informationsaufzeichnungs-/-wieder­ gabevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf Fig. 17 bis 19. In Fig. 17 sind jene Teile, die dieselben wie jene entsprechenden Teile in Fig. 1 sind, mit denselben Bezugszeichen bezeichnet, und eine Beschrei­ bung davon wird weggelassen.
Bei dieser Ausführungsform ist es unnötig, den Strah­ lenteiler 213 und den 2teiligen Fotodetektor 214 vorzusehen, die in Fig. 1 gezeigt sind, wie aus Fig. 17 ersichtlich ist. Außerdem sind ein zusammengesetztes Prisma 35 und ein Fotodetektor 36 anstelle des zusammengesetzten Prismas 215 und des 4teiligen Fotodetektors 216 vorgesehen. Mit anderen Worten, diese Ausführungsform nutzt den zentralen Teil des reflektierten Lichtstrahls, der bei den ersten bis vierten Ausführungsformen nicht verwendet wird, zum Detektieren des Spurfehlers durch das Gegentaktverfahren.
Fig. 18 zeigt das zusammengesetzte Prisma 35 im vergrößerten Maßstab. In Fig. 18 zeigt (a) eine perspektivi­ sche Ansicht des zusammengesetzten Prismas 35, und (b) zeigt eine Draufsicht auf das zusammengesetzte Prisma 35. Wie in Fig. 18 gezeigt, enthält das zusammengesetzte Prisma 35 abgeschrägte oder sich verjüngende erste und zweite Teile 35a und 35b und einen dritten Teil 35c, der eine konvexe Oberfläche mit einer leichten Krümmung hat. Daher wird ein reflektierter Lichtstrahl 30, der über den Strahlenteiler 208 erhalten wird, in drei Lichtstrahlen 30a, 30b und 30c geteilt.
Fig. 19 ist eine perspektivische Ansicht im vergrößer­ ten Maßstab, die einen wesentlichen Teil von Fig. 17 zeigt. Der Fotodetektor 36 enthält einen ersten Fotodetektor 36a, einen zweiten Fotodetektor 36b und einen dritten Fotodetek­ tor 36c. Der erste Fotodetektor 36a enthält Fotodetektoren 37a und 37b. Der zweite Fotodetektor 36b enthält Fotodetek­ toren 37c und 37d. Der dritte Fotodetektor 36c enthält Fotodetektoren 37e und 37f.
Von dem reflektierten Lichtstrahl 30, der über die Kondensorlinse 212 gebrochen und konzentriert wird, wird der Lichtstrahl 30a, der durch den ersten Teil 35a durchgelassen wird, in Abhängigkeit von dem Kegelwinkel des ersten Teils 35a abgelenkt und auf den ersten Fotodetektor 36a des Fotodetektors 36 eingestrahlt, während der Lichtstrahl 30b, der durch den zweiten Teil 35b durchgelassen wird, in Abhängigkeit von dem Kegelwinkel des zweiten Teils 35b abgelenkt und auf den zweiten Fotodetektor 36b des Foto­ detektors 36 eingestrahlt wird. Außerdem wird der Licht­ strahl 30c, der durch den dritten Teil 35c durchgelassen wird, in Abhängigkeit von der Krümmung des dritten Teils 35c gebrochen und auf den dritten Fotodetektor 36c des Fotode­ tektors 36 eingestrahlt. Mit anderen Worten, die Licht­ strahlen 30a und 30b unterliegen nur der Brechungsfunktion der Kondensorlinse 212, aber der Lichtstrahl 30c unterliegt der Brechungsfunktion der Kondensorlinse 212 und des dritten Teils 35c selbst. Deshalb unterscheiden sich die Bilderzeu­ gungspunkte 300a und 300b der entsprechenden Lichtstrahlen 30a und 30b von einem Bilderzeugungspunkt 300c des Licht­ strahls 30c. Das heißt, die Abstände L1 und L2 von der Kondensorlinse 212 zu den Bilderzeugungspunkten 300a und 300b der entsprechenden Lichtstrahlen 30a und 30b unter­ scheiden sich von einem Abstand L3 von der Kondensorlinse 212 zu dem Bilderzeugungspunkt 300c des Lichtstrahls 30c.
In Fig. 19 ist der Fotodetektor 36 auf einer Ebene angeordnet, die senkrecht zu der optischen Achse des reflek­ tierten Lichtstrahls 30 ist und die Bilderzeugungspunkte 300a und 300b enthält. Auf Grund dieser Anordnung sind die ersten und zweiten Fotodetektoren 36a und 36b, die verwendet werden, um das Fokusfehlersignal FES auf der Grundlage des Foucault-Verfahrens zu erzeugen, entsprechend an den Posi­ tionen der Bilderzeugungspunkte 300a und 300b der Licht­ strahlen 30a und 30b vorgesehen. Andererseits ist der dritte Fotodetektor 36c, der verwendet wird, um das Spurfehler­ signal TES auf der Grundlage des Gegentaktverfahrens zu erzeugen, an einer Position vorgesehen, die von der Position des Bilderzeugungspunktes 300c des Lichtstrahls 30c abweicht. Daher ist es möglich, durch den Einsatz eines einfachen optischen Systems das Fokusfehlersignal FES unter Verwendung des Foucault-Verfahrens und das Spurfehlersignal TES unter Verwendung des Gegentaktverfahrens zu erzeugen. Die Erzeugung des Fokusfehlersignals FES und des Spurfehler­ signals TES selbst kann ähnlich wie nach Stand der Technik erfolgen, und eine Beschreibung davon wird weggelassen.
Die Anforderung ist die, daß sich die Abstände L1 und L2 zwischen der Kondensorlinse 212 und den entsprechenden Bilderzeugungspunkten 300a und 300b der Lichtstrahlen 30a und 30b von dem Abstand L3 zwischen der Kondensorlinse 212 und dem Bilderzeugungspunkt 300c des Lichtstrahls 30c unterscheiden, und die Konstruktion und die Anordnung des zusammengesetzten Prismas 35 und des Fotodetektors 36 sind nicht auf jene der obigen Ausführungsform begrenzt.
Als nächstes erfolgt eine Beschreibung einer sechsten Ausführungsform der optischen Informationsaufzeichnungs-/-wieder­ gabevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf Fig. 20 und 21. In Fig. 20 und 21 sind jene Teile, die dieselben wie jene entsprechenden Teile in Fig. 18 und 19 sind, mit denselben Bezugszeichen bezeichnet, und eine Beschreibung davon wird weggelassen.
Bei dieser Ausführungsform wird ein zusammengesetztes Prisma 45, das in Fig. 20 gezeigt ist, anstelle des zusammengesetzten Prismas 35 verwendet, das in Fig. 18 gezeigt ist.
Fig. 20 zeigt das zusammengesetzte Prisma 45 im vergrößerten Maßstab. In Fig. 20 zeigt (a) eine perspektivi­ sche Ansicht des zusammengesetzten Prismas 45, und (b) zeigt eine Draufsicht auf das zusammengesetzte Prisma 45. Wie in Fig. 20 gezeigt, enthält das zusammengesetzte Prisma 45 sich verjüngende erste und zweite Teile 45a und 45b und einen dritten Teil 45c, der eine konkave Oberfläche mit einer leichten Krümmung hat. Daher wird ein reflektierter Licht­ strahl 30, der über den Strahlenteiler 208 erhalten wird, in drei Lichtstrahlen 30a, 30b und 30c geteilt.
Fig. 21 ist eine perspektivische Ansicht im vergrößer­ ten Maßstab, die einen wesentlichen Teil dieser Ausführungs­ form zeigt. Der Fotodetektor 36 ist derselbe wie der Foto­ detektor 36, der bei der fünften Ausführungsform verwendet wurde.
Von dem reflektierten Lichtstrahl 30, der über die Kondensorlinse 212 gebrochen und konzentriert wurde, wird der Lichtstrahl 30a, der durch den ersten Teil 45a durch­ gelassen wird, in Abhängigkeit von dem Kegelwinkel des ersten Teils 45a abgelenkt und auf den ersten Fotodetektor 36a des Fotodetektors 36 eingestrahlt, während der Licht­ strahl 30b, der durch den zweiten Teil 45b durchgelassen wird, in Abhängigkeit von dem Kegelwinkel des zweiten Teils 45b abgelenkt und auf den zweiten Fotodetektor 36b des Fotodetektors 36 eingestrahlt wird. Außerdem wird der Lichtstrahl 30c, der durch den dritten Teil 45c durchgelas­ sen wird, in Abhängigkeit von der Krümmung des dritten Teils 45c gebrochen und auf den dritten Fotodetektor 36c des Fotodetektors 36 eingestrahlt. Mit anderen Worten, die Lichtstrahlen 30a und 30b sind nur der Brechungsfunktion der Kondensorlinse 212 ausgesetzt, aber der Lichtstrahl 30c ist der Brechungsfunktion der Kondensorlinse 212 und des dritten Teils 45c selbst ausgesetzt. Deshalb unterscheiden sich die Bilderzeugungspunkte 300a und 300b der entsprechenden Lichtstrahlen 30a und 30b von einem Bilderzeugungspunkt 300c des Lichtstrahls 30c. Das heißt, die Abstände L1 und L2 von der Kondensorlinse 212 zu den Bilderzeugungspunkten 300a und 300b der entsprechenden Lichtstrahlen 30a und 30b unter­ scheiden sich von einem Abstand L3 von der Kondensorlinse 212 zu dem Bilderzeugungspunkt 300c des Lichtstrahls 30c.
