DE69026532T2

DE69026532T2 - Anordnung eines optischen Kopfes

Info

Publication number: DE69026532T2
Application number: DE69026532T
Authority: DE
Inventors: Katsuhiro Kubo; Yukio Kurata; Takahiro Miyake; Yasuo Nakata; Yoshio Yoshida
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1989-06-06
Filing date: 1990-06-06
Publication date: 1996-10-17
Anticipated expiration: 2010-06-07
Also published as: CA2018314C; KR910001671A; US5253237A; EP0402123A2; EP0402123A3; DE69026532D1; CA2018314A1; EP0402123B1; KR940001999B1

Description

GEBIET DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft eine Optikkopfanordnung zum Schreiben oder Lesen von Daten auf verschiedenen Arten optischer Platten wie Platten vom nur lesbaren Typ, vom ein Mal beschreibbaren Typ oder vom überschreibbaren Typ.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Nur lesbare Platten wie CDs, Platten vom ein Mal beschreibbaren Typ, auf die Daten nur einmal geschrieben werden können, und überschreibbare Platten, wie magnetooptische Platten, sind als optische Platten weitverbreitet bekannt.
Um Daten auf eine optische Platte, wie sie vorstehend angegeben wurde, zu schreiben oder um Daten von ihr zu lesen, muß ein Lichtstrahl, z. B. ein Laserstrahl, genau auf Aufzeichnungsspuren, die auf der optischen Platten ausgebildet sind, projiziert und konvergiert werden. Bei der herkömmlichen Technik wird vorwiegend das Dreistrahlverfahren oder das Gegentaktverfahren verwendet, um eine Spurregelung des Lichtstrahls auszuführen. Beim Dreistrahlverfahren wird ein Hauptstrahl auf die Mitte einer Spur gestrahlt, und ein Paar Unterstrahlen, die leicht verschoben in entgegengesetzten Richtungen versetzt zur Mitte der Spur zu beiden Seiten der Spur aufgestrahlt werden, werden erzeugt und verwendet. Indessen wird beim Gegentaktverfahren nur ein Lichtstrahl verwendet, und dieser wird mittels eines optischen Systems zweigeteilt, und die Lichtmengen der zwei erzeugten Lichtstrahlen werden verglichen. Das Dreistrahlverfahren erlaubt eine feinere Spurregelung als das Gegentaktverfahren, wenn die Platte verwunden ist oder wenn die Tiefe der die Spuren bildenden Führungsgräben unregelmäßig ist.
Eine herkömmliche Optikkopfanordnung, deren optisches System ein Beugungsgitterelement aufweist, das mit Beugungsgittern versehen ist, die unter Verwendung von Interferenzstreifen zweier divergierender Lichtbündel erzeugt wurden, und die das Dreistrahlverfahren zur Spurregelung verwendet, wird nachfolgend unter Bezugnahme auf Fig. 38 beschrieben.
Bei einer herkömmlichen Optikkopfanordnung wird das von einem Halbleiterlaser 101 emittierte Licht in einen Hauptstrahl (d. h. das gebeugte Licht nullter Ordnung) und ein Paar Unterstrahlen (d. h. gebeugte Lichtstrahlen der Ordnung +1 und der Ordnung -1) durch ein erstes Beugungsgitterelement 102 aufgeteilt, und es wird auf ein zweites Beugungsgitterelement 103 gerichtet. Die Unterstrahlen liegen in einer Ebene, die ungefähr rechtwinklig zur Papierfläche liegt, und sie bilden einen vorgegebenen Winkel zum Hauptstrahl und erstrecken sich in entgegengesetzten Richtungen auseinander. Die drei Strahlen werden im zweiten Beugungsgitterelement 103 weiter gebeugt, und die gebeugten Lichtstrahlen nullter Ordnung, wie sie entstehen, wenn jeder der drei Strahlen gebeugt wird, laufen durch eine Kollimatorlinse 104 und werden durch eine Objektivlinse 105 auf ein Aufzeichnungsmedium 104 konvergiert.
Wie in Fig. 39(a) veranschaulicht, wird dabei, wenn das Aufzeichnungsmedium 106 z. B. eine CD ist, ein Hauptstrahl M (genauer gesagt, das aus dem Hauptstrahl erzeugte Beugungslicht nullter Ordnung) auf eine auf dem Aufzeichnungsmedium 106 ausgebildete Aufzeichnungsspur 108 konvergiert, um in der Form von Vertiefungen 109 auf der Aufzeichnungsspur 108 aufgezeichnete Daten zu lesen. Die Daten werden aus der Lichtstärke des reflektierten Lichts des Hauptstrahls M erhalten und gelesen. Aus dem Hauptstrahl M wird auch ein Fokusabweichungssignal hergeleitet, wie es später beschrieben wird.
Indessen werden zwei Unterstrahlen (genauer gesagt, die durch die Unterstrahlen erzeugten Beugungslichtstrahlen nullter Ordnung) S&sub1; und S&sub2; auf Positionen konvergiert, die relativ weit voneinander in entgegengesetzten Richtungen in bezug auf den Hauptstrahl M in der Spurrichtung Y des Aufzeichnungsmediums 106 beabstandet sind und die leicht in entgegengesetzten Richtungen in bezug auf eine Richtung X verschoben sind. Die Richtung X repräsentiert die radiale Richtung des Aufzeichnungsmediums 106 wie auch die Beugungsrichtung des zweiten Beugungsgitterelements 103, was später beschrieben wird (die Richtung rechtwinklig zur Spurrichtung Y, die nachfolgend als Beugungsrichtung X bezeichnet wird). Ein Spurabweichungssignal wird aus den Leuchtstärken der reflektierten Lichtstrahlen der zwei Unterstrahlen S&sub1; und S&sub2; hergeleitet.
Der am Aufzeichnungsmedium 106 reflektierte Hauptstrahl M und die reflektierten Lichtstrahlen der Unterstrahlen S&sub1; und S&sub2; laufen durch die Objektivlinse 105 und die Kollimatorlinse 104. Nur die als reflektierte Lichtstrahlen erzeugten gebeugten Lichtstrahlen nullter Ordnung werden durch das zweite Beugungsgitterelement 103 in der Beugungsrichtung X gebeugt und werden zu einem Photodetektor 107 gelenkt. Nachfolgend werden die im Beugungsgitterelement 103 aus dem Hauptstrahl M erzeugten Lichtstrahlen erster Ordnung als gebeugte Hauptstrahlen erster Ordnung bezeichnet, und die gebeugten Lichtstrahlen erster Ordnung, die vom Paar Unterstrahlen S&sub1; und S&sub2; erzeugt werden, werden als Paar gebeugter Unterlichtstrahlen erster Ordnung bezeichnet.
Die Konfiguration der im zweiten Beugungsgitterelement 103 ausgebildeten Beugungsgitter, wie von der Seite des Aufzeichnungsmediums 106 her gesehen, ist in Fig. 40(a) veranschaulicht, und die Konfiguration der Photodetektorteile 107a bis 107f, die im Photodetektor 107 ausgebildet sind, wie von der Seite des Aufzeichnungsmediums 106 her gesehen, ist in Fig. 40(b) veranschaulicht. Wie in Fig. 40(a) veranschaulicht, besteht das zweite Beugungsgitterelement 103 aus zwei Beugungsgittern 103a und 103b, die durch eine Verbindungslinie 103c, die parallel zur Beugungsrichtung X ist und eine optische Achse L schneidet (wie in Fig. 38 dargestellt) unterteilt sind. Gitterlinien 103d sind im Beugungsgitter 103a ausgebildet, und Gitterlinien 103e sind im Beugungsgitter 103b auf solche Weise ausgebildet, daß die Gitterlinien 103d und die Gitterlinien 103e verschiedene Gitterteilungsweite aufweisen und sie in einer Richtung im wesentlichen rechtwinklig zur Verbindungslinie 103c verlaufen.
Was den Photodetektor 107 betrifft, ist er in sechs Photodetektorteile 107a bis 107f auf solche Weise unterteilt, daß die Längsrichtung jeder der Photodetektorteile 107a bis 107f parallel zur Beugungsrichtung X ist. Wenn der auf das Aufzeichnungsmedium 106 projizierte Hauptstrahl M korrekt ohne jede Fokusabweichung konvergiert ist, wird der gebeugte Hauptstrahl erster Ordnung, wie er im Beugungsgitter 103a erzeugt wird, auf die Trennlinie 107g konvergiert und bildet einen Fleck P&sub1;'. Der gebeugte Hauptstrahl erster Ordnung, wie er im Beugungsgitter 103b erzeugt wird, wird auf eine Trennlinie 107h konvergiert und bildet einen Fleck P&sub2;'. Die gebeugten Unterstrahlen erster Ordnung werden auf die Photodetektorteile 107e bzw. 107f konvergiert.
Wenn angenommen wird, daß Sa bis Sf die von den Photodetektorteilen 107a bis 107f ausgegebenen Signale repräsentieren, kann ein Fokusabweichungssignal FES dadurch ermittelt werden, daß die Operation FES = (Sa + Sd) - (Sb + Sc) ausgeführt wird. Ein Spurabweichungssignal RES wird dadurch ermittelt, daß die Operation RES = Se - Sf ausgeführt wird, und ein Aufzeichnungsdatensignal RS wird durch Ausführen der Operation RS = Sa + Sb + Sc + Sd ermittelt.
Die Beugungsgitter 103a und 103b bestehen im allgemeinen aus Gräben und verfügen über ein Rechteckprofil, wie in Fig. 41(a) dargestellt. Jedoch werden auch Beugungsgitter untersucht, die ein gezahntes Profil aufweisen, das einen hohen optischen Nutzungsgrad erlaubt.
Bei der vorstehend genannten Anordnung werden die zwei Flekke P&sub1;' und P&sub2;' ziemlich weit voneinander getrennt auf dem Photodetektor 107 entlang der Beugungsrichtung X ausgebildet. Daher sind die Photodetektorteile 107a und 107c in Längsrichtung entlang der Beugungsrichtung X ausgerichtet und angeordnet. Demgemäß liegen die Photodetektorteile 107b und 107d nebeneinander und sind in Längsrichtung entlang der Beugungsrichtung X angeordnet. Dies bewirkt, daß sich der gesamte Photodetektor 107 mit beträchtlichem Ausmaß in Längsrichtung entlang der Beugungsrichtung X erstreckt und daher viel Raum einnimmt, und es ist auch bewirkt, daß die Herstellkosten erhöht sind.
Wenn jedes der Beugungsgitter 103a und 103b ein gezahntes Profil aufweist, um die zwei Flecke P&sub1;' und P&sub2;' ziemlich weit voneinander getrennt entlang der Beugungsrichtung X auszubilden, müssen sich der Beugungswinkel am Beugungsgitter 103a und der Beugungswinkel am Beugungsgitter 103b beträchtlich voneinander unterscheiden. Anders gesagt, müssen sich die jeweiligen Gitterteilungsweiten der Beugungsgitter 103a und 103b beträchtlich voneinander unterscheiden. Dies bewirkt nicht nur, daß der Herstellprozeß für die Beugungsgitter 103a und 103b kompliziert ist, sondern es entsteht auch eine Differenz hinsichtlich der optischen Nutzungswirkungsgrade, da die Beugungsgitter 103a und 103b verschiedene Profile aufweisen, was bewirkt, daß eine genaue Fokusabweichungsermittlung nicht ausführbar ist. Das Profil in jeder der Beugungsgitter 103a und 103b kann so ausgebildet werden, daß die Differenz der optischen Nutzungswirkungsgrade verringert ist. Jedoch entspricht ein solches Profil nicht dem optimalen Profil, wie es für jedes der Beugungsgitter 103a und 103b erwünscht ist, was bewirkt, daß der optische Nutzungsgrad gering ist und die Qualität der wiedergegebenen Signale abfällt.