Mit anderen Worten, der Bilderzeugungspunkt 300c des Lichtstrahls 30c ist bei der fünften Ausführungsform zwischen dem zusammengesetzten Prisma 35 und dem Fotodetek­ tor 36 angeordnet, aber der Bilderzeugungspunkt 300c des Lichtstrahls 30c bei dieser Ausführungsform ist jenseits des Fotodetektors 36 in Fig. 21 längs der Bewegungsrichtung des Lichtstrahls angeordnet.
In Fig. 21 ist der Fotodetektor 36 auf einer Ebene angeordnet, die zu der optischen Achse des reflektierten Lichtstrahls 30 senkrecht ist und die Bilderzeugungspunkte 300a und 300b enthält, ähnlich zu der fünften Ausführungs­ form, die in Fig. 19 gezeigt ist. Auf Grund dieser Anordnung sind die ersten und zweiten Fotodetektoren 36a und 36b, die verwendet werden, um das Fokusfehlersignal FES auf der Grundlage des Foucault-Verfahrens zu erzeugen, entsprechend an den Positionen der Bilderzeugungspunkte 300a und 300b der Lichtstrahlen 30a und 30b vorgesehen. Andererseits ist der dritte Fotodetektor 36c, der verwendet wird, um das Spur­ fehlersignal TES auf der Grundlage des Gegentaktverfahrens zu erzeugen, an einer Position vorgesehen, die von der Position des Bilderzeugungspunktes 300c des Lichtstrahls 30c abweicht. Daher ist es möglich, durch Einsatz eines einfachen optischen Systems das Fokusfehlersignal FES unter Verwendung des Foucault-Verfahrens und das Spurfehlersignal TES unter Verwendung des Gegentaktverfahrens zu erzeugen.
Als nächstes erfolgt eine Beschreibung einer siebten Ausführungsform der optischen Informationsaufzeichnungs-/-wieder­ gabevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf Fig. 22 und 23. In Fig. 22 und 23 sind jene Teile, die dieselben wie jene entsprechenden Teile in Fig. 18 und 19 sind, mit denselben Bezugszeichen bezeichnet, und eine Beschreibung davon wird weggelassen.
Bei dieser Ausführungsform werden ein zusammengesetztes Prisma 55 und ein Fotodetektor 56, die in Fig. 23 gezeigt sind, anstelle des zusammengesetzten Prismas 35 und des Fotodetektors 36 verwendet, die in Fig. 18 gezeigt sind.
Fig. 22 zeigt das zusammengesetzte Prisma 55 im vergrößerten Maßstab. In Fig. 22 zeigt (a) eine perspektivi­ sche Ansicht des zusammengesetzten Prismas 55, und (b) zeigt eine Draufsicht auf das zusammengesetzte Prisma 55. Wie in Fig. 22 gezeigt, enthält das zusammengesetzte Prisma 55 sich verjüngende erste und zweite Teile 55a und 55b und einen flachen dritten Teil 55c, der keine Verjüngung hat. Daher wird ein reflektierter Lichtstrahl 30, der über den Strah­ lenteiler 208 erhalten wird, in drei Lichtstrahlen 30a, 30b und 30c geteilt.
Fig. 23 ist eine perspektivische Ansicht im vergrößer­ ten Maßstab, die einen wesentlichen Teil dieser Ausführungs­ form zeigt. Der Fotodetektor 56 enthält einen ersten Fotode­ tektor 56a, einen zweiten Fotodetektor 56b und einen dritten Fotodetektor 56c. Der erste Fotodetektor 56a enthält Fotode­ tektoren 37a und 37b. Der zweite Fotodetektor 56b enthält Fotodetektoren 37c und 37d. Der dritte Fotodetektor 56c enthält Fotodetektoren 37e und 37f. Der dritte Fotodetektor 56c ist auf einer Ebene angeordnet, die sich von einer Ebene unterscheidet, auf der die ersten und zweiten Fotodetektoren 56a und 56b angeordnet sind.
Von dem reflektierten Lichtstrahl 30, der über die Kondensorlinse 212 gebrochen und konzentriert wird, wird der Lichtstrahl 30a, der durch den ersten Teil 55a durchgelassen wird, in Abhängigkeit von dem Kegelwinkel des ersten Teils 55a abgelenkt und auf den ersten Fotodetektor 56a des Fotodetektors 56 eingestrahlt, während der Lichtstrahl 30b, der durch den zweiten Teil 55b durchgelassen wird, in Abhängigkeit von dem Kegelwinkel des zweiten Teils 55b abgelenkt und auf den zweiten Fotodetektor 56b des Fotode­ tektors 56 eingestrahlt wird. Außerdem wird der Lichtstrahl 30c, der den dritten Teil 55c durchläuft, durchgelassen, so wie er ist, und auf den dritten Fotodetektor 56c des Fotode­ tektors 56 eingestrahlt. Mit anderen Worten, alle Licht­ strahlen 30a, 30b und 30c unterliegen nur der Brechungs­ funktion der Kondensorlinse 212. Deshalb sind die Bild­ erzeugungspunkte 300a, 300b und 300c der entsprechenden Lichtstrahlen 30a, 30b und 30c alle auf derselben Ebene angeordnet. Das heißt, die Abstände L1, L2 und L3 von der Kondensorlinse 212 zu den Bilderzeugungspunkten 300a, 300b und 300c der jeweiligen Lichtstrahlen 30a, 30b und 30c sind dieselben. Da jedoch der dritte Fotodetektor 56c bei dieser Ausführungsform auf der Ebene angeordnet ist, die sich von der Ebene unterscheidet, auf der die ersten und zweiten Fotodetektoren 56a und 56b angeordnet sind, entspricht der Bilderzeugungspunkt 300c des Lichtstrahls 30c nicht der Position des dritten Fotodetektors 56c.
Mit anderen Worten, der Bilderzeugungspunkt 300c des Lichtstrahls 30c ist bei der fünften Ausführungsform zwischen dem zusammengesetzten Prisma 35 und dem Fotodetek­ tor 36 angeordnet, aber der Bilderzeugungspunkt 300c des Lichtstrahls 30c bei dieser Ausführungsform ist jenseits des dritten Fotodetektors 56c in Fig. 23 längs der Bewegungs­ richtung des Lichtstrahls angeordnet.
In Fig. 23 sind die ersten und zweiten Fotodetektoren 56a und 56b des Fotodetektors 56 auf einer Ebene angeordnet, die zu der optischen Achse des reflektierten Lichtstrahls 30 senkrecht ist und die Bilderzeugungspunkte 300a und 300b enthält, ähnlich zu der in Fig. 19 gezeigten fünften Ausführungsform. Auf Grund dieser Anordnung sind die ersten und zweiten Fotodetektoren 56a und 56b, die verwendet werden, um das Fokusfehlersignal FES auf der Grundlage des Foucault-Verfahrens zu erzeugen, entsprechend an den Positionen der Bilderzeugungspunkte 300a und 300b der Lichtstrahlen 30a und 30b vorgesehen. Andererseits ist der dritte Fotodetektor 56c, der verwendet wird, um das Spur­ fehlersignal TES auf der Grundlage des Gegentaktverfahrens zu erzeugen, an einer Position vorgesehen, die von der Position des Bilderzeugungspunktes 300c des Lichtstrahls 30c abweicht. Daher ist es möglich, durch Einsatz eines einfachen optischen Systems das Fokusfehlersignal FES unter Verwendung des Foucault-Verfahrens und das Spurfehlersignal TES unter Verwendung des Gegentaktverfahrens zu erzeugen.
Die Erzeugung des Fokusfehlersignals FES auf der Grundlage des Foucault-Verfahrens ist nicht auf jene der Ausführungsform begrenzt, bei der zwei Lichtstrahlen eingesetzt werden, und natürlich ist es möglich, mehr als zwei Lichtstrahlen für die Erzeugung des Fokusfehlersignals FES zu verwenden. Ähnlich ist die Erzeugung des Spurfehler­ signals TES auf der Grundlage des Gegentaktverfahrens nicht auf jene der Ausführungsform begrenzt, bei der ein Licht­ strahl eingesetzt wird, und natürlich ist es möglich, mehr als einen Lichtstrahl für die Erzeugung des Spurfehler­ signals TES zu verwenden.
Als nächstes erfolgt eine Beschreibung einer achten Ausführungsform der optischen Informationsaufzeichnungs-/-wieder­ gabevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf Fig. 24, 25 und 26. In Fig. 24 und 25 sind jene Teile, die dieselben wie jene entsprechenden Teile in Fig. 17 sind, durch dieselben Bezugszeichen bezeichnet, und eine Beschreibung davon wird weggelassen.
Bei dieser Ausführungsform wird ein Analysator 208A, der in Fig. 24 und 25 gezeigt ist, zusammen mit dem zusammengesetzten Prisma 35 und dem Fotodetektor 36 verwendet, die in Fig. 17 gezeigt sind.
Zum Beispiel kann ein Analysator 21, der in einer japanischen offengelegten Patentanmeldung Nr. 63-127436 offenbart ist, als Analysator 208A verwendet werden. Bei dieser achten Ausführungsform wird der Lichtstrahl durch den Analysator 208A in drei Lichtstrahlen geteilt, und jeder der drei Lichtstrahlen wird durch das zusammengesetzte Prisma 35 weiter in drei Lichtstrahlen geteilt, woraus neun (3×3 = 9) Lichtstrahlen resultieren, die von dem zusammengesetzten Prisma 35 ausgegeben werden. Die neun Lichtstrahlen von dem zusammengesetzten Prisma 35 werden auf entsprechende neun Fotodetektoren 66a bis 66i eingestrahlt, die den Fotodetek­ tor 66 bilden.
Fig. 26 zeigt eine Draufsicht auf den Fotodetektor 66. Das Fokusfehlersignal FES kann nach dem Foucault-Verfahren auf der Grundlage von Ausgaben der Fotodetektoren 66a, 66b, 66d, 66e, 66g und 66h des Fotodetektors 66 erzeugt werden. Die Fotodetektoren 66a, 66d und 66g empfangen die drei Lichtstrahlen von dem ersten Teil des zusammengesetzten Prismas 35, während die Fotodetektoren 66b, 66e und 66h die drei Lichtstrahlen von dem zweiten Teil des zusammengesetz­ ten Prismas 35 empfangen. Die Bilderzeugungspunkte dieser sechs Lichtstrahlen stimmen mit den Positionen der Foto­ detektoren 66a, 66b, 66d, 66e, 66g und 66h überein. Anderer­ seits kann das Spurfehlersignal TES nach dem Gegentakt­ verfahren auf der Grundlage von Ausgaben der Fotodetektoren 66c, 66f und 66i erzeugt werden. Die Fotodetektoren 66c, 66f und 66i empfangen die drei Lichtstrahlen von dem dritten Teil des zusammengesetzten Prismas 35. Die Bilderzeugungs­ punkte dieser drei Lichtstrahlen weichen von den Positionen der Fotodetektoren 66c, 66f und 66i ab.
Wie in Fig. 26 gezeigt, enthält der Fotodetektor 66a Fotodetektorenteile 37a und 37b, der Fotodetektor 66b enthält Fotodetektorenteile 37c und 37d, . . . , und der Fotodetektor 66i enthält Fotodetektorenteile 37g und 37r. Falls die Ausgaben dieser Fotodetektorenteile 37a bis 37i durch dieselben Bezugszeichen wie diese Teile bezeichnet werden, kann demzufolge das Fokusfehlersignal FES unter Einsatz des Foucault-Verfahrens auf der Grundlage der folgenden Formel (3) durch Berechnung erzeugt werden.
FES = [(37a)+(37g)+(37m)+(37d)+(37j)+(37p)]- [(37b)+(37h)+(37n)+(37c)+(37i)+(37o)] (3)
Außerdem kann das Spurfehlersignal unter Einsatz des Gegen­ taktverfahrens auf der Grundlage der folgenden Formel (4) durch Berechnung erzeugt werden.
TES = [(37e)+(37k)+(37q)]-[(37f)+(37l)+(37r)] (4)
Ferner kann durch die Funktion des Analysators 208A ein magneto-optisches Signal (Informationssignal) RF, das auf der Platte 207 aufgezeichnet ist, auf der Grundlage der folgenden Formel (5) durch Berechnung wiedergegeben werden.
RF = [(37a)+(37b)+(37e)+(37f)+(37c)+(37d)] [(37m)+(37n)+(37q) +(37r)+(37o) +(37p)] (5)
Gemäß der achten Ausführungsform können das magneto­ optische Detektionssystems und das Servosignaldetektions­ signal ungefähr auf einem einzelnen optischen Weg vorgesehen werden, und deshalb ist es möglich, sowohl die Größe als auch die Kosten der optischen Informationsaufzeichnungs-/-wieder­ gabevorrichtung im Vergleich zu den fünften bis siebten Ausführungsformen weiter zu reduzieren. Wie aus einem Vergleich von Fig. 17 und 24 hervorgeht, sind das Wollaston-Prisma 209, die Linse 210 und der 2teilige Foto­ detektor 211, die in Fig. 17 erforderlich sind, in Fig. 24 weggelassen.
Bei den fünften bis achten Ausführungsformen sind der Bilderzeugungspunkt des Lichtstrahls, der verwendet wird, um das Fokusfehlersignal FES nach dem Foucault-Verfahren zu erzeugen, und der Bilderzeugungspunkt des Lichtstrahls, der verwendet wird, um das Spurfehlersignal TES nach dem Gegen­ taktverfahren zu erzeugen, durch den Einsatz des zusammen­ gesetzten Prismas gegenseitig unterschiedlich angeordnet. Das Verfahren zum gegenseitigen unterschiedlichen Anordnen der Bilderzeugungspunkte ist jedoch nicht auf jenes begrenzt, bei dem das zusammengesetzte Prisma eingesetzt wird, und es ist auch möglich, zum Beispiel ein optisches Hologrammelement zu verwenden.
Als nächstes erfolgt eine Beschreibung einer neunten Ausführungsform der optischen Informationsaufzeichnungs-/-wieder­ gabevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf Fig. 27 und 28. In Fig. 27 und 28 sind jene Teile, die dieselben wie jene entsprechenden Teile in Fig. 19 sind, mit denselben Bezugszeichen bezeichnet, und eine Beschreibung davon wird weggelassen.
Bei dieser Ausführungsform wird ein optisches Holo­ grammelement 75, das in Fig. 27 gezeigt ist, anstelle des zusammengesetzten Prismas 35 verwendet, das in Fig. 19 gezeigt ist.
Fig. 27 ist eine perspektivische Ansicht, die einen wesentlichen Teil dieser Ausführungsform im vergrößerten Maßstab zeigt. Das optische Hologrammelement 75 enthält erste und zweite Teile 75a und 75b. Die Querschnittsform des ersten Teils 75a längs einer Linie A-A′ in Fig. 27 ist ein Sägezahngitter, wie in Fig. 28 gezeigt. Der zweite Teil 75b hat eine Querschnittsform, die der des ersten Teils 75a ähnlich ist, aber die Querschnittsform des zweiten Teils 75b ist zu jener des ersten Teils 75a bezüglich der Mitte des optischen Hologrammelementes 75 punktsymmetrisch. Die Sägezahngitter der ersten und zweiten Teile 75a und 75b werden manchmal auch als Reflexionsgitter bezeichnet.
Das optische Hologrammelement 75 trennt den reflektier­ ten Lichtstrahl 30 in gebeugtes Licht 0. Ordnung, gebeugtes Licht ± 1. Ordnung und gebeugtes Licht hoher Ordnung der ± 2. Ordnung oder höher. Bei dieser Ausführungsform ist die Querschnittsform des optischen Hologrammelementes 75 so konstruiert, daß der Effekt von gebeugtem Licht hoher Ordnung der ± 2. Ordnung oder höher klein ist, wenn das Licht detektiert wird. Bezüglich des gebeugten Lichts ± 1. Ordnung sind die oben beschriebenen Sägezahnquerschnittsformen der ersten und zweiten Teile 75a und 75b so konstruiert, daß zum Beispiel die Quantität des emittierten gebeugten Lichts +1. Ordnung größer als jene des emittierten gebeugten Lichts -1. Ordnung ist, das heißt, so daß der Effekt des gebeugten Lichts -1. Ordnung, das ein divergenter Strahl ist, mini­ miert ist.