Ferner treten die folgenden Schwierigkeiten auf, wenn eine Optikkopfanordnung verwendet wird, bei der das Dreistrahlverfahren dazu verwendet wird, Daten auf eine ein Mal bescheibbare Platte zu schreiben bzw. von dieser zu lesen. Es sei angenommen, daß das in Fig. 39 dargestellte Aufzeichnungsmedium 106 eine optische Platte vom ein Mal beschreibbaren Typ ist, auf der Aufzeichnungsspuren 108 vorab in der Form von Führungsgräben oder dergleichen ausgebildet sind. Wenn Daten gelesen werden, wird das Paar Unterstrahlen S&sub1; und S&sub2; auf Vertiefungen 109 gestrahlt, die in im wesentlichen identischer Weise in einer Aufzeichnungsspur 108 ausgebildet sind, wie in Fig. 39(a) veranschaulicht. Die Variation des Reflexionsvermögens, wie sie aufgrund der Vertiefungen 109 auftritt, ist demgemäß für die beiden Unterstrahlen S&sub1; und S&sub2; im wesentlichen gleich, wodurch die Spurabweichungsermittlung gleichmäßig ausgeführt werden kann. Wenn jedoch Daten geschrieben werden, wie es in Fig. 39(b) veranschaulicht ist, wird der dem Hauptstrahl M vorangehende Unterstrahl S&sub2; auf einen Abschnitt ohne Aufzeichnung gestrahlt, während der dem Hauptstrahl M folgende Unterstrahl S&sub1; auf eine zuvor ausgebildete Vertiefung 109 gestrahlt wird. Im Ergebnis weisen die Unterstrahlen S&sub1; und S&sub2; selbst dann verschiedenes Reflexionvermögen auf, wenn der Hauptstrahl M in der Mitte der Aufzeichnungsspur 108 positioniert ist, was bewirkt, daß die Genauigkeit der Spurabweichungsermittlung verringert ist.
EP-A-0 228 620 offenbart eine Optikkopfanordnung, bei der ein Beugungsgitter mit zwei Bereichen dafür sorgt, daß ein gebeugter Strahl erster Ordnung auf getrennte Sensorteile so auftrifft, daß die Brennpunkte an entgegengesetzten Seiten der Ermittlungsebene positioniert sind. Auf ähnliche Weise wie beim oben unter spezieller Bezugnahme auf Fig. 40(b) beschriebenen Stand der Technik sind die Flecke in einer Richtung angeordnet, die der Beugungsrichtung entspricht.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Optikkopfanordnung zu schaffen, die mit geringen Kosten und mit kleiner Größe hergestellt werden kann und bei der eine hochgenaue Fokusregelung und Spurführungsregelung ausgeführt werden können.
Die Erfindung ist durch die Ansprüche 1 und 21 definiert.
Um die vorstehend genannte Aufgabe zu lösen, weist eine Optikkopfanordnung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ein Beugungsgitterelement auf, das gebeugte Lichtstrahlen nullter Ordnung, wie sie durch einen Hauptstrahl und ein Paar Unterstrahlen erzeugt werden, die unter Verwendung des Dreistrahlverfahrens erhalten wurden, auf ein Aufzeichnungsmedium lenkt und das gebeugte Lichtstrahlen erster Ordnung, die aus dem am Aufzeichnungsmedium reflektierten Licht erzeugt wurden, auf eine Photodetektoreinrichtung lenkt. Die Optikkopfanordnung umfaßt ferner eine Photodetektoreinrichtung mit einem zum Erfassen von Aufzeichnungsdaten und Fokusabweichungen auf Grundlage des Hauptstrahls verwendeten Photodetektorabschnitt sowie einen Unterphotodetektorabschnitt, der zum Erfassen von Spurabweichungen auf Grundlage des Paars Unterstrahlen verwendet wird.
Das Beugungsgitterelement umfaßt ein erstes Beugungsgitter und ein zweites Beugungsgitter, die durch eine Ebene voneinander getrennt sind, die eine optische Achse enthält, die denjenigen Punkt, auf den Licht von einer Optikkopfanordnung vorhandenen Lichtquelle projiziert wird, und den Brennpunkt verbindet, auf den das Licht auf dem Aufzeichnungsmedium konvergiert wird. Die Ausrichtung der Gitterlinien und die Gitterteilungsweite sowohl des ersten als auch des zweiten Beugungsgitters sind entsprechend den Relativpositionen der Lichtquelle, des Beugungsgitterelements und der Photodetektoreinrichtung so angeordnet, daß die Lichtflecke, die durch die Lichtstrahlen erzeugt werden, die durch das erste und zweite Beugungsgitter auf die Photodetektoreinrichtung gelenkt wurden, entlang einer Richtung ausgerichtet sind, die im wesentlichen rechtwinklig zur mittleren Beugungsrichtung des Beugungsgitterelements verläuft, insbesondere so, daß die Lichtflecke, die durch die auf den Hauptphotodetektorabschnitt gerichteten Lichtstrahlen ausgebildet werden, in enger Nachbarschaft ausgerichtet sind.
Das erste Beugungsgitter und das zweite Beugungsgitter können so im wesentlichen denselben Beugungsgitterwinkel aufweisen. Im Ergebnis können das erste Beugungsgitter und das zweite Beugungsgitter so hergestellt werden, daß sie im wesentlichen dieselbe Gitterteilungsweite aufweisen, und dabei so, daß sie im wesentlichen dasselbe Gitterprofil aufweisen. So kann ein Beugungsgitterelement mit ausreichend hohem und im wesentlichen gleichmäßigem optischem Nutzungswirkungsgrad einfach hergestellt werden.
Die Photodetektoreinrichtung ist an einer Position angebracht, die im wesentlichen in der Mitte des Brennpunkts eines Beugungslichtstrahls erster Ordnung, wie er im ersten Beugungsgitter erzeugt wird, und des Brennpunkts eines gebeugten Lichtstrahls erster Ordnung, wie er im zweiten Beugungsgitter erzeugt wird, liegt. Jedoch gilt dies für die Bedingung, daß das erste oder zweite Beugungsgitter Lichtkonvergenzeigenschaften aufweist und das andere Lichtdivergenzeigenschaft. Demgemäß werden dann, wenn ein Lichtstrahl von der Optikkopfanordnung abgestrahlt wird und genau ohne jede Fokusabweichung auf ein Aufzeichnungsmedium konvergiert wird, der durch das im ersten Beugungsgitter erzeugte Beugungslicht erster Ordnung erzeugte Lichtfleck und der durch das im zweiten Beugungsgitter erzeugte gebeugte Licht erster Ordnung ausgebildete Lichtfleck jeweils mit im wesentlichen gleicher Größe auf den Hauptphotodetektorabschnitt der Photodetektoreinrichtung strahlt. Ferner verfügt, wie oben beschrieben, das Beugungsgitterelement über im wesentlichen gleichmäßigen optischen Nutzungswirkungsgrad. Dies ermöglicht es, daß die Spurführungsregelung und die Fokusregelung mit hoher Genauigkeit ausgeführt werden können, wenn die Spurabweichungen und die Fokusabweichungen mittels einer Differenz zwischen den Leuchtstärken der Lichtflecke erfaßt werden, wie sie durch die gebeugten Lichtstrahlen erster Ordnung ausgebildet werden, die im ersten und zweiten Beugungsgitter entstehen und auf die Photodetektoreinrichtung treffen.
Bei einer Ausführungsform ist dafür gesorgt, daß der Hauptphotodetektorabschnitt der Photodetektoreinrichtung durch Trennlinien, die im wesentlichen parallel zur mittleren Beugungsrichtung des Beugungsgitterelements verlaufen, in mehrere Teile unterteilt ist. Der Hauptphotodetektorabschnitt und die Unterphotodetektorabschnitte sind so angebracht, daß sie in einer einzelnen Richtung nebeneinander liegen, die im wesentlichen rechtwinklig zur mittleren Beugungsrichtung verläuft. Im Ergebnis kann der von der Photodetektoreinrichtung eingenommene Raum verringert werden. Ferner verschiebt sich, wenn sich die Wellenlänge des von der Lichtquelle emittierten Lichts ändert, jeder Lichtfleck auf der Photodetektoreinrichtung in der Beugungsrichtung des Beugungsgitterelements, d. h. in der Längsrichtung des Hauptphotodetektorabschnitts. Jeder der Lichtflecke entspricht daher immer einem der Photodetektorteile, die den Hauptphotodetektorabschnitt bilden. Da die Fokusabweichung dadurch erfaßt wird, daß die von den Photodetektorteilen ausgegebenen Ausgangssignale unter Verwendung einer festgelegten Arithmetikoperation verglichen werden, tritt kein Versatz im Fokusabweichungssignal auf, und Fokusabweichungen können genau erfaßt werden, wenn jeder Lichtfleck immer einem Photodetektorteil entspricht.
Wenn der Hauptphotodetektorabschnitt der Photodetektoreinrichtung durch Trennlinien, die im wesentlichen parallel zur mittleren Beugungsrichtung des Beugungsgitterelements verlaufen, in z. B. vier Teile unterteilt ist, und wenn die Optikkopfanordnung und das Aufzeichnungsmedium übermäßig weit voneinander entfernt sind, sind die Lichtflecke manchmal vergrößert und verlaufen bis über den Hauptphotodetektorabschnitt hinaus, und die Polarität des Fokusabweichungssignals ist in unerwünschter Weise umgekehrt. Um eine solche Schwierigkeit zu vermeiden, sollte die sich im wesentlichen rechtwinklig zur mittleren Beugungsrichtung erstreckende Breite mindestens einer der zwei Photodetektorteile, die an den beiden Enden des Hauptphotodetektorabschnitts liegen, so eingestellt sein, daß er breiter als die Breiten der inneren Photodetektorteile. Oder es sollte die Photoempfindlichkeit mindestens eines der Photodetektorteile, die an den beiden Enden des Hauptphotoedetektorabschnitts liegen, eingestellt werden.
Um eine genaue Spurführungsregelung auszuführen, wenn Daten auf dem Aufzeichnungsmedium aufgezeichnet werden, kann auch ein Paar Lichtflecke verwendet werden, wie sie durch die vom Hauptstrahl erzeugten Beugungslichtstrahlen ausgebildet und auf den Hauptphotodetektorabschnitt gestrahlt werden, und Spurabweichungen können mit dem Gegentaktverfahren ermittelt werden.
Das Beugungsgitterelement kann auch durch Ebenen unterteilt sein, die eine optische Achse enthalten, die den Punkt, an dem Licht von einer Lichtquelle eingestrahlt wird, und den Brennpunkt verbindet, in dem Licht auf das Aufzeichnungsmedium konvergiert wird, um symmetrisch zur optischen Achse zu sein, zusammengesetzt aus mindestens vier Beugungsgittern. In diesem Fall ist der Hauptphotodetektorabschnitt der Photodetektoreinrichtung an einer Position angebracht, die im wesentlichen in der Mitte zwischen einem Brennpunkt, auf den die in einem ersten vorgegebenen Paar Beugungsgitter erzeugten gebeugten Lichtstrahlen erster Ordnung konvergiert werden, wenn keine Fokusabweichung vorliegt, und einem Brennpunkt, auf den die in einem zweiten Paar Beugungsgitter erzeugten gebeugten Lichtstrahlen erster Ordnung konvergiert werden, wenn keine Fokusabweichung vorliegt, liegt. Außerdem sind die Photodetektorteile der Photodetektoreinrichtung jeweils entsprechend der Beugungsrichtung jedes der Beugungsgitter angebracht.