Dementsprechend verwendet diese Ausführungsform gebeug­ tes Licht +1. Ableitung 30-1, das durch das Gitter des ersten Teils 75a gebeugt wird, gebeugtes Licht +1. Ordnung 30-2, das durch das Gitter des zweiten Teils 75b gebeugt wird, und gebeugtes Licht 0. Ableitung 30-3, das durch die ersten und zweiten Teile 75a und 75b hindurchtritt, ohne durch deren Gitter beeinträchtigt zu werden. Außerdem sind die Gittermuster der ersten und zweiten Teile 75a und 75b so konstruiert, daß das gebeugte Licht +1. Ordnung 30-1, das von dem ersten Teil 75a emittiert wird, über die Kondensor­ linse 212 und den ersten Teil 75a zweimal gebrochen wird, bevor es an einem Bilderzeugungspunkt 300a abgebildet wird, und das gebeugte Licht +1. Ordnung 30-2, das von dem zweiten Teil 75b emittiert wird, über die Kondensorlinse 212 und den zweiten Teil 75b zweimal gebrochen wird, bevor es an einem Bilderzeugungspunkt 300b abgebildet wird. Andererseits wird, da das gebeugte Licht 0. Ordnung 30-3 durch das optische Hologrammelement 75 hindurchtritt, wie es ist, ohne durch die Gittermuster beeinträchtigt zu werden, das gebeugte Licht 0. Ordnung 30-3 nur durch die Kondensorlinse 212 gebrochen und an einem Bilderzeugungspunkt 300c abgebildet.
In Fig. 27 ist der Fotodetektor 36 auf einer Ebene angeordnet, die zu der optischen Achse des reflektierten Lichtstrahls senkrecht ist und die Bilderzeugungspunkte 300a und 300b enthält. Auf Grund dieser Anordnung sind die ersten und zweiten Fotodetektoren 36a und 36b, die verwendet werden, um das Fokusfehlersignal FES auf der Grundlage des Foucault-Verfahrens zu erzeugen, entsprechend an den Posi­ tionen der Bilderzeugungspunkte 300a und 300b des gebeugten Lichts +1. Ordnung 30-1 und 30-2 vorgesehen. Andererseits ist der dritte Fotodetektor 36c, der verwendet wird, um das Spurfehlersignal TES auf der Grundlage des Gegentaktver­ fahrens zu erzeugen, an einer Position vorgesehen, die von der Position des Bilderzeugungspunktes 300c des gebeugten Lichts 0. Ordnung 30-3 abweicht. Daher ist es möglich, durch Einsatz eines einfachen optischen Systems das Fokusfehler­ signal FES unter Verwendung des Foucault-Verfahrens und das Spurfehlersignal TES unter Verwendung des Gegentaktver­ fahrens zu erzeugen. Die Erzeugung des Fokusfehlersignals FES und des Spurfehlersignals TES selbst kann ähnlich wie nach Stand der Technik erfolgen, und eine Beschreibung davon wird weggelassen.
Die Anforderung ist die, daß sich die Abstände L1 und L2 zwischen der Kondensorlinse 212 und den entsprechenden Bilderzeugungspunkten 300a und 300b des gebeugten Lichts +1. Ordnung 30-1 und 30-2 von dem Abstand L3 zwischen der Kondensorlinse 212 und dem Bilderzeugungspunkt 300c des gebeugten Lichts 0. Ordnung 30-3 unterscheiden, und die Konstruktion und die Anordnung des optischen Hologramm­ elementes 75 und des Fotodetektors 36 sind nicht auf jene dieser Ausführungsform begrenzt.
Als nächstes erfolgt eine Beschreibung der Funktionen des optischen Hologrammelementes 75 für sich allein, das heißt, für den Fall, bei dem keine Kondensorlinse 212 vorhanden ist, unter Bezugnahme auf Fig. 29 bis 31.
Wie oben beschrieben, enthält das optische Hologramm­ element 75 die ersten und zweiten Teile 75a und 75b, die mit unabhängigen Mustern zum Ablenken, Konvergieren und Diver­ gieren des Lichts versehen sind. Insbesondere sind die Muster der ersten und zweiten Teile 75a und 75b jeweils so festgelegt, daß das gebeugte Licht +1. Ordnung 30-1 von dem ersten Teil 75a zu einem Punkt P′(-x, 0) konvergiert und das gebeugte Licht +1. Ordnung 30-2 von dem zweiten Teil 75b zu einem Punkt P(x, 0) konvergiert. Die Punkte P und P′ befin­ den sich auf einer Ebene π, die um einen Abstand f von dem optischen Hologrammelement 75 längs der optischen Achse entfernt ist. Mit anderen Worten, die Funktion des ersten Teils 75a besteht darin, den parallelen einfallenden Licht­ strahl an einem Brennpunkt 0 mit einer Brennweite f abzubilden und das Licht zu dem Punkt P′ zu konvergieren, indem das Licht um einen Abstand x in negativer x-Richtung abgelenkt wird.
Fig. 30 zeigt eine Draufsicht auf das optische Holo­ grammelement 75. Da die Muster der ersten und zweiten Teile 75a und 75b bezüglich des Ursprungs 0 in Fig. 30 punktsym­ metrisch sind, besteht das Muster des ersten Teils 75a zum Beispiel aus konzentrischen Rillen oder Vorsprüngen mit einer Mitte am Punkt P′(-x, 0). Ein Radius ri einer i-ten konzentrischen Rille oder eines Vorsprungs kann aus der folgenden Formel (6) erhalten werden, wobei λ die Wellenlän­ ge des Lichts bezeichnet, das von der Lichtquelle ausgegeben wurde.
Außerdem ist die Querschnittsform des ersten Teils 75a so festgelegt, daß die Verhältnisse des gebeugten Lichts 0. Ordnung und des gebeugten Lichts +1. Ordnung bezüglich der Gesamtmenge von Licht vorbestimmte Werte werden.
Bei der obigen neunten Ausführungsform ist die Quer­ schnittsform des optischen Hologrammelementes 75 so kon­ struiert, daß die Effekte von gebeugtem Licht hoher Ordnung von ± 2. Ordnung oder höher klein sind, wenn das Licht detektiert wird. Außerdem sind bezüglich des gebeugten Lichts ± 1. Ordnung die Querschnittsformen der ersten und zweiten Teile 75a und 75b des optischen Hologrammelementes 75 auf die in Fig. 28 gezeigte Sägezahnform festgelegt, so daß die Quantität des emittierten gebeugten Lichts +1. Ordnung größer als jene des emittierten gebeugten Lichts -1. Ordnung ist, das heißt, so daß die Effekte des gebeugten Lichts -1. Ordnung, das ein divergenter Strahl ist, mini­ miert sind. Jedoch ist es natürlich möglich, die Quer­ schnittsform des optischen Hologrammelementes 75 so zu konstruieren, daß die Quantität des emittierten gebeugten Lichts -1. Ordnung größer als jene des emittierten gebeugten Lichts +1. Ordnung ist, das heißt, so daß das gebeugte Licht -1. Ordnung, das ein divergenter Strahl ist, positiv ver­ wendet wird und die Effekte des gebeugten Lichts +1. Ordnung minimiert sind.
Bei einer zehnten Ausführungsform der optischen Infor­ mationsaufzeichnungs-/-wiedergabevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung hat das verwendete optische Holo­ grammelement 75 längs der Linie A-A′ in Fig. 27 eine Quer­ schnittsform, die in Fig. 31 gezeigt ist. Ein wesentlicher Teil dieser Ausführungsform ist im wesentlichen derselbe wie in Fig. 27, und eine Darstellung davon wird weggelassen. Im Gegensatz zu der neunten Ausführungsform verwendet diese Ausführungsform das gebeugte Licht -1. Ordnung positiv. Aus diesem Grund sind die ersten und zweiten Fotodetektoren 36a und 36b zum Erzeugen des Fokusfehlersignals FES auf der Grundlage des Foucault-Verfahrens an den Bilderzeugungs­ punkten des gebeugten Lichts -1. Ordnung vorgesehen. Andererseits ist der dritte Fotodetektor 36c zum Erzeugen des Spurfehlersignals TES auf der Grundlage des Gegentakt­ verfahrens an einer Position vorgesehen, die von d 22878 00070 552 001000280000000200012000285912276700040 0002004322149 00004 22759em Bild­ erzeugungspunkt 300c des gebeugten Lichts 0. Ordnung abweicht, das heißt, zwischen dem optischen Hologrammelement 75 und dem Fotodetektor 36. Als Resultat ist es möglich, durch Einsatz eines einfachen optischen Systems das Fokus­ fehlersignal FES unter Verwendung des Foucault-Verfahrens und das Spurfehlersignal TES unter Verwendung des Gegentakt­ verfahrens zu erzeugen.
Gemäß der in Fig. 29 gezeigten Struktur kann das gebeugte Licht +1. Ordnung, das von dem ersten Teil 75a des optischen Hologrammelementes 75 erhalten wurde, das gebeugte Licht -1. Ordnung, das von dem zweiten Teil 75b erhalten wurde, überlappen, und das gebeugte Licht -1. Ordnung, das von dem ersten Teil 75a erhalten wurde, kann das gebeugte Licht +1. Ordnung, das von dem zweiten Teil 75b erhalten wurde, überlappen. Aus diesem Grund kann das optische Hologrammelement 75 so konstruiert sein, daß das optische Hologrammelement 75 allein auf das Licht wirkt, wie in Fig. 32 gezeigt. In Fig. 32 sind jene Teile, die dieselben wie jene entsprechenden Teile in Fig. 29 sind, mit denselben Bezugszeichen bezeichnet, und eine Beschreibung davon wird weggelassen.
In Fig. 32 sind die Muster der ersten und zweiten Teile 75a und 75b so festgelegt, daß das gebeugte Licht +1. Ordnung 30-1 von dem ersten Teil 75a zu einem Punkt Q′(-x, y) konvergiert, das gebeugte Licht -1. Ordnung von dem ersten Teil 75a in einer halbrunden Form um einen Punkt R′(x, -y) projiziert wird, das gebeugte Licht +1. Ordnung 30-2 von dem zweiten Teil 75b zu einem Punkt Q(x, y) konver­ giert, und das gebeugte Licht -1. Ordnung in einer halbrun­ den Form um einen Punkt R(-x, -y) projiziert wird. Die Punkte Q, Q′, R und R′ sind auf der Ebene π angeordnet, die sich im Abstand f von dem optischen Hologrammelement 75 längs der optischen Achse befindet.
Als nächstes erfolgt eine Beschreibung einer elften Ausführungsform der optischen Informationsaufzeichnungs/-wieder­ gabevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf Fig. 33 bis 35. Fig. 33 zeigt die elfte Ausführungsform, Fig. 34 zeigt ein zusammengesetztes Prisma der elften Ausführungsform, und Fig. 35 zeigt eine perspektivische Ansicht eines wesentlichen Teils der elften Ausführungsform. In Fig. 33 sind jene Teile, die dieselben wie jene entsprechenden Teile in Fig. 17 sind, mit denselben Bezugszeichen bezeichnet, und eine Beschreibung davon wird weggelassen.
Bei dieser Ausführungsform hat der Punkt des Licht­ strahls, der auf die Platte 207 über die Objektivlinse 206 eingestrahlt wird, einen Durchmesser von zum Beispiel etwa 1 µm. Außerdem werden die Ausgaben des 2teiligen Fotodetektors 211 verwendet, um ein Adreßsignal ADR über einen Addierer 311A zu erzeugen, und die Ausgaben des 2teiligen Fotodetek­ tors 211 werden auch verwendet, um das magneto-optische Signal (Informationssignal) RF über einen Differenzver­ stärker 311B wiederzugeben.
Bei dieser Ausführungsform teilt ein zusammengesetztes Prisma 85 den reflektierten Lichtstrahl, der über die Kondensorlinse 212 erhalten wird, in erste bis vierte Lichtstrahlen 87a bis 87d. Diese ersten bis vierten Licht­ strahlen 87a bis 87d werden auf einen Fotodetektor 86 eingestrahlt. Der Fotodetektor 86 enthält einen ersten Fotodetektor 86a, der 4 lichtempfangende Teile A bis D zum Empfangen der ersten und zweiten Lichtstrahlen 87a und 87b hat, einen zweiten Fotodetektor 86b, der einen lichtempfan­ genden Teil E zum Empfangen des dritten Lichtstrahls 87c hat, und einen dritten Fotodetektor 86c, der einen licht­ empfangenden Teil F zum Empfangen des vierten Lichtstrahls 87d hat. Wie in Fig. 35 gezeigt, sind die ersten, zweiten und dritten Fotodetektoren 86a, 86b und 86c auf derselben Ebene angeordnet. Die ersten bis dritten Fotodetektoren 86a bis 86c können innerhalb des Fotodetektors 86 voneinander getrennt sein oder nicht.
In Fig. 34 zeigt (a) eine perspektivische Ansicht des zusammengesetzten Prismas 85 im vergrößerten Maßstab, und (b) zeigt eine Draufsicht auf das zusammengesetzte Prisma 85. Wie gezeigt, enthält das zusammengesetzte Prisma 85 eine erste Emissionsoberfläche 85a zum Emittieren des ersten Lichtstrahls 87a, eine zweite Emissionsoberfläche 85b zum Emittieren des zweiten Lichtstrahls 87b, und dritte und vierte Emissionsoberflächen 85c und 85d zum entsprechenden Emittieren der dritten und vierten Lichtstrahlen 87c und 87d. In Fig. 34(a) hat die erste Emissionsoberfläche 85a eine abwärtige Neigung nach rechts, die zweite Emissions­ oberfläche 85b hat eine abwärtige Neigung nach links, und die dritten und vierten Emissionsoberflächen 85c und 85d bilden eine Bergform. Mit anderen Worten, die dritte Emissionsoberfläche 85c hat eine abwärtige Neigung nach rechts, die vierte Emissionsoberfläche 85d hat eine abwärtige Neigung nach links, und die dritten und vierten Emissionsoberflächen 85c und 85d sind verbunden, um die Bergform zu bilden.
Die erste Emissionsoberfläche 85a und die dritte Emissionsoberfläche 85c sind nach derselben Richtung geneigt, und ein Neigungswinkel α₁ der ersten Emissionsober­ fläche 85a bezüglich einer Bezugsebene ist kleiner als ein Neigungswinkel α₃ der dritten Emissionsoberfläche 85c. Zum Beispiel ist die Bezugsebene die hintere Oberfläche des zusammengesetzten Prismas 85, die zu der Bewegungsrichtung des ankommenden reflektierten Lichtstrahls etwa senkrecht ist. Andererseits sind die zweite Emissionsoberfläche 85b und die vierte Emissionsoberfläche 85d nach derselben Richtung geneigt, und ein Neigungswinkel α₂ der zweiten Emissionsoberfläche 85b ist kleiner als ein Neigungswinkel α₄ der vierten Emissionsoberfläche 85d.
In Fig. 35 wird der erste Lichtstrahl 87a, der von der ersten Emissionsoberfläche 85a des zusammengesetzten Prismas 85 emittiert wird, durch die lichtempfangenden Teile A und D des ersten Fotodetektors 86a empfangen. Außerdem wird der zweite Lichtstrahl 87b, der von der zweiten Emissionsober­ fläche 85b des zusammengesetzten Prismas 85 emittiert wird, durch die lichtempfangenden Teile B und C des ersten Foto­ detektors 86a empfangen. Daher wird ein Fokusfehlersignal FES nach dem Foucault-Verfahren auf der Grundlage der oben beschriebenen Formel (2) erzeugt. Insbesondere werden die Ausgaben der lichtempfangenden Teile A und C in einem Addierer 321 addiert, die Ausgaben der lichtempfangenden Teile B und D werden in einem Addierer 322 addiert, und die Ausgaben dieser Addierer 321 und 322 werden einem Differenz­ verstärker 323 zugeführt, der das Fokusfehlersignal FES ausgibt.
Andererseits wird der dritte Lichtstrahl 87c, der von der dritten Emissionsoberfläche 85c des zusammengesetzten Prismas 85 emittiert wird, durch den lichtempfangenden Teil E des zweiten Fotodetektors 86b empfangen, und der vierte Lichtstrahl 87d, der von der vierten Emissionsoberfläche 85d des zusammengesetzten Prismas 85 emittiert wird, wird durch den lichtempfangenden Teil F des dritten Fotodetektors 86c empfangen. Daher wird ein Spurfehlersignal TES nach dem Gegentaktverfahren auf der Grundlage der oben beschriebenen Formel (1) erzeugt. Insbesondere werden die Ausgaben der lichtempfangenden Teile E und F einem Differenzverstärker 331 zugeführt, und das Spurfehlersignal TES wird von diesem Differenzverstärker 331 ausgegeben.
Gemäß dieser Ausführungsform ist es unnötig, den optischen Weg durch den Strahlenteiler 213, der in Fig. 1 gezeigt ist, in zwei zu teilen, obwohl das Foucault- Verfahren verwendet wird, um das Fokusfehlersignal FES zu erzeugen, und das Gegentaktverfahren verwendet wird, um das Spurfehlersignal TES zu erzeugen. Aus diesem Grund ist es möglich, den Raum, der durch das optische System innerhalb der optischen Informationsaufzeichnungs-/-wiedergabevor­ richtung besetzt wird, zu reduzieren. Außerdem ist es möglich, sowohl die Anzahl von Teilen als auch die Kosten der optischen Informationsaufzeichnungs-/-wiedergabevor­ richtung zu reduzieren, da diese Ausführungsform nicht den Strahlenteiler 213 und den Fotodetektor 214 benötigt, die in Fig. 1 gezeigt sind. Ferner ist es im Vergleich zu dem Fall, bei dem das Astigmatismusverfahren eingesetzt wird, um das Fokusfehlersignal FES zu erzeugen, möglich, den Durchmesser des Strahlenpunktes, der auf dem Fotodetektor gebildet wird, zu reduzieren und Effekte der äußeren Störung zu verhindern, wodurch es ermöglicht wird, die Zuverlässigkeit der opti­ schen Informationsaufzeichnungs-/-wiedergabevorrichtung zu verbessern.