Wenn Spurabweichungen mit dem sogenannten Überlagerungsverfahren erfaßt werden, muß eine Spurabweichung-Erfassungseinrichtung an der Optikkopfanordnung angebracht sein. Die Spurabweichung-Erfassungseinrichtung erfaßt Spurabweichungen durch Vergleichen der Phase eines Differenzsignals, wie es entsprechend der Differenz zwischen der Summe der von den Photodetektorteilen, die dem ersten Paar Beugungsgitter entsprechen, ausgegebenen Ausgangssignale und der Summe der von den Photodetektorteilen, die dem zweiten Paar Beugungsgitter entsprechen, ausgegebenen Ausgangssignale entsprechen, mit der Phase eines Summensignals, das entsprechend der Summe aller Photodetektorteile erzeugt wird. In diesem Fall sind die zum Erzeugen eines Paars von Unterstrahlen aus dem von der Lichtquelle emittierten Licht verwendete Einrichtung wie auch der Unterphotodetektorabschnitt der Photodetektoreinrichtung überflüssig.
Bei der vorstehend genannten Anordnung wird, wenn keine Spurabweichung vorliegt, der an einer auf dem Aufzeichnungsmedium oder dergleichen aufgezeichneten Vertiefung reflektierte Lichtstrahl so auf das Beugungsgitterelement verteilt, daß er ein Muster aus Licht und Dunkelheit bildet, das symmetrisch zu einer Ebene liegt, die parallel zur Richtung der Aufzeichnungsspuren auf dem Aufzeichnungsmedium verläuft und die die optische Achse enthält. Im Ergebnis sind die Summe der von den Photodetektorteilen, die dem ersten Paar Beugungsgitter entsprechen, ausgegebenen Ausgangssignale und die Summe der von den Photodetektorteilen, die dem zweiten Paar Beugungsgitter entsprechen, ausgegebenen Ausgangssignale gleich, wodurch die Differenz zwischen den zwei Summen dem Wert "0" entspricht. Indessen wird dann, wenn eine Spurabweichung auftritt, das Muster aus Licht und Dunkelheit, wie es auf dem Beugungsgitterelement ausgebildet ist, in bezug auf die vorstehend genannte Ebene asymetrisch. Demgemäß unterscheiden sich die Summe der von den Photodetektorteilen, die dem ersten Paar Beugungsgitter entsprechen, ausgegebenen Ausgangssignale und die Summe der von den Photodetektorteilen, die dem zweiten Paar Beugungsgitter entsprechen, ausgegebenen Ausgangssignale voneinander, und aus dieser Differenz kann ein Differenzsignal hergeleitet werden. Das Differenzsignal bildet eine im wesentlichen sinusförmige Welle, die während Polarität differenzmäßig abhängig davon umgekehrt wird, nach welcher Seite versetzt gegen das Zentrum der Aufzeichnungsspur der Lichtstrahl abweicht, wenn sich der Lichtstrahl entlang Vertiefungen oder dergleichen während der Spurführung bewegt. Das Entsprechen der Summe der von allen Photodetektorteilen ausgegebenen Ausgangssignale erzeugte Summensignal bildet ebenfalls eine sinusförmige Welle, die sich abhängig von der Bewegung des Lichtstrahls entlang Vertiefungen oder dergleichen ändert. Die Phase des Summensignals ist unabhängig davon, ob eine Spurabweichung auftritt, im wesentlichen konstant. Die Spurabweichung-Erfassungseinrichtung kann so Spurabweichungserfassung dadurch ausführen, daß sie die Phase des Summensignals und die Phase des Differenzsignals vergleicht.
Für ein vollständigeres Verständnis der Art und der Vorteile der Erfindung ist auf die folgende detaillierte Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen Bezug zu nehmen.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 bis Fig. 4 sind Ansichten, die ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulichen.
Fig. 1(a) bis Fig. 1(c) sind schematische Draufsichten, die veranschaulichen, wie sich auf einen Photodetektor gestrahlte Lichtstrahlen ändern, wenn eine Objektivlinse entlang ihrer optischen Achse verschoben wird.
Fig. 2 ist eine schematische Vorderansicht, die eine Optikkopfanordnung veranschaulicht.
Fig. 3 ist eine schematische Draufsicht, die ein zweites Beugungsgitterelement veranschaulicht, gesehen von der Seite eines Aufzeichnungsmediums her.
Fig. 4 ist ein Kurvendiagramm, das veranschaulicht, wie von verschiedenen Photodetektorteilen ausgegebene Ausgangssignale und ein Fokusabweichungssignal variieren, wenn die Objektivlinse entlang ihrer optischen Achse verstellt wird.
Fig. 5 und 6 sind Ansichten, die ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulichen.
Fig. 5 ist eine schematische Draufsicht, die einen Photodetektor veranschaulicht, auf den Lichtflecke gestrahlt werden.
Fig. 6 ist ein Kurvendiagramm, das veranschaulicht, wie von verschiedenen Photodetektorteilen ausgegebene Ausgangssignale und ein Fokusabweichungssignal variieren, wenn eine Objektivlinse entlang ihrer optischen Achse verstellt wird.
Fig. 7 und Fig. 8 sind Ansichten, die ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulichen.
Fig. 7 ist eine schematische Draufsicht auf einen Photodetektor, auf den Lichtflecke gestrahlt werden.
Fig. 8 ist ein Kurvendiagramm, das veranschaulicht, wie von verschiedenen Photodetektorteilen ausgegebene Ausgangssignale und ein Fokusabweichungssignal variieren, wenn eine Objektivlinse entlang ihrer optischen Achse verstellt wird.
Fig. 9 bis Fig. 11 sind Ansichten, die ein viertes Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulichen.
Fig. 9 ist eine schematische Draufsicht auf einen Photodetektor, auf den Lichtflecke gestrahlt werden.
Fig. 10 ist ein Kurvendiagramm, das veranschaulicht, wie von verschiedenen Photodetektorteilen ausgegebene Ausgangssignale und ein Fokusabweichungssignal variieren, wenn eine Objektivlinse entlang ihrer optischen Achse verstellt wird.
Fig. 11 ist eine Draufsicht, die ein Beispiel dafür veranschaulicht, wie Lichtflecke auf einem Photodetektor variieren, wenn die Objektivlinse vom Aufzeichnungsmedium weg verstellt wird.
Fig. 12 und 13 veranschaulichen ein fünftes Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Fig. 12(a) bis Fig. 12(c) sind schematische Draufsichten, die Beispiele dafür veranschaulichen, wie auf einen Photodetektor gestrahlte Lichtflecke variieren, wenn eine Objektivlinse entlang ihrer optischen Achse verstellt wird.
Fig. 13 ist ein Kurvendiagramm, das veranschaulicht, wie von verschiedenen Photodetektorteilen ausgegebene Ausgangssignale und ein Fokusabweichungssignal variieren, wenn eine Objektivlinse entlang ihrer optischen Achse verstellt wird.
Fig. 14 ist ein Kurvendiagramm, das ein sechstes Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht und das zeigt, wie von verschiedenen Photodetektorteilen ausgegebene Ausgangssignale variieren, wenn eine Objektivlinse entlang ihrer optischen Achse verstellt wird, nachdem die Photoempfindlichkeit der Photodetektorteile eingestellt wurde.
Fig. 15 bis Fig. 19 sind Ansichten, die ein siebtes Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulichen.
Fig. 15(a) bis 15(c) sind schematische Draufsichten, die veranschaulichen, wie auf ein Photodetektorarray gestrahlte Lichtflecke variieren, wenn eine Objektivlinse entlang ihrer optischen Achse verstellt wird.
Fig. 16 ist eine vergrößerte Draufsicht auf wesentliche in Fig. 15(a) dargestellte Teile.
Fig. 17 ist eine schematische Vorderansicht einer anderen Optikkopfanordnung.
Fig. 18 ist eine schematische Draufsicht auf ein anderes zweites Beugungsgitterelement, gesehen von der Seite des Aufzeichnungsmediums aus.
Fig. 19 ist ein Kurvendiagramm, das veranschaulicht, wie von verschiedenen Photodetektorteilen ausgegebene Ausgangssignale und ein Fokusabweichungssignal variieren, wenn eine Objektivlinse entlang ihrer optischen Achse verstellt wird.
Fig. 20(a) und Fig. 20(b) sind vergrößerte Teildraufsichten, die ein achtes Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulichen.
Fig. 20(a) veranschaulicht Lichtflecke, wie sie auf auf einem Aufzeichnungsmedium ausgebildete Aufzeichnungsvertiefungen während des Abspielens von Daten gestrahlt werden.
Fig. 20(b) veranschaulicht Lichtflecke, wie sie auf auf einem Aufzeichnungsmedium ausgebildete Aufzeichnungsvertiefungen während des Aufzeichnungs von Daten gestrahlt werden.
Fig. 21 bis Fig. 26 veranschaulichen ein neuntes Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Fig. 21(a) bis Fig. 21(c) sinc schematische Ansichten, die veranschaulichen, wie auf einen Photodetektor gestrahlte Lichtflecke variieren, wenn eine Objektivlinse entlang ihrer optischen Achse verstellt wird.
Fig. 22 ist eine schematische Vorderansicht, die eine andere Optikkopfanordnung veranschaulicht.
Fig. 23 ist eine schematische Draufsicht, die ein anderes zweites Beugungsgitterelement veranschaulicht, gesehen von der Seite eines Aufzeichnungsmediums her.
Fig. 24(a) ist eine vergrößerte Draufsicht, die wesentliche in Fig. 21(a) dargestellte Teile veranschaulicht.
Fig. 24(b) ist ein Kurvendiagramm, das die Photoempfindlichkeitscharakteristik von Photodetektorteilen 17a und 17d veranschaulicht.
Fig. 25(a) und Fig. 25(b) sind schematische Draufsichten, die einen Photodetektor veranschaulichen, auf den Lichtflecke gestrahlt werden, wenn die Wellenlänge des von einem Halbleiterlaser emittierten Lichts schwankt.
Fig. 26 ist ein Kurvendiagramm, das veranschaulicht, wie Summensignale, die aus von vorgegebenen Photodetektorteilen ausgegebenen Ausgangssignalen erhalten werden und ein Fokusabweichungssignal variieren, wenn die Objektivlinse verstellt wird.
Fig. 27 bis Fig. 29 sind Ansichten, die ein zehntes Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulichen.
Fig. 27 ist eine schematische Draufsicht auf einen Photodetektor, auf den Lichtflecke gestrahlt werden, wenn die Wellenlänge des von einem Halbleiterlaser emittierten Lichts schwankt.
Fig. 28 ist eine schematische Teilvorderansicht, die eine Optikkopfanordnung veranschaulicht.
Fig. 29 ist ein Kurvendiagramm, das veranschaulicht, wie Summensignale, die aus von vorgegebenen Photodetektorteilen ausgegebenen Ausgangssignalen erhalten werden und ein Fokusabweichungssignal variieren, wenn eine Objektivlinse entlang ihrer optischen Achse verstellt wird.