Falls der Fotodetektor 86 eingestellt ist, um ein vorbestimmtes Fokusfehlersignal FES zu detektieren, ist es darüber hinaus möglich, eine Struktur zu verwenden, die den dritten Lichtstrahl 87c durch den lichtempfangenden Teil E des Fotodetektors 86b und den vierten Lichtstrahl 87d durch den lichtempfangenden Teil F des Fotodetektors 86c automa­ tisch empfangen würde. Daher besteht ein zusätzlicher Vorteil darin, daß in diesem Fall für die Detektion des Spurfehlersignals TES keine Einstellung erforderlich ist.
Als nächstes erfolgt eine Beschreibung einer zwölften Ausführungsform der optischen Informationsaufzeichnungs-/-wieder­ gabevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf Fig. 36 bis 39. Fig. 36 zeigt die zwölfte Ausführungsform, und in Fig. 36 sind jene Teile, die diesel­ ben wie jene entsprechenden Teile in Fig. 33 sind, mit denselben Bezugszeichen bezeichnet, und eine Beschreibung davon wird weggelassen.
Bei dieser Ausführungsform ist ein integrales Teil 90 anstelle des in Fig. 33 gezeigten zusammengesetzten Prismas 85 vorgesehen. Außerdem sind der Strahlenteiler 208, das Wollaston-Prisma 209, die Kondensorlinse 210 und der Fotode­ tektor 211, die in Fig. 33 gezeigt sind, in Fig. 36 nicht vorgesehen.
Der reflektierte Lichtstrahl, der über den Strahlen­ teiler 204 erhalten wird, wird durch die Kondensorlinse 212 konvertiert und dem integralen Teil 90 eingegeben, das als Strahlenteilermittel wirkt. Daher wird der reflektierte Lichtstrahl in erste bis sechste Lichtstrahlen 91a bis 91f geteilt, und diese ersten bis sechsten Lichtstrahlen 91a bis 91f werden auf einen Fotodetektor 86A eingestrahlt.
Das integrale Teil 90 umfaßt integral ein Wollaston- Prisma 92, das in Fig. 37 gezeigt ist, und das zusammen­ gesetzte Prisma 85, das in Fig. 34 gezeigt ist. Mit anderen Worten, das Wollaston-Prisma 92 ist unmittelbar vor dem zusammengesetzten Prisma 85 längs der Bewegungsrichtung eines reflektierten Lichtstrahls 89 positioniert und haftet an der Rückseite des zusammengesetzten Prismas 85, wie in Fig. 38 und 39 gezeigt.
Das Wollaston-Prisma 92 besteht aus zwei dreieckigen Prismen 93 und 94, die aus einem Kristall geschnitten und miteinander verbunden sind. Die Größe des Wollaston-Prismas 92 entspricht dem mittleren bergförmigen Teil des zusammen­ gesetzten Prismas 85. Das Wollaston-Prisma 92 haftet an der Rückseite des zusammengesetzten Prismas 85 unmittelbar hinter einem Bergteil 85e des zusammengesetzten Prismas 85. Außerdem erstreckt sich das Wollaston-Prisma 92 über die volle Breite des Bergteils 85e. Daher teilt das Wollaston- Prisma 92 den ankommenden reflektierten Lichtstrahl in einer Richtung, in der sich ein Scheitel 85f des Bergteils 85e erstreckt.
Andererseits enthält der Fotodetektor 86A einen ersten Fotodetektor 86Aa, einen zweiten Fotodetektor 86Ab-1, einen dritten Fotodetektor 86Ab-2, einen vierten Fotodetektor 86Ac-1 und einen fünften Fotodetektor 86Ac-2, die auf einer einzelnen Ebene vorgesehen sind, wie in Fig. 39 gezeigt. Der erste Fotodetektor 86Aa enthält vier lichtempfangende Teile A bis D zum Empfangen der ersten und zweiten Lichtstrahlen 91a und 91b. Der zweite Fotodetektor 86Ab-1 enthält einen lichtempfangenden Teil E₁ zum Empfangen des dritten Licht­ strahls 91c, und der dritte Fotodetektor 86Ab-2 enthält einen lichtempfangenden Teil E₂ zum Empfangen des vierten Lichtstrahls 91d. Der vierte Fotodetektor 86Ac-1 enthält einen lichtempfangenden Teil F₁ zum Empfangen des fünften Lichtstrahls 91e, und der fünfte Fotodetektor 86Ac-2 enthält einen lichtempfangenden Teil F₂ zum Empfangen des sechsten Lichtstrahls 91f.
Von dem reflektierten Lichtstrahl 89, der dem integra­ len Teil 90 über die Kondensorlinse 212 eingegeben wird, wird eine Lichtkomponente 89-1, die über dem oberen Teil des Wollaston-Prismas 92 in Fig. 38 passiert und das zusammen­ gesetzte Prisma 85 direkt erreicht, durch die erste Emissionsoberfläche 85a gebrochen und von der ersten Emissionsoberfläche 85a als erster Lichtstrahl 91a emittiert. Wie in Fig. 39 gezeigt, wird dieser erste Licht­ strahl 91a durch die lichtempfangenden Teile A und D des ersten Fotodetektors 86Aa empfangen.
Andererseits wird von dem reflektierten Lichtstrahl 89, der dem integralen Teil 90 über die Kondensorlinse 212 eingegeben wird, eine Lichtkomponente 89-2, die unter dem unteren Teil des Wollaston-Prismas 92 in Fig. 38 passiert und das zusammengesetzte Prisma 85 direkt erreicht, durch die zweite Emissionsoberfläche 85b gebrochen und von der zweiten Emissionsoberfläche 85b als zweiter Lichtstrahl 91b emittiert. Wie in Fig. 39 gezeigt, wird dieser zweite Lichtstrahl 91b durch die lichtempfangenden Teile B und C des ersten Fotodetektors 86Aa empfangen.
Ein Fokusfehlersignal FES wird nach dem Foucault- Verfahren auf der Grundlage der oben beschriebenen Formel (2) erzeugt, ähnlich zu der in Fig. 33 gezeigten elften Ausführungsform.
Von dem reflektierten Lichtstrahl 89, der dem integra­ len Teil 90 über die Kondensorlinse 212 eingegeben wird, wird eine Lichtkomponente 89-3, die das Wollaston-Prisma 92 erreicht, in eine p-Welle 95 und eine s-Welle 96 geteilt. Die p-Welle 95 wird um einen Winkel β bezüglich der Erweite­ rungslinie 97 der Lichtkomponente 89-3 zu der ersten Emissionsoberfläche 85a abgelenkt. Andererseits wird die s-Welle 96 um einen Winkel β bezüglich der Erweiterungslinie 97 zu der zweiten Emissionsoberfläche 85b abgelenkt.
Die p-Welle 95 und die s-Welle 96, die von dem Wolla­ ston-Prisma 92 ausgegeben wurden, werden dem zusammengesetz­ ten Prisma 85 eingegeben. Der Winkel β ist klein, und die p-Welle 95 und die s-Welle 96 breiten sich innerhalb des Bergteils 85e des zusammengesetzten Prismas 85 aus. Die p-Welle 95 und die s-Welle 96 erreichen die dritten und vierten Emissionsoberflächen 85c und 85d und werden dadurch gebrochen, und werden danach von den dritten und vierten Emissionsoberflächen 85c und 85d emittiert.
Mit anderen Worten, in Fig. 39 wird die p-Welle 95 von der dritten Emissionsoberfläche 85c als dritter Lichtstrahl 91c emittiert. Dieser dritte Lichtstrahl 91c strahlt auf den lichtempfangenden Teil E₁ des zweiten Fotodetektors 86Ab-1 ein. Andererseits wird die s-Welle 96 von der dritten Emissionsoberfläche 85c als vierter Lichtstrahl 91d emittiert. Dieser vierte Lichtstrahl 91d strahlt auf den lichtempfangenden Teil E₂ des dritten Fotodetektors 86Ab-2 ein.
Ähnlich wird in Fig. 39 die p-Welle 95 von der vierten Emissionsoberfläche 85d als fünfter Lichtstrahl 91e emittiert. Dieser fünfte Lichtstrahl 91e strahlt auf den lichtempfangenden Teil F₁ des vierten Fotodetektors 86Ac-1 ein. Andererseits wird die s-Welle 96 von der vierten Emissionsoberfläche 85e als sechster Lichtstrahl 91f emittiert. Dieser sechste Lichtstrahl 91f strahlt auf den lichtempfangenden Teil F₂ des fünften Fotodetektors 86Ac-2 ein.
Ein Spurfehlersignal TES wird auf der Grundlage der Ausgaben der lichtempfangenden Teile E₁, E₂, F₁ und F₂ der zweiten bis fünften Fotodetektoren 86Ab-1 bis 86Ac-2 erhalten. Insbesondere wird das Spurfehlersignal TES durch die Addierer 332 und 333 und den Differenzverstärker 331, die in Fig. 39 gezeigt sind, durch Berechnen von TES = (E₁+E₂) - (F₁+F₂) erhalten.
Außerdem wird ein magneto-optisches Signal (Informa­ tionssignal) RF auf der Grundlage der Ausgaben der lichtempfangenden Teile E₁, E₂, F₁ und F₂ der zweiten bis fünften Fotodetektoren 86Ab-1 bis 86Ac-2 erhalten. Insbesondere wird das magneto-optische Signal RF durch die Addierer 312 und 313 und den Differenzverstärker 311B, die in Fig. 39 gezeigt sind, durch Berechnen von RF = (E₁+F₁) - (E₂+F₂) erhalten.
Ferner wird ein Adreßsignal ADR auf der Grundlage der Ausgaben der lichtempfangenden Teile E₁, E₂, F₁ und F₂ der zweiten bis fünften Fotodetektoren 86Ab-1 bis 86Ac-2 erhalten. Insbesondere wird das Adreßsignal ADR durch den Addierer 332, den Addierer 333 und den Addierer 311A, die in Fig. 39 gezeigt sind, durch Berechnen von ADR = (E₁+E₂) + (F₁+F₂) erhalten.
Gemäß dieser Ausführungsform ist es möglich, das Fokusfehlersignal FES, das Spurfehlersignal TES, das magneto-optische Signal RF und das Adreßsignal ADR durch Verwendung eines einzelnen optischen Weges des reflektierten Lichtstrahls 89 und eines einzelnen Fotodetektors 86A zu erhalten.
Durch Vergleichen von Fig. 36 mit Fig. 33 ist ersicht­ lich, daß diese in Fig. 36 gezeigte zwölfte Ausführungsform nicht den optischen Weg hat, der sich von dem Strahlenteiler 208 in Fig. 33 horizontal erstreckt. Aus diesem Grund werden der Raum, der durch das optische System innerhalb der optischen Informationsaufzeichnungs-/-wiedergabevorrichtung besetzt wird, und die Anzahl von erforderlichen Teilen bei dieser Ausführungsform im Vergleich zu der elften Ausfüh­ rungsform weiter reduziert. Mit anderen Worten, sowohl die Größe als auch die Kosten der optischen Informationsauf­ zeichnungs-/-wiedergabevorrichtung bei dieser Ausführungs­ form können im Vergleich zu jenen der elften Ausführungsform weiter reduziert werden.
Falls der Fotodetektor 86A eingestellt ist, um ein vorbestimmtes Fokusfehlersignal FES zu detektieren, ist es außerdem möglich, eine Struktur zu verwenden, die die dritten bis sechsten Lichtstrahlen 91c bis 91f durch die entsprechenden lichtempfangenden Teile E₁, E₂, F₁ und F₂ der zweiten bis fünften Fotodetektoren 86Ab-1 bis 86Ac-2 automa­ tisch empfangen würde. Daher besteht ein zusätzlicher Vorteil darin, daß in diesem Fall für die Detektion des Spurfehlersignals TES und des magneto-optischen Signals RF keine Einstellung erforderlich ist.
Natürlich können ein unabhängiges Wollaston-Prisma und zusammengesetztes Prisma anstelle des integralen Teils 90 eingesetzt werden, das das Wollaston-Prisma 92 und das zusammengesetzte Prisma 85 integral umfaßt. Mit anderen Worten, das unabhängige Wollaston-Prisma kann an einer Position vorgesehen sein, um der Rückseite des zusammen­ gesetzten Prismas mit einer dazwischen gebildeten Lücke gegenüberzuliegen.
Ferner ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Ausführungsformen begrenzt, sondern verschiedene Variationen und Abwandlungen können vorgenommen werden, ohne den Schutz­ umfang der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Claims (17)

1. Eine optische Informationsaufzeichnungs-/-wieder­ gabevorrichtung, die Informationen auf einem optischen Aufzeichnungsmedium aufzeichnet und/oder Informationen von ihm wiedergibt und einen Fokusfehler auf der Grundlage eines reflektierten Lichtstrahls von dem optischen Aufzeichnungs­ medium detektiert, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte optische Informationsaufzeichnungs-/-wiedergabevorrichtung umfaßt:
ein zusammengesetztes Prisma (15, 15A, 25, 25A, 35, 45, 55), das einen Teil des reflektierten Lichtstrahls zu wenigstens zwei Positionen ablenkt, wobei ein zentraler Teil des reflektierten Lichtstrahls ausgenommen ist; und
ein Fotodetektormittel (16, 26, 36, 56, 66, 216A), das eine Vielzahl von Fotodetektoren zum entsprechenden Detek­ tieren der abgelenkten Teile des reflektierten Lichtstrahls enthält und Detektionsausgaben ausgibt,
wobei der genannte Fokusfehler auf der Grundlage der Detektionsausgaben des genannten Fotodetektormittels detek­ tiert wird.
2. Die optische Informationsaufzeichnungs-/-wieder­ gabevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte zusammengesetzte Prisma (15, 15A, 25, 25A, 35, 45, 55) eine Vielzahl von sich verjüngenden ablenkenden Teilen (15a, 15b, 25a, 25b, 35a, 35b, 45a, 45b, 55a, 55b) enthält, wobei der Teil des reflektierten Lichtstrahls, der den zentralen Teil des reflektierten Lichtstrahls nicht enthält, durch die genannten ablenkenden Teile zu wenigstens zwei Positionen abgelenkt wird.
3. Die optische Informationsaufzeichnungs-/-wieder­ gabevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das genannte zusammengesetzte Prisma (15, 25, 35, 45, 55) einen nichtablenkenden Teil (15c, 25c, 35c, 45c, 55c) enthält, der den zentralen Teil des reflektierten Lichtstrahls hindurchläßt, ohne denselben abzulenken.
4. Die optische Informationsaufzeichnungs-/-wieder­ gabevorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte nichtablenkende Teil (15c, 15cA, 25c, 25cA, 35c, 45c, 55c) des genannten zusammengesetzten Prismas (15, 25, 35, 45, 55) aus einer Gruppe von Teilen ausgewählt ist, bestehend aus:
einem Teil (15c, 25c, 55c), der eine flache Oberfläche hat, die zu einer optischen Achse des reflektierten Licht­ strahls etwa senkrecht ist,
einem Teil (35c, 45c) der eine gekrümmte Oberfläche mit einer leichten Krümmung bezüglich der optischen Achse des reflektierten Lichtstrahls hat, und
einem Teil (15cA, 25cA), der den zentralen Teil des reflektierten Lichtstrahls absorbiert oder reflektiert.
5. Eine optische Informationsaufzeichnungs-/-wieder­ gabevorrichtung, die Informationen auf einem optischen Aufzeichnungsmedium aufzeichnet und/oder Informationen von ihm wiedergibt und einen Spurfehler und einen Fokusfehler auf der Grundlage eines reflektierten Lichtstrahls von dem optischen Aufzeichnungsmedium detektiert, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die genannte optische Informationsauf­ zeichnungs-/-wiedergabevorrichtung umfaßt:
ein Strahlenteilermittel (212, 35, 45, 55, 75) zum Teilen des reflektierten Lichtstrahls in wenigstens einen ersten Strahl, der zum Detektieren des Spurfehlers verwendet wird, und wenigstens zwei zweite Strahlen, die zum Detektie­ ren des Fokusfehlers verwendet werden; und
ein Fotodetektormittel (36, 56, 66), das einen ersten Fotodetektor (36c, 56c, 66c, 66f, 66i) enthält, der den ersten Strahl an einer Position detektiert, die nicht ein Bilderzeugungspunkt des ersten Strahls ist, und zweite Fotodetektoren (36a, 36b, 56a, 56b, 66a, 66b, 66d, 66e, 66g, 66h) zum Detektieren der zweiten strahlen etwa an Bild­ erzeugungspunkten der zweiten Strahlen.