Fig. 30 ist eine schematische Draufsicht, die ein elftes Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht und die einen Photodetektor zeigt, auf den Lichtflecke gestrahlt werden.
Fig. 31 ist eine schematische Draufsicht, die ein zwölftes Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht und einen Photodetektor zeigt, auf den Lichtflecke gestrahlt werden.
Fig. 32 ist eine schematische Draufsicht, die ein dreizehntes Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht und einen Photodetektor zeigt, auf den Lichtflecke gestrahlt werden.
Fig. 33 bis Fig. 37 sind Ansichten, die ein vierzehntes Ausführungsbeispiel veranschaulichen.
Fig. 33 ist eine schematische Vorderansicht, die eine andere Optikkopfanordnung veranschaulicht.
Fig. 34(a) bis 34(c) sind schematische Draufsichten, die veranschaulichen, wie auf einen Photodetektor gestrahlte Lichtflecke variieren, wenn eine Objektivlinse entlang ihrer optischen Achse verstellt wird.
Fig. 35(a) bis Fig. 35(c) sind erläuternde Ansichten, die Beziehungen zwischen den Positionen eines Lichtflecks und einer Vertiefung auf einem Aufzeichnungsmedium veranschaulichen.
Fig. 36(a) bis Fig. 36(c) sind erläuternde Ansichten, die Beispiele eines Musters aus Licht und Dunkelheit veranschaulichen, wie durch einen Lichtfleck auf einem Beugungsgitterelement abhängig von der Beziehung zwischen den Positionen und des Lichtflecks und der Vertiefung, wie in Fig. 35(a) bis Fig. 35(c) dargestellt, ausgebildet.
Fig. 37(a) ist ein Kurvendiagramm, das veranschaulicht, wie ein Summensignal variiert, wenn sich ein Lichtfleck über eine Vertiefung bewegt.
Fig. 37(b) und Fig. 37(c) sind Kurvendiagramme, die veranschaulichen, wie sich ein diagonales Differenzsignal ändert, wenn sich ein Lichtfleck über eine Vertiefung bewegt.
Fig. 38 bis Fig. 41 sind Ansichten, die herkömmliche Beispiele veranschaulichen.
Fig. 38 ist eine schematische Vorderansicht, die eine Optikkopfanordnung veranschaulicht.
Fig. 39(a) ist eine vergrößerte Teildraufsicht, die einen Lichtfleck veranschaulicht, der beim Lesen von Daten auf eine auf einem Aufzeichnungsmedium ausgebildete Aufzeichnungsvertiefung gestrahlt wird.
Fig. 39(b) ist eine vergrößerte Teildraufsicht, die einen Lichtfleck veranschaulicht, der beim Aufzeichnen von Daten auf eine auf dem Aufzeichnungsmedium ausgebildete Aufzeichnungsvertiefung gestrahlt wird.
Fig. 40(a) ist eine schematische Draufsicht, die ein zweites Beugungsgitterelement veranschaulicht, gesehen von der Seite des Aufzeichnungsmediums her.
Fig. 40(b) ist eine schematische Draufsicht, die einen Photodetektor veranschaulicht.
Fig. 41(a) und Fig. 41(b) sind Teilquerschnitte, die jeweils das Profil eines Beugungsgitters veranschaulichen, wie im zweiten Beugungsgitterelement ausgebildet.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 4 wird nun nachfolgend ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.
Die Optikkopfanordnung dieses Ausführungsbeispiels wird als Abspielvorrichtung für optische ROM-Platten wie CDs und Videoplatten verwendet. Wie in Fig. 2 dargestellt, wird in einer Optikkopfanordnung 10 ein von einem Halbleiterlaser 1, der als Lichtquelle wirkt, emittierter Lichtstrahl durch ein erstes Beugungsgitterelement 2 so gebeugt, daß ein Hauptstrahl (d. h. gebeugtes Licht nullter Ordnung im ersten Beugungsgitterelement 2) und ein Paar Unterstrahlen (d. h. gebeugte Lichtstrahlen 1 erster Ordnung im ersten Beugungsgitterelement 2) erzeugt werden. Das Paar Unterstrahlen weicht in entgegengesetzten Richtungen voneinander ab, wobei der Hauptstrahl dazwischen liegt, so daß jeder Unterstrahl in einer Ebene einen vorgegebenen Winkel zum Hauptstrahl bildet, wobei die Ebene eine optische Achse L&sub1; beinhaltet, die den Emissionspunkt A&sub3; des Halbleiterlasers 1 mit einem Brennpunkt auf dem Aufzeichnungsmedium 6 verbindet und die rechtwinklig zur Zeichenpapierebene steht. Der Hauptstrahl und das Paar Unterstrahlen treffen auf ein zweites Beugungsgitterelement 3, das eines der wesentlichen Bestandteile gemäß der Erfindung ist. Die drei Strahlen werden am zweiten Beugungsgitterelement 3 weiter gebeugt, und nur das Beugungslicht nullter Ordnung jeder der Strahlen läuft durch eine Kollimatorlinse 4. Danach wird das gebeugte Licht nullter Ordnung jedes Strahls durch eine Objektivlinse 5 so konvergiert, daß es auf ein Substrat 6a auf dem Aufzeichnungsmedium 6 trifft und dann auf dessen Aufzeichnungsschicht 6b fokussiert wird.
Wenn das Aufzeichnungsmedium 6 eine CD ist, wird der Hauptstrahl (genauer gesagt, das Beugungslicht nullter Ordnung des Hauptstrahls), der durch die Objektivlinse 5 gelaufen ist, auf eine Aufzeichnungsspur konvergiert, um Daten zu lesen, die in Form von Vertiefungen in der Aufzeichnungsspur aufgezeichnet sind. Andererseits weicht das Paar Unterstrahlen (genauer gesagt, die gebeugten Lichtstrahlen nullter Ordnung aus den Unterstrahlen) voneinander ab, wobei der Hauptstrahl dazwischen liegt. Genauer gesagt, weicht das Paar Unterstrahlen mit beträchtlichem Ausmaß in der Spurrichtung Y der Aufzeichnungsspur, auf die die vorstehend genannten Strahlen zu konvergieren sind, voneinander ab. Die Unterstrahlen weichen in der Richtung X rechtwinklig zur Spurrichtung Y, d. h. der mittleren Beugungsrichtung des zweiten Beugungsgitterelements 3, das aus mehreren Beugungsgittern besteht (wird später beschrieben), leicht voneinander ab. Diese mittlere Beugungsrichtung wird nachfolgend als "Beugungsrichtung X" bezeichnet. Die am Aufzeichnungsmedium 6 reflektierten Lichtstrahlen zum Hauptstrahl und zu den Unterstrahlen laufen jeweils durch die Objektivlinse 5 und die Kollimatorlinse 4 und werden dann am zweiten Beugungsgitterelement 3 weiter gebeugt. Von den in der Beugungsrichtung X am zweiten Beugungsgitterelement 3 gebeugten Lichtstrahlen werden die gebeugten Lichtstrahlen erster Ordnung jedes Strahls zu einem Photodetektor 7 gelenkt. (Die gebeugten Lichtstrahlen erster Ordnung aus dem Hauptstrahl, wie im zweiten Beugungsgitterelement 3 auf dem Rückweg erzeugt, werden nachfolgend jeweils als "gebeugter Hauptlichtstrahl erster Ordnung" bezeichnet, während die gebeugten Lichtstrahlen erster Ordnung zum Unterstrahl, wie in ihm erzeugt, nachfolgend als "gebeugte Unterlichtstrahlen erster Ordnung" bezeichnet werden.)
Der Photodetektor 7 besteht, wie in Fig. 1 dargestellt, aus Photodetektorteilen 7a und 7b, die einen Hauptphotodetektorabschnitt bilden, sowie Photodetektorteilen 7c und 7d, die einen Unterphotodetektorabschnitt bilden. Die Photodetektorteile 7a und 7b werden zum Auslesen der Aufzeichnungsdaten wie auch zur Erzeugung von Fokusabweichungssignalen verwendet, wobei beide Vorgänge auf Grundlage des Hauptstrahls ausgeführt werden. Die Photodetektorteile 7c und 7d werden auf Grundlage des Paars Unterstrahlen zur Erzeugung von Spurabweichungssignalen verwendet. Die Photodetektorteile 7a bis 7d verfügen jeweils über im wesentlichen rechteckigen Querschnitt, wobei die langen Seiten parallel zur Beugungsrichtung X des zweiten Beugungsgitterelements 3 verlaufen. Eine Trennlinie 7e, die im wesentlichen parallel zur Beugungsrichtung X verläuft, definiert die Grenze zwischen den Photodetektorteilen 7a und 7b. Die Photodetektorteile 7c und 7d sind im wesentlichen entlang der Spurrichtung Y angeordnet, wobei die Photodetektorteile 7a und 7b dazwischen liegen. Zwischen den Photodetektorteilen 7c und 7a besteht ein vorgegebener Abstand und auch zwischen den Photodetektorteilen 7d und 7b. Es ist ein wesentliches Merkmal der Erfindung, daß die Photodetektorteile 7a bis 7d nicht entlang der Beugungsrichtung X des zweiten Beugungsgitterelements 3 nebeneinander liegen, sondern daß sie in einer Richtung im wesentlichen rechtwinklig zur Beugungsrichtung X nebeneinander liegen.
Das zweite Beugungsgitterelement 3 ist durch eine Verbindungslinie 3c, wie in Fig. 3 dargestellt, in ein erstes Beugungsgitter 3a und ein zweites Beugungsgitter 3b unterteilt, wobei diese Gitter 3a und 3b im wesentlichen halbkreisförmig sind. Die Verbindungslinie 3c liegt in einer Ebene, die die optische Achse L&sub1; enthält und parallel zur Spurrichtung Y verläuft. Das erste Beugungsgitter 3a verfügt über Gitterlinien 3d und das zweite Beugungsgitter 3b verfügt über Gitterlinien 3e. Die Ausrichtungen und die Teilungsweiten dieser Gitterlinien 3d und 3e werden abhängig von den Relativpositionen des zweiten Beugungsgitterelements 3, dem Emissionspunkt A&sub3; des Halbleiterlasers 1 sowie dem Brennpunkt auf dem Photodetektor 7 bestimmt. Die Gitterteilungsweiten des ersten und des zweiten Beugungsgitters 3a und 3b werden allmählich abhängig von den vorstehend genannten Relativpositionen variiert. Die Gitterlinien 3d und 3e erstrecken sich im wesentlichen gleichmäßig in einer Richtung rechtwinklig zur Beugungsrichtung X. Bei der vorstehend genannten Anordnung wird, wenn die Fokussierung genau ausgeführt wird (d. h., daß der Abstand zwischen der Objektivlinse 5 und dem Aufzeichnungsmedium 6 zweckentsprechend ist und keine Fokusabweichung auftritt), der gebeugte Hauptstrahl erster Ordnung im ersten Beugungsgitter 3a ein Mal auf einen Brennpunkt f&sub1; konvergiert, der vor dem Photodetektor 7 liegt, und er bildet dann einen Fleck P&sub1; auf dem Photodetektorteil 7a, wie in Fig. 1(b) dargestellt. Der Fleck P&sub1; verfugt über Halbkreisform, wie sie erhalten wird, wenn das halbkreisförmige erste Beugungsgitter 3a um 180º umgedreht wird. Das gebeugte Hauptlicht erster Ordnung im zweiten Beugungsgitter 3b bildet auf dem Photodetektorteil 7b einen halbkreisförmigen Fleck P&sub2;, bevor es auf den Brennpunkt f&sub2; fokussiert wird, der hinter dem Photodetektor 7 liegt. Die Ausrichtung des Flecks P&sub2; ist dieselbe wie die des Flecks P&sub1;. Wie in Fig. 1(b) dargestellt, können die Flecke P&sub1; und P&sub2; in der Spurrichtung dadurch im wesentlichen nebeneinander angeordnet werden, daß der Beugungswinkel des ersten Beugungsgitters 3a im wesentlichen mit dem des zweiten Beugungsgitters 3b zur Übereinstimmung gebracht wird und die Ausrichtung der Gitterlinien 3d leicht gegen der der Gitterlinien 3e geändert wird. Der Photodetektor 7 ist im wesentlichen an einer mittleren Position zwischen den Brennpunkten f&sub1; und f&sub2; positioniert. Um eine Differenz der Brennweite des gebeugten Lichts erster Ordnung am ersten Beugungsgitter 3a und demjenigen des gebeugten Lichts erster Ordnung am zweiten Beugungsgitter 3b herzustellen, wird beim ersten Beugungsgitter 3a eine Lichtkonvergenzeigenschaft (Konvexlinsenwirkung) angewandt, während auf das zweite Beugungsgitter 3b eine Lichtdivergenzeigenschaft (Konkavlinsenwirkung) angewandt wird. Wenn angenommen wird, daß A&sub1; den Optikachsenpunkt repräsentiert, der die Schnittstelle zwischen der optischen Achse L&sub1; und dem zweiten Beugungsgitterelernent 3 definiert und A&sub2; den Mittelpunkt zwischen den Flecken P&sub1; und P&sub2; repräsentiert, die auf der Trennlinie 7e existieren (siehe Fig. 1(b)), liegen der Optikachsenpunkt A&sub1;, die Brennpunkte f&sub1; und f&sub2; sowie der Mittelpunkt A&sub2; alle in derselben, in Fig. 2 dargestellten Ebene, wobei die Ebene die optische Achse des gebeugten Lichts erster Ordnung zu demjenigen Licht enthält, das durch die Mitte des zweiten Beugungselements 3 läuft.
Die Gitterlinien 3d und 3e werden durch den folgenden Prozeß eingeschrieben, der dem Herstellprozeß von Halbleitern ähnlich ist: zunächst wird auf ein Substrat ein Resist aufgetragen; auf den Resist wird ein Beugungsgitter unter Verwendung einer Maske mit dem in Fig. 3 dargestellten Muster übertragen; dann wird der Resist geätzt. Um das erste und das zweite Beugungsgitter 3a und 3b so zu bearbeiten, daß sie ein gezahntes Profil aufweisen, wie in Fig. 41(b) dargestellt, kann ein Ionenstrahl-Ätzverfahren verwendet werden, bei dem Ionenstrahlen schräg von oben auf die Oberfläche des Substrats gestrahlt werden. Es existieren andere Verfahren wie ein Zweistrahl-Interferenzverfahren, das weithin bekannt ist, und ein Verfahren, bei dem ein Muster aus Interferenzstreifen mittels eines Computers erhalten wird und das Muster direkt durch eine Elektronenstrahl-Belichtungsvorrichtung auf eine Trockenplatte gezeichnet wird. Bei den vorstehend genannten Verfahren können die sowohl im ersten als auch im zweiten Beugungsgitter 3a und 3b ausgebildeten Grenzen rechteckiges oder gezahntes Profil aufweisen, wie in den Fig. 41(a und 41(b) dargestellt. Da die Differenz zwischen dem Beugungswinkel des ersten Beugungsgitters 3a und dem Beugungswinkel des zweiten Beugungsgitters 3b sehr klein ist, wie oben beschrieben, kann für das erste und zweite Beugungsgitter 3a und 3b im wesentlichen dasselbe Profil erhalten werden, wenn die Gräben mit gezahnter Konfiguration bearbeitet werden.
Dies ermöglicht es, daß das erste und das zweite Beugungsgitter 3a und 3b im wesentlichen denselben optischen Nutzungsgrad aufweisen, wodurch die Lichtmenge des Flecks P&sub1; im wesentlichen derjenigen des Flecks P&sub2; entspricht. Demgemäß ist die Genauigkeit bei der Ermittlung von Fokusabweichungssignalen und Spurabweichungssignalen stark verbessert.
Nun wird eine Erläuterung für die Erfassung von Aufzeichnungsdatensignalen, Fokusabweichungssignalen und Spurabweichungssignalen gegeben, wozu auf die Fig. 1(a) bis 1(c) Bezug genommen wird.
Wenn der Abstand zwischen der Objektivlinse 5 und dem Aufzeichnungsmedium 6 zweckentsprechend ist und Fokussierung genau ausgeführt wird, haben die Flecke P&sub1; und P&sub2; dieselbe Größe, wie in Fig. 1(b) dargestellt. Dies, weil der Photodetektor 7 an der mittleren Position zwischen den Brennpunkten f&sub1; und f&sub2; angeordnet ist. Ferner entspricht, da die Flecke P&sub1; und P&sub2; innerhalb der Photodetektorbereiche 7a bzw. 7b ausgebildet sind, die Stärke des Ausgangssignals Sa des Photodetektorteils 7a der Stärke des Ausgangssignals Sb des Photodetektorteils 7b. Wenn sich das Aufzeichnungsmedium 6 der Objektivlinse 5 übermäßig nähert, was eine Fokusabweichung hervorruft, kommt der Brennpunkt f&sub1; näher an den Photodetektorteil 7a, während der Brennpunkt f&sub2; weiter vom Photodetektorteil 7b entfernt liegt. Daher verringert sich die Größe des Flecks P&sub1;, und der Fleck P&sub2; erstreckt sich bis aus dem Photodetektorteil 7b heraus, wie in Fig. 1(a) dargestellt. Da die Flecke P&sub1; und P&sub2; im wesentlichen dieselbe Lichtmenge enthalten, hat das Ausgangssignal Sb des Photodetektorteils 7b geringere Stärke als das Ausgangssignal Sa des Photodetektorteils 7a, und zwar entsprechend dem Anteil des Flecks P&sub2;, der aus dem Photodetektorteil 7b heraussteht. Demgegenüber ist dann, wenn das Aufzeichnungsmedium 6 übermäßig weit von der Objektivlinse 5 entfernt ist, was eine Fokusabweichung hervorruft, der Fleck P&sub1; vergrößert, und der Fleck P&sub2; ist beschränkt, wie in Fig. 1(c) dargestellt, so daß die Stärke des Ausgangssignals Sa kleiner wird als diejenige des Ausgangssignals Sb.
Eine Fokusabweichung FES ist durch die folgende Gleichung gegeben: FES = Sa - Sb, und die Objektivlinse 5 wird so angetrieben, daß das Fokusabweichungssignal "0" wird. Andererseits ist ein Aufzeichnungsdatensignal RS durch die folgende Gleichung gegeben: RS = Sa + Sb. Da das Paar gebeugter Unterlichtstrahlen erster Ordnung auf die Photodetektorteile 7c bzw. 7d konvergiert wird, kann ein Spurabweichungssignal RES durch die folgende Gleichung erhalten werden: RES = Sc - Sd, wobei Sc das Ausgangssignal des Photodetektorteils 7c repräsentiert und Sd das Ausgangssignal des Photodetektorteils 7d repräsentiert. Spurregelung wird so ausgeführt, daß das Spurabweichungssignal RES "0" wird.
Die folgende Beschreibung beschreibt speziell die Designfaktoren für ein Beispiel der Optikkopfanordnung 10.
Die Optikkopfanordnung 10 ist so konzipiert, daß die Objektivlinse 5 die numerische Apertur (NA) 0,5 und eine Brennweite von 415 mm aufweist, und die Kollimatorlinse 4 die numerische Apertur (NA) 0,145 und die Brennweite 18,0 mm aufweist. Ferner ist der optische Abstand zwischen dem Optikachsenpunkt A&sub1; des zweiten Beugungsgitterelements 3 und dem Emissionspunkt A&sub2; des Halbleiterlasers 1 auf 2,727 mm eingestellt; der optische Abstand zwischen dem Emissionspunkt A&sub3; und dem Mittelpunkt A&sub2; auf dem Photodetektor 7 ist auf 1,3 mm eingestellt; der optische Abstand zwischen der optischen Achse A&sub1; und dem Brennpunkt f&sub1; ist auf 2,9465 mm eingstellt; der optische Abstand zwischen dem Optikachsenpunkt A&sub1; und dem Mittelpunkt A&sub2; ist auf 3,0211 mm eingestellt; und der optische Abstand zwischen dem Optikachsenpunkt A&sub1; und dem Brennpunkt f&sub2; ist auf 3,0944 mm eingestellt. Wenn die vorstehend genannten Punkte mit dreidimensionalen Koordinaten (X, Y, Z) mit der Einheit µm aufgezeichnet werden, werden die folgenden Werte erhalten, wenn der Optikachsenpunkt A&sub1; des zweiten Beugungsgitterelements 3 der Ursprung ist; die Beugungsrichtung X als X-Koordinate aufgetragen wird; die Spurführungsrichtung X als Y-Achse aufgetragen wird und die Richtung rechtwinklig zur Beugungsrichtung X und der Spurführungsrichtung Y als Z-Achse aufgetragen wird: Optikachsenpunkt A&sub1; (0, 0, 0); Mittelpunkt A&sub2; (1300,0, 0,0, -2727,0); Emissionspunkt A&sub3; (0, 0, -2727,0); Brennpunkt f&sub1; (1267,9, 9,8, -2727,0) und Brennpunkt f&sub2; (1333,7, -10,3, -2797,8). Bei diesem Beispiel sind die Breiten d&sub1; der Photodetektorteile 7a und 7b des Photodetektors 7 (diese Breiten liegen im wesentlichen in der Spurrichtung Y) jeweils auf 25 µm eingestellt, und die Breite der Trennlinie 7e (diese Breite liegt im wesentlichen parallel zur Spurrichtung Y) ist auf 5 µm eingestellt. Die vorstehend genannten Konstanten sind in der folgenden Tabelle aufgelistet. TABELLE 1 OPTISCHER ABSTAND ZWISCHEN JEWEILIGEN PUNKTEN OPTISCHER ACHSENPUNKT A&sub1;/EMISSIONSPUNKT A&sub3; EMISSIONSPUNKT A&sub3;/MITTELPUNKT A&sub2; OPTIKACHSENPUNKT A&sub1;/BRENNPUNKT f&sub1; OPTIKACHSENPUNKT A&sub1;/MITTELPUNKT A&sub2; OPTIKACHSENPUNKT A&sub1;/BRENNPUNKT f&sub2; OPTISCHE EIGENSCHAFTEN VON LINSEN NUMERISCHE APERTUR (NA) KOLLIMATORLINSE 4 OBJEKTIVLINSE 5 BRENNWEITE (mm) KOORDINATEN ALLER PUNKTE (µm)
Bei der vorstehend genannten Anordnung betragen, wenn die Fokussierung genau ausgeführt wird, wie in Fig. 1(b) dargestellt, die Durchmesser der Flecke P&sub1; und P&sub2; jeweils 20 µm. Die Flecke P&sub1; und P&sub2; sind demgemäß innerhalb der Photodetektorteile 7a und 7b ausgebildet, die jeweils eine Breite von 25 µm aufweisen. Wenn die Objektivlinse 5 in bezug auf das Aufzeichnungsmedium 6 entlang der optischen Achse L&sub1; verstellt wird, ändert sich die Stärke des Ausgangssignals Sa des Photodetektorteils 7a so, wie es durch die gekrümmte Linie Sa in Fig. 4 angezeigt ist; die Stärke des Ausgangssignals Sb des Photodetektorteils 7b ändert sich so, wie es durch die gekrümmte Linie Sb in dieser Figur angezeigt ist; und die Stärke des Fokusabweichungssignals FES (= Sa - Sb) ändert sich so, wie es durch die gekrümmte Linie FES in dieser Figur angezeigt ist. Im Kurvendiagramm von Fig. 4 ist die optimale Position der Objektivlinse 5 in bezug auf das Aufzeichnungsmedium 6 als Ursprung aufgetragen (dabei gilt FES = 0); die relative Signalstärke ist als Ordinate aufgetragen, und das Verschiebungsausmaß der Objektivlinse 5 gegenüber der optimalen Position ist auf der Abszisse aufgetragen. Wenn das Verschiebungsausmaß negativ ist, ist die Objektivlinse 5 übermäßig stark dem Aufzeichnungsmedium 6 angenähert. Wenn die Objektivlinse 5 verstellt wird, wobei sich das Ausgangssignal Sb auf seinem Maximalwert befindet, hat das Fokusabweichungssignal FES den negativen Maximalwert. Wenn dagegen das Verschiebungsausmaß positiv ist, ist die Objektivlinse 5 übermäßig weit vom Aufzeichnungsmedium 6 entfernt. Wenn die Objektivlinse 5 verstellt wird, wobei sich das Ausgangssignal Sa auf seinem Maximalwert befindet, verfügt das Fokusabweichungssignal FES über seinen positiven Maximalwert. Der Bereich, in dem das Verschiebungsausmaß positiv ist, wird nachfolgend als "FERN-Bereich" bezeichnet, und der Bereich, in dem das Verschiebungsausmaß negativ ist, wird als "NAH-Bereich" bezeichnet. Bei diesem Ausführungsbeispiel beträgt der Dynamikbereich DR1 zum Erfassen von Fokusabweichungen -4 µm bis +4 µm.