6. Die optische Informationsaufzeichnungs-/-wieder­ gabevorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ferner vorgesehen sind: Mittel zum Detektieren des Spur­ fehlers nach dem Gegentaktverfahren auf der Grundlage von Ausgaben des ersten Fotodetektors (36c, 56c, 66c, 66f, 66i) und Mittel zum Detektieren des Fokusfehlers nach dem Foucault-Verfahren auf der Grundlage von Ausgaben der zweiten Fotodetektoren (36a, 36b, 56a, 56b, 66a, 66b, 66d, 66e, 66g, 66h).
7. Die optische Informationsaufzeichnungs-/-wieder­ gabevorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das genannte Strahlenteilermittel (212, 35, 45, 55, 75) ein zusammengesetztes Prisma (35, 45, 55) umfaßt, das den reflektierten Lichtstrahl in die ersten und zweiten Strahlen teilt und wenigstens die zweiten Strahlen zu den zweiten Fotodetektoren (36a, 36b, 56a, 56b, 66a, 66b, 66d, 66e, 66g, 66h) ablenkt.
8. Die optische Informationsaufzeichnungs-/-wieder­ gabevorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das genannte Strahlenteilermittel (212, 35, 45, 55, 75) ein optisches Hologrammelement (75) umfaßt, das den reflektierten Lichtstrahl in die ersten und zweiten Strahlen teilt und wenigstens die zweiten Strahlen zu den zweiten Fotodetektoren (36a, 36b, 56a, 56b, 66a, 66b, 66d, 66e, 66g, 66h) ablenkt.
9. Die optische Informationsaufzeichnungs-/-wieder­ gabevorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die ersten und zweiten Fotodetektoren (36c, 66c, 66f, 66i, 36a, 36b, 56a, 56b, 66a, 66b, 66d, 66e, 66g, 66h) des genannten Fotodetektormittels (36, 56, 66) jeweils auf einer Ebene vorgesehen sind, die zu einer optischen Achse des reflektierten Lichtstrahls etwa senkrecht ist und Bilderzeugungspunkte von jedem der zweiten Strahlen enthält.
10. Die optische Informationsaufzeichnungs-/-wieder­ gabevorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der erste Fotodetektor (56c) des genannten Fotodetektormittels (36, 56, 66) auf einer Ebene vorgesehen ist, die zu einer optischen Achse des reflektierten Licht­ strahls etwa senkrecht ist und einen Bilderzeugungspunkt jedes ersten Strahls nicht enthält, und die genannten zweiten Fotodetektoren (56a, 56b) des Fotodetektormittels auf einer Ebene vorgesehen sind, die zu der optischen Achse des reflektierten Lichtstrahls etwa senkrecht ist und Bild­ erzeugungspunkte von jedem der zweiten Strahlen enthält.
11. Eine optische Informationsaufzeichnungs-/-wieder­ gabevorrichtung, die Informationen auf einem optischen Aufzeichnungsmedium aufzeichnet und/oder Informationen von ihm wiedergibt und einen Fokusfehler und einen Spurfehler auf der Grundlage eines reflektierten Lichtstrahls von dem optischen Aufzeichnungsmedium detektiert, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die genannte optische Informationsauf­ zeichnungs-/-wiedergabevorrichtung umfaßt:
ein Strahlenteilermittel (85) zum Teilen des reflek­ tierten Lichtstrahls in erste bis vierte Lichtstrahlen (87a-87d), die sich im allgemeinen in einer vorbestimmten Rich­ tung ausbreiten; und
ein Fotodetektormittel (86) zum Detektieren des Fokus­ fehlers als Reaktion auf die ersten und zweiten Lichtstrah­ len, und zum Detektieren des Spurfehlers als Reaktion auf die dritten und vierten Lichtstrahlen.
12. Die optische Informationsaufzeichnungs-/-wieder­ gabevorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte Fotodetektormittel (86) einen ersten Fotodetektor (86a) umfaßt, der vier lichtempfangende Teile zum Empfangen der ersten und zweiten Lichtstrahlen (87a, 87b) enthält, und zweite Fotodetektoren (86b, 86c), die lichtempfangende Teile zum Empfangen der dritten und vierten Lichtstrahlen (87c, 87d) enthalten, wobei die genannten ersten und zweiten Fotodetektoren auf einer einzigen Ebene vorgesehen sind.
13. Die optische Informationsaufzeichnungs-/-wieder­ gabevorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das genannte Strahlenteilermittel (85) ein zusammengesetztes Prisma (85) umfaßt, das eine hintere Oberfläche hat, die zu einer Bewegungsrichtung des ankom­ menden reflektierten Lichtstrahls etwa senkrecht ist, und geneigte erste bis vierte Emissionsoberflächen (85a-85d), wobei die genannten ersten und zweiten Emissionsoberflächen um die Winkel α₁ bzw. α₂ bezüglich der hinteren Oberfläche in gegenseitig entgegengesetzten Richtungen geneigt sind, die genannten dritten und vierten Emissionsoberflächen um die Winkel α₃ bzw. α₄ bezüglich der hinteren Oberfläche in gegenseitig entgegengesetzten Richtungen geneigt sind und zwischen den genannten ersten und zweiten Emissionsober­ flächen eine Bergform bilden, wobei die genannten ersten und dritten Emissionsoberflächen in dieselbe Richtung geneigt sind, und die genannten zweiten und vierten Emissionsober­ flächen in dieselbe Richtung geneigt sind, wobei α₁ < α₃ und α₂ < α₄ ist.
14. Eine optische Informationsaufzeichnungs-/-wieder­ gabevorrichtung, die Informationen auf einem optischen Aufzeichnungsmedium aufzeichnet und/oder Informationen von ihm wiedergibt und einen Spurfehler, einen Fokusfehler, das Informationssignal und ein Adreßsignal auf der Grundlage eines reflektierten Lichtstrahls von dem optischen Auf­ zeichnungsmedium detektiert, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte optische Informationsaufzeichnungs-/-wiedergabevor­ richtung umfaßt:
ein Strahlenteilermittel (90) zum Teilen des reflek­ tierten Lichtstrahls in erste bis sechste Lichtstrahlen (91a-91f), die sich im allgemeinen in einer vorbestimmten Richtung ausbreiten; und
ein Fotodetektormittel (86A) zum Detektieren des Fokusfehlers als Reaktion auf die ersten und zweiten Licht­ strahlen (91a, 91b), und zum Detektieren des Spurfehlers, des Informationssignals und des Adreßsignals als Reaktion auf die dritten bis sechsten Lichtstrahlen (91c-91f).
15. Die optische Informationsaufzeichnungs-/-wieder­ gabevorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte Fotodetektormittel (86A) einen ersten Fotodetektor (86Aa) umfaßt, der vier lichtempfangende Teile zum Empfangen der ersten und zweiten Lichtstrahlen (91a, 91b) enthält, zweite bis fünfte Fotodetektoren (86Ab-1-86Ac-2), die lichtempfangende Teile zum entsprechenden Empfangen der dritten bis sechsten Lichtstrahlen (91c-91f) enthalten, wobei die genannten ersten bis fünften Fotodetek­ toren auf einer einzelnen Ebene vorgesehen sind.
16. Die optische Informationsaufzeichnungs-/-wieder­ gabevorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das genannte Strahlenteilermittel (90) umfaßt:
ein zusammengesetztes Prisma (85), das eine hintere Oberfläche hat, die zu einer Bewegungsrichtung des ankom­ menden reflektierten Lichtstrahls etwa senkrecht ist, und geneigte erste bis vierte Emissionsoberflächen (85a-85d), wobei die genannten ersten und zweiten Emissionsoberflächen um die Winkel α₁ bzw. α₂ bezüglich der hinteren Oberfläche in gegenseitig entgegengesetzten Richtungen geneigt sind, die genannten dritten und vierten Emissionsoberflächen um die Winkel α₃ bzw. α₄ bezüglich der hinteren Oberfläche in gegenseitig entgegengesetzten Richtungen geneigt sind und zwischen den genannten ersten und zweiten Emissionsober­ flächen eine Bergform bilden, wobei die genannten ersten und dritten Emissionsoberflächen in dieselbe Richtung geneigt sind, und die genannten zweiten und vierten Emissionsober­ flächen in dieselbe Richtung geneigt sind, wobei α₁ < α₃ und α₂ < α₄ ist; und
ein Wollaston-Prisma (92), das unmittelbar vor dem genannten zusammengesetzten Prisma in der Bewegungsrichtung des ankommenden reflektierten Lichtstrahls angeordnet ist, um der hinteren Oberfläche an einer Position gegenüber­ zuliegen, die der Bergform entspricht, so daß das genannte Wollaston-Prisma den ankommenden reflektierten Lichtstrahl in einer Richtung teilt, in der sich ein Scheitel der Bergform erstreckt.
17. Die optische Informationsaufzeichnungs-/-wieder­ gabevorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte zusammengesetzte Prisma (85) und das genannte Wollaston-Prisma (92) integral verbunden sind.
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