Die folgende Beschreibung beschreibt unter Bezugnahme auf die Fig. 5 und 6 ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Der Photodetektor 7 des Ausführungsbeispiels besteht aus den Photodetektorteilen 7a und 7b (diese Photodetektorteile bilden einen Hauptphotodetektorabschnitt) und Photodetektorteilen 7c&sub1; und 7d&sub1; (diese Photodetektorteile bilden einen Unterphotodetektorabschnitt). Wie in Fig. 5 dargestellt, verfügen die Photodetektorteile 7a, 7b, 7c&sub1; und 7d&sub1; jeweils über Rechteckform, wobei die langen Seiten im wesentlichen parallel zur Beugungsrichtung X des zweiten Beugungsgitterelements 3 verlaufen, wie beim ersten Ausführungsbeispiel
Die Photodetektorteile 7a, 7b, 7c&sub1; und 7d&sub1; sind im wesentlichen in der Spurrichtung Y ausgerichtet. Die Photodetektorteile 7a und 7c&sub1; sind so positioniert, daß ein vorgegebener Abstand zwischen ihnen liegt, und die Photodetektorteile 7b und 7d&sub1; sind so positioniert, daß ein vorgegebener Abstand zwischen ihnen liegt. Der Abstand d&sub2; zwischen den Photodetektorteilen 7a und 7b, auf die jeweils das gebeugte Hauptlicht erster Ordnung konvergiert wird, mit einer Erstreckung im wesentlichen in der Spurrichtung Y, ist beträchtlich größer als die Weite der Trennlinie 7e, die zwischen den Photodetektorteilen 7a und 7b des ersten Ausführungsbeispiels liegt, und sie ist z. B. auf 65 µm eingestellt. Die Breite d&sub1; der Photodetektorteile 7a und 7b betragen jeweils 25 µm. Beim zweiten Beugungsgitterelement 3 weisen die Gitterlinien 3d und 3e jeweils eine vorgegebene Ausrichtung und eine vorgegebene Teilungsweite auf. Wenn die Fokussierung genau ausgeführt wird, ist der durch den gebeugten Hauptlichtstrahl erster Ordnung im ersten Beugungsgitter 3a ausgebildete halbkreisförmige Fleck P&sub1; auf dem Photodetektorteil 7a positioniert, während der durch den gebeugten Hauptlichtstrahl erster Ordnung im zweiten Beugungsgitter 3b ausgebildeten Fleck P&sub2; auf dem Photodetektorteil 7b positioniert ist, wobei die Flecke P&sub1; und P&sub2; gleiche Größe aufweisen.
Wie beim ersten Ausführungsbeispiel sind die Konstanten der Optikkopfanordnung 10 (in Fig. 2 dargestellt) mit dem vorstehend beschriebenen Photodetektor 7 in der folgenden Tabelle aufgelistet. TABELLE 2 OPTISCHER ABSTAND ZWISCHEN JEWEILIGEN PUNKTEN OPTISCHER ACHSENPUNKT A&sub1;/EMISSIONSPUNKT A&sub3; EMISSIONSPUNKT A&sub3;/MITTELPUNKT A&sub2; OPTIKACHSENPUNKT A&sub1;/BRENNPUNKT f&sub1; OPTIKACHSENPUNKT A&sub1;/MITTELPUNKT A&sub2; OPTIKACHSENPUNKT A&sub1;/BRENNPUNKT f&sub2; OPTISCHE EIGENSCHAFTEN VON LINSEN NUMERISCHE APERTUR (NA) KOLLIMATORLINSE 4 OBJEKTIVLINSE 5 BRENNWEITE (mm) KOORDINATEN ALLER PUNKTE (µm)
Beim vorstehend genannten Beispiel betragen die Durchmesser der Flecke P&sub1; und P&sub2;, wenn die Fokussierung genau ausgeführt wird, wie in Fig. 5 dargestellt, jeweils 40 µm. Wenn die Objektivlinse 5 in bezug auf das Aufzeichnungsmedium 6 entlang der optischen Achse L&sub1; verstellt wird, ändern sich das Ausgangssignal Sa des Photodetektorteils 7a, das Ausgangssignal Sb des Photodetektortelis 7b sowie das Fokusabweichungssignal FES so, wie es durch die gekrümmten Linien Sa, Sb bzw. FES in Fig. 6 angezeigt ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel beträgt der Dynamikbereich DR2 für die Erfassung von Fokusabweichungen -7 µm bis +6 µm, was breiter als der Dynamikbereich DRL beim ersten Ausführungsbeispiel ist.
Nun wird auf die Fig. 7 und 8 Bezug genommen, um ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung zu erläutern.
Der Photodetektor 7 dieses Ausführungsbeispiels besteht aus sechs Photodetektorteilen 7f bis 7k (diese Photodetektorteile bilden einen Hauptphotodetektorabschnitt) und Photodetektorteilen 7c&sub2; und 7d&sub2; (diese Photodetektorteile bilden einen Unterphotodetektorabschnitt), die um einen vorgegebenen Abstand von den Photodetektorteilen 7f bzw. 7k in der Spurrichtung Y getrennt sind. Wie in Fig. 7 dargestellt, verfügen die Photodetektorteile 7f bis 7k jeweils über rechteckige Form, deren lange Seiten im wesentlichen parallel zur Beugungsrichtung X des zweiten Beugungsgitterelements 3 verlaufen. Die Breite d&sub1; jedes der Photodetektorteile 7f bis 7k ist wie bei den vorstehenden Ausführungsbeispielen auf 25 µm eingestellt. Die fünf Trennlinien 71, die die Grenzen der sechs Photodetektorteile 7f bis 7k entlang der Beugungsrichtung X bilden, sind jeweils auf eine Breite von 5 µm eingestellt, wie beim ersten Ausführungsbeispiel Die Optikkopfanordnung 10 bei diesein Ausführungsbeispiel ist so konzipiert, daß sie dieselben Konstanten aufweist, wie sie in Tabelle 2 angegeben sind. Im zweiten Beugungsgitterelement 3 weisen die Gitterlinien 3d und 3e jeweils vorgegebene Ausrichtung und eine vorgegebene Teilungsweite auf. Wenn Fokussierung genau ausgeführt wird, liegt der halbkreisförmige Fleck P&sub1;, wie er durch den gebeugten Hauptlichtstrahl erster Ordnung im ersten Beugungsgitter 3a erzeugt wird, praktisch auf dem Photodetektorteil 79, während der halbkreisförmige Fleck P&sub2;, wie er durch den gebeugten Hauptlichtstrahl erster Ordnung im zweiten Beugungsgitter 3b ausgebildet wird, praktisch auf dem Photodetektorteil 7j liegt, wobei die Flecke P&sub1; und P&sub2; dieselbe Größe haben. Ferner ist, wenn die Fokussierung genau ausgeführt wird, wie beim vorstehenden Ausführungsbeispiel, der Brennpunkt f&sub1; vor dem Photodetektor 7 positioniert, der Brennpunkt f&sub2; ist hinter dem Photodetektor 7 positioniert, und der Photodetektor 7 liegt im wesentlichen in der mittleren Position zwischen den Brennpunkten f&sub1; und f&sub2;. Jeder Durchmesser der Flecke P&sub1; und P&sub2; beträgt bei genauer Fokussierung 40 µm.
Wenn angenommen wird, daß die Ausgangssignale der Photodetektorteile 7c&sub2; und 7d&sub2; durch Sc&sub2; bzw. Sd&sub2; repräsentiert sind und die Ausgangssignale der Photodetektorteile 7f bis 7k durch Sf bis Sk repräsentiert sind, ist das Aufzeichnungsdatensignal RS wie folgt gegeben: RS = Sf + Sg + Sh + Si + Sj + Sk, das Fokusabweichungssignal FES ist wie folgt gegeben: FES = (Sf + Sh + Sj - (Sg + Si + Sk), und das Spurabweichungssignal RES ist wie folgt gegeben: RES = Sc&sub2; - Sd&sub2;. Bei der vorstehend genannten Anordnung ändern sich, wenn die Objektivlinse 5 in bezug auf das Aufzeichnungsmedium 6 entlang der optischen Achse L&sub1; verstellt wird, die Ausgangssignale Sf bis Sk so, wie es durch die gekrümmten Linien Sf bis Sk in Fig. 8 angezeigt ist, und das Fokusabweichungssignal FES ändert sich so, wie es durch die gekrümmte Linie FES angezeigt ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel beträgt der Dynamikbereich DR3 zur Erfassung von Fokusabweichungen -6 µm bis +6 µm. Da das Fokusabweichungssignal FES hohe Stärke aufweist und sich plötzlich ändert, kann Fokusregelung im Betrieb genauer ausgeführt werden als beim ersten und zweiten Ausführungsbeispiel.
Die folgende Beschreibung beschreibt ein viertes Ausführungsbeispiel, bei dem ein Hauptphotodetektorabschnitt des Photodetektors 7 durch drei Trennlinien 7u, die im wesentlichen entlang der Beugungsrichtung X verlaufen, in vier Photodetektorteile 7q bis 7t unterteilt ist, wie in Fig. 9 dargestellt. Photodetektorteile 7c&sub3; und 7d&sub3;, die einen Unterphotodetektorabschnitt bilden, sind jeweils um einen vorgegebenen Abstand, der im wesentlichen in der Spurrichtung Y, entfernt von den Photodetektorteilen 7q bzw. 7t, liegt, positioniert. Die Optikkopfanordnung 10 dieses Ausführungsbeispiels ist so konzipiert, daß sie dieselben Konstanten aufweist, wie sie in Tabelle 1 aufgelistet sind.
Bei der vorstehend genannten Anordnung ändern sich, wenn die Objektivlinse 5 in bezug auf das Aufzeichnungsmedium 6 entlang der Richtung der optischen Achse L&sub1; verstellt wird, die Ausgangssignale Sq bis St der Photodetektorteile 7q bis 7t so, wie es durch die gekrümmten Linien Sq bis St in Fig. 10 angezeigt ist. Das Fokusabweichungssignal FES ändert sich so, wie es durch die gekrümmte Linie FES angezeigt wird. Dieses Fokusabweichungssignal FES ist wie folgt gegeben: FES = (Sq + Ss) - (Sr + St). Die gekrümmte Linie FES1 kennzeichnet den Übergang des Fokusabweichungssignals FES beim zweiten Ausführungsbeispiel Bei diesem Ausführungsbeispiel beträgt der Dynamikbereich DR4 für die Erfassung von Fokusabweichungen -6 µm bis +5 µm, was breiter als der Bereich DR1 beim ersten Ausführungsbeispiel ist.
Wenn eine Fokusabweichung auftritt, wird Fokusregelung wie folgt ausgeführt: wenn der Wert des Fokusabweichungssignals FES positiv ist, wird die Objektivlinse 5 näher zum Aufzeichnungsmedium 6 verstellt, und wenn der Wert des Fokusabweichungssignals FES negativ ist, wird die Objektivlinse 5 vom Aufzeichnungsmedium 6 so weg verstellt, daß das Fokusabweichungssignal FES "0" wird. Um die Fokusregelung genau auszuführen, ist es erforderlich, daß das Fokusabweichungssignal FES im "FERN-Bereich" von Fig. 10 immer einen positiven Wert hat und es im "NAH-Bereich" immer einen negativen Wert hat. Tatsächlich ist es jedoch so, daß der Wert des Fokusabweichungssignals FES in der Zone zwischen den Punkten D&sub1; und D&sub2; im "FERN-Bereich" vom positiven in den negativen Zustand umgekehrt wird und es in der Zone zwischen den Punkten D&sub3; und D&sub4; im "NAH-Bereich" von negativ in positiv umgekehrt wird. Genauer gesagt, besteht dann, wenn das Verschiebungsausmaß der Objektivlinse 5 aus seiner optimalen Position in bezug auf das Aufzeichnungsmedium 6 einen Wert in der Zone zwischen den Punkten D&sub1; und D&sub2; oder zwischen den Punkten D&sub3; und D&sub4; einnimmt, die Wahrscheinlichkeit, daß die Einstellung der Fokusabweichung nicht genau ausgeführt werden kann. In der Praxis nähert sich die Objektivlinse 5 dem Aufzeichnungsmedium 6 kaum mit solchem Ausmaß, daß das Verschiebungsausmaß den Wert des Punkts D&sub3; einnimmt, weswegen die Tatsache, daß das Fokusabweichungssignal FES im "NAH- Bereich" auf positiv umgekehrt wird, die Fokusregelung nicht beeinflußt. Im Fall der Verwendung einer optischen Platte als Aufzeichnungsmedium 6 besteht jedoch die Wahrscheinlichkeit, daß das Verschiebungsausmaß einen Wert in der Zone zwischen den Punkten D&sub1; und D&sub2; einnimmt. Dies, weil dann, wenn ein derartiges Aufzeichnungsmedium 6 in ein Wiedergabegerät eingesetzt wird, die Objektivlinse 5 einmal sehr weit vom Aufzeichnungsmedium 6 zurückgezogen wird und dann nach dem Einsetzen bis nahe an die optimale Position verstellt wird. In diesem Fall wird der Wert des Fokusabweichungssignals negativ, weswegen es unmöglich ist, die Objektivlinse 5 nach dem Einsetzen des Aufzeichnungsmediums 6 in die optimale Position zu verstellen. Demgemäß sind verschiedene Anordnungen erforderlich, um eine Umkehrung der Polarität des Fokusabweichungssignals FES zumindest im "FERN-Bereich" zu verhindern (derselbe Effekt ergibt sich für das Fokusabweichungssignal FES, wenn der Photodetektor 7 verwendet wird (siehe Fig. 8) , in dem der in Fig. 7 dargestellte Hauptphotodetektorabschnitt in sechs Teile unterteilt ist).
Es wurden Untersuchungen für die Gründe der Umkehrung der Polarität des Fokusabweichungssignals FES in der Zone zwischen den Punkten D&sub1; und D&sub2; ausgeführt, und es wurden die folgenden Ergebnisse erhalten. Fig. 11 ist eine Veranschaulichung, die schematisch Änderungen der auf dem Photodetektor 7 ausgebildeten Flecke P&sub1; und P&sub2; zeigt, wenn die Objektivlinse 5 weiter vom Aufzeichnungsmedium 6 entfernt wird. Fig. 11(a) zeigt die Flecke P&sub1; und P&sub2;, wenn die Fokussierung genau ausgeführt ist. Wenn die Objektivlinse 5 vom Aufzeichnungsmedium 6 entfernt wird, wird der Fleck P&sub1; allmählich groß, während der Fleck P&sub2; klein wird, wie in den Fig. 11(b) und 11(c) dargestellt. Wenn die Objektivlinse 5 noch weiter vom Aufzeichnungsmedium 6 entfernt liegt, wird die Ausrichtung des Flecks P&sub2; umgekehrt, wie in Fig. 11(d) dargestellt, da der Brennpunkt f&sub2; des gebeugten Hauptlichtstrahls erster Ordnung im zweiten Beugungsgitter 3b von der Rückseite des Photodetektors 7 auf dessen Vorderseite verlegt wird. Wenn die Objektivlinse 5 viel weiter vom Aufzeichnungsmedium entfernt steht, gelangt ein Teil des Flecks P&sub1; aus dem Photodetektorteil 7q heraus, wie in Fig. 11(e) dargestellt. Dies bewirkt, daß die Stärke des Ausgangssignals Sq des Photodetektorabschnitts 7q verringert wird. Diese Tatsache ist aus Fig. 10 erkennbar, in der der Wert des Ausgangssignals Sq in der Zone zwischen den Punkten D&sub1; und D&sub2; kleiner als derjenige des Ausgangssignals St ist. Im Ergebnis ist in der Gleichung FES = (Sq + Ss) - (Sr + St) der Zahlenwert des ersten Terms (Sq + Ss) kleiner als derjenige des zweiten Terms (Sr + St) , und demgemäß wird die Polarität des Fokusabweichungssignals FES von positiv auf negativ verdreht. Wenn die Objektivlinse 5 übermäßig nahe an das Aufzeichnungsmedium 6 gelangt, werden die Flecke P&sub1; und P&sub2; jeweils in entgegengesetzter Weise zum vorstehend genannten umgekehrt, was zu einem Wechsel der Polarität des Fokusabweichungssignals FES von negativ auf positiv führt.
Die folgende Beschreibung offenbart ein Ausführungsbeispiel, bei dem ein Photodetektor 7 mit mehrfach unterteiltem Hauptphotodetektorabschnitt verwendet ist und die Polarität des Fokusabweichungssignals FES zumindest im "FERN-Bereich" nicht umgekehrt wird.
Wie in Fig. 12 dargestellt, verfügt der Photodetektor 7 eines fünften Ausführungsbeispiels über einen Hauptphotodetektorabschnitt, der durch drei Trennlinien 7z in vier Photodetektorteile 7v bis 7y unterteilt ist, wobei die Trennlinien 7z im wesentlichen parallel zur Beugungsrichtung X verlaufen. Photodetektorteile 7c&sub4; und 7d&sub4;, die einen Unterphotodetektorabschnitt bilden, sind mit einem vorgegebenen Abstand entfernt von den Photodetektorteilen 7v bzw. 7y im wesentlichen entlang der Spurrichtung Y beabstandet. Der Photodetektorteil 7v liegt an einem Ende des Hauptphotodetektorabschnitts, und der Photodetektorteil 7w am amderem Ende desselben, so daß die Photodetektorabschnitte 7w und 7x zwischen den Photodetektorteilen 7v und 7y liegen. Die Breite d&sub3; jedes der Photodetektorteile 7v und 7y ist wesentlich größer als die Breite d&sub1; jedes der Photodetektorteile 7w und 7x. Genauer gesagt, beträgt die Breite d&sub3; z. B. 100 µm und die Breite d&sub1; beträgt ungefähr ein Viertel der ersteren, d. h. 25 µm. Die Breite der Trennlinie 7z ist auf z. B. ungefähr 5 µm eingestellt. Die Optikkopfanordnung 10 mit dem vorstehend genannten Photodetektor 7 ist so konzipiert, daß sie die in der Tabelle 1 aufgelisteten Konstanten aufweist.
Bei der vorstehend genannten Anordnung haben dann, wenn Fokussierung genau ausgeführt wird, die Flecke P&sub1; und P&sub2; die selbe Größe wie in Fig. 12(b) dargestellt, und ihre Durchmesser betragen jeweils ungefähr 20 µm. Der Fleck P&sub1; kann innerhalb des Photodetektorteils 7w positioniert werden, während der Fleck P&sub2; innerhalb des Photodetektorteils 7x positioniert werden kann. Wenn sich die Objektivlinse 5 dem Aufzeichnungsmedium 6 übermäßig nähert, was eine Fokusabweichung hervorruft, liegt der Brennpunkt f&sub1; näher am Photodetektor 7, und der Brennpunkt f&sub2; liegt weiter weg vom Photodetektor 7. Daher hat der Fleck P&sub1; verringerte Größe, während der Fleck P&sub2; so vergrößert ist, daß er sich bis aus dem Photodetektorteil 7x heraus erstreckt, so daß er in die benachbarten Photodetektorteile 7w und 7y eindringt, wie in Fig. 12(a) dargestellt. Andererseits ist dann, wenn die Objektivlinse 5 übermäßig weit entfernt vom Aufzeichnungsmedium 6 liegt, was eine Fokusabweichung hervorruft, der Fleck so vergrößert, daß er sich auf die benachbarten Photodetektorteile 7v und 7x erstreckt, während der Fleck P&sub2; zusammengezogen ist. Das Fokusabweichungssignal FES wird wie folgt erhalten: FES = (Sv + Sx) - (Sw + Sy), wobei Sv bis sy die Ausgangssignale der Photodetektorteile 7v bis 7y repräsentieren.
Wenn die Objektivlinse 5 in bezug auf das Aufzeichnungsmedium 6 entlang der Richtung der optischen Achse L&sub1; verstellt wird, ändern sich die Ausgangssignale Sv bis Sy jeweils so, wie es durch die gekrümmten Linien Sv bis Sy in Fig. 13 angezeigt ist. Das Fokusabweichungssignal FES ändert sich, wie durch die gekrümmte Linie FES angezeigt. In dieser Figur zeigt die gekrümmte Linie FES den Übergang des Fokusabweichungssignals FES beim ersten Ausführungsbeispiel an. Wie es aus Fig. 13 erkennbar ist, erstrecken sich bei diesem Ausführungsbeispiel, bei dem die Breiten der Photodetektorteile 7v und 7y, die jeweils an einem der Enden des Hauptphotodetektorabschnitts liegen, vergrößert sind, die Flecke P&sub1; und P&sub2; bei diesem Ausführungsbeispiel selbst dann nicht aus den Photodetektorteilen 7v und 7y heraus, wenn sich die Objektivlinse 5 übermäßig nahe bis an das Aufzeichnungsmedium 6 oder weit weg von diesem verstellt. Im Ergebnis ist verhindert, daß die Stärke des Ausgangssignals Sv im "FERN- Bereich" sowie die Stärke des Ausgangssignals Sy im "NAH- Bereich" verringert sind, wodurch die Polaritätsumkehr des Fokusabweichungssignals FES in beiden Bereichen verhindert ist. Daher wird die Fokusregelung nach einem Ladevorgang selbst dann nicht beeinflußt, wenn die Objektivlinse 5 beim Einsetzen eines Aufzeichnungsmediums 6 in ein Abspielgerät sehr weit vom Aufzeichnungsmedium 6 zurückgezogen wird. Der Dynamikbereich DRS zum Erfassen von Fokusabweichungen beträgt bei diesem Ausführungsbeispiel -6 µm bis +6 µm, was größer als der Dynamikbereich DR1 beim ersten Ausführungsbeispiel ist.
Beim vorstehend genannten Ausführungsbeispiel ist die Anordnung dergestalt, daß die Breiten d&sub3; der Photodetektorteile 7v und 7y, die jeweils an einem Ende des Hauptphotodetektorabschnitts liegen, größer sind als die Breiten d&sub1; der anderen Photodetektorteile 7w und 7x. Jedoch ist die Erfindung nicht auf das vorstehend Angegebene begrenzt. Z. B. kann nur die Breite d&sub3; des Photodetektorteus 7y größer als die Breiten d&sub1; der anderen Photodetektorteile 7v bis 7x sein. Der Photodetektorteil 7y liegt an einem Ende des Hauptphotodetektorabschnitts, und seine Funktion betrifft die Polaritätsumkehr des Fokusabweichungssignals FES im "FERN-Bereich". Bei der vorstehend angegebenen Anordnung kann eine Polaritätsumkehr des Fokusabweichungssignals FES zumindest im "FERN-Bereich" verhindert werden, so daß die Einstellung der Fokusabweichung gleichmäßig und zweckentsprechend ausgeführt werden kann.
Die folgende Beschreibung offenbart ein Ausführungsbeispiel, bei dem der in Fig. 7 dargestellte Photodetektor 7 (mit dem Hauptphotodetektorabschnitt aus den Photodetektorteilen 7q bis 7t derselben Breite d&sub1;) verwendet wird und bei dem Polaritätsumkehr des Fokusabweichungssignals FES verhindert ist.
Bei einem sechsten Ausführungsbeispiel ist von den Photodetektorteilen 7q und 7t, die jeweils an einem Ende des Hauptphotodetektorabschnitts liegen, zumindest die Photoempfindlichkeit des Photodetektorteils 7t so konzipiert, daß sie geringer ist als diejenige der anderen Photodetektorteile 7q bis 7s, was unter Verwendung einer Photoempfindlichkeit-Einstelleinrichtung (nicht dargestellt) erfolgt. Genauer gesagt, werden die Ausgangssignale Sq bis St der Photodetektorteile 7q bis 7t jeweils verstärkt, und der Verstärkungsfaktor für das Ausgangssignal St des Photodetektorteils 7t ist kleiner eingestellt als derjenige der Ausgangssignale Sq bis Ss der Photodetektorteile 7q bis 7s. Die Optikkopfanordnung 10 ist so konzipiert, daß sie die in der Tabelle 1 aufgelisteten Konstanten aufweist. Die Breite d&sub1; jedes der Photodetektorteile 7q bis 7t beträgt 25 µm. Die Breiten der Trennlinien 7u betragen jeweils 5 µm, und der Verstärkungsfaktor für das Ausgangssignal beträgt das 0,7-fache derjenigen für die Ausgangssignale sq bis Ss. Wenn Fokussierung genau ausgeführt wird, betragen die Durchmesser der Flecke P&sub1; und P&sub2; jeweils 20 µm.
Wenn bei der vorstehend genannten Anordnung die Objektivlinse 5 in bezug auf das Aufzeichnungsmedium 6 entlang der optischen Achse L&sub1; verstellt wird, ändert sich das Fokusabweichungssignal FES so, wie es durch die gekrümmte Linie FES von Fig. 14 angezeigt ist. Wenn die Ausgangssignale Sq bis St der Photodetektorteile 7q bis 7t mit einem speziellen Verstärkungsfaktor &epsi; verstärkt werden, wird das Fokusabweichungssignal FES wie folgt erhalten: FES = &epsi; x (Sq + Ss) - &epsi; x (Sr + 0,7 x St). In Fig. 14 kennzeichnet die gekrümmte Linie St' das Ausgangssignal, das wie folgt erhalten wird: &epsi; x (0,7 x St), und die gekrümmten Linien Sq bis Ss kennzeichnen die Ausgangssignale Sq bis Ss, die jeweils mit dem Verstärkungsfaktor e verstärkt werden. Die gekrümmte Linie FES 1 zeigt den Übergang des Fokusabweichungssignals FES beim ersten Ausführungsbeispiel an.
Das Ausgangssignal des Photodetektorteils 7t wird so eingestellt, daß der Wert des Fokusabweichungssignals FES im "FERN-Bereich" nicht vom positiven in den negativen Zustand umgekehrt wird, wie durch die gekrümmte Linie FES in Fig. 14 dargestellt, was dadurch erfolgt, daß die Photoempfindlichkeit des Photodetektorteils 7t niedriger als diejenige der Photodetektorteile 7q bis 7s eingestellt wird.
Im Ergebnis wird die nachfolgende Fokusregelung selbst dann nicht beeinflußt, wenn die Objektivlinse 5 beim Einsetzen des Aufzeichnungsmediums 6 weit vom Aufzeichnungsmedium 6 wegbewegt wird. Die Polarität des Fokusabweichungssignals FES kehrt sich nach dem Punkt D im "NAH-Bereich" in Fig. 14 um, jedoch beeinflußt dies die Fokusregelung nicht, da sich die Objektivlinse 5 tatsächlich dem Aufzeichnungsmedium 6 nicht mit solchem Ausmaß annähert, daß das Fokusabweichungssignal FES nahe am Punkt D liegt. Bei diesem Ausführungsbeispiel beträgt der Dynamikbereich DR6 zum Erfassen einer Fokusabeichung -6 µm bis 5 µm, was breiter als der Dynamikbreich DRL beim ersten Ausführungsbeispiel ist.
Beim vorstehend genannten Ausführungsbeispiel ist die Photoempfindlichkeit des Photodetektorteus 7t verringert, jedoch ist die Erfindung nicht hierauf begrenzt. Z. B. kann dieselbe Wirkung durch eine Anordnung erzielt werden, bei der der Photodetektorteil 7q am anderen Ende des Hauptphotodetektorabschnitts höhere Photoempfindlichkeit aufweist als die Photodetektorteile 7r bis 7t.
Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen liegen die Photodetektorteile der Photodetektoreinrichtung nur in der Richtung im wesentlichen rechtwinklig zur mittleren Beugungsrichtung des Beugungsgitterelements nebeneinander, und es sind nicht mehrere Photodetektorteile in der mittleren Beugungsrichtung angeordnet. Bei dieser Anordnung ist die von der Photodetektoreinrichtung eingenommene Fläche verringert, so daß nicht nur die Optikkopfanordnung mit kompakter Größe hergestellt werden kann, sondern auch die Herstellkosten verringert werden können.
Ferner sind die Ausrichtung der Gitterlinien und die Gitterteilungsweite sowohl im ersten als auch im zweiten Beugungsgitter des Beugungsgitterelements so konzipiert, daß die Flecke, wie sie durch die im ersten und zweiten Beugungsgitter erzeugten gebeugten Hauptlichtstrahlen erster Ordnung auf der Photodetektoreinrichtung ausgebildet werden, im wesentlichen in einer Richtung nebeneinander liegen, die rechtwinklig zur mittleren Beugungsrichtung steht; außerdem sind die Beugungswinkel des ersten und zweiten Beugungsgitters im wesentlichen gleich. Wenn bei der obigen Anordnung die Gräben des ersten und zweiten Beugungsgitters so bearbeitet werden, daß sie ein gezahntes Profil aufweisen, können die Querschnitte des ersten und zweiten Beugungsgitters im wesentlichen gleich sein. Im Ergebnis kann die Verarbeitung des Beugungsgitterelements gleichmäßig ausgeführt werden, und es kann ein hoher und im wesentlichen gleichmäßiger optischer Nutzungsgrad für das Beugungsgitterelement erzielt werden. Ferner Ist die Photodetektoreinrichtung im wesentlichen an einer mittleren Position zwischen den Brennpunkten der jeweiligen gebeugten Hauptlichtstrahlen erster Ordnung, wie sie im ersten und zweiten Beugungsgitter erzeugt werden angeordnet. Dies ermöglicht es, daß die Flecke, wie sie bei genauer Fokussierung auf dem Hauptphotodetektorabschnitt ausgebildet werden, dieselbe Größe aufweisen, oder es ermöglicht es, daß ein Paar Flecke, die bei genauer Fokussierung auf dem Unterphotodetektorabschnitt ausgebildet werden, dieselbe Größe aufweisen. Dank der Tatsache, daß der optische Nutzungsgrad des optischen Beugungselements im wesentlichen gleichmäßig ist, sind die Lichtmengen der jeweiligen Flecke, wie vom Hauptphotodetektorabschnitt empfangen, gleich gemacht, und die Lichtmengen der vom Unterphotodetektorabschnitt jeweils empfangenen Flecke sind gleich gemacht. So ist die Erfassungsgenauigkeit von Fokusabweichungssignalen und Spurabweichungssignalen stark verbessert. Ferner wird dann, wenn eine Änderung der Wellenlänge des von der Lichtquelle emittierten Lichts auftritt, jeder Fleck in der Längsrichtung jedes Photodetektorteils verschoben. D. h., daß jeder Photodetektorteil immer einem dort empfangenen Fleck entspricht, da die Photodetektorteile nur in einer Richtung nebeneinander angeordnet sind, die im wesentlichen rechtwinklig zur mittleren Beugungsrichtung verläuft. Demgemäß wird kein Versatz in den Fokusabweichungssignalen und den Spurabweichungssignalen erzeugt, wodurch jederzeit genaue Fokussierung und Spurführungsregelung ausgeführt werden können.
Zum Erläutern eines siebten Ausführungsbeispiels der Erfindung wird nun auf die Fig. 15 bis 19 Bezug genommen. Der Einfachheit halber sind diejenigen Teile, die auf ähnliche Weise wie die Teile bei den vorstehenden Ausführungsbeispielen funktionieren, mit denselben Bezugszahlen gekennzeichnet, und die Beschreibung zu ihnen wird weggelassen. Ähnlich wie die vorstehend beschriebene Optikkopfanordnung 10 wird die Optikkopfanordnung 20 des siebten Ausführungsbeispiels als Abspielvorrichtung für optische ROM-Platten wie CDs und Videoplatten verwendet.
Wie in den Fig. 17 und 18 dargestellt, unterscheidet sich die Optikkopfanordnung 20 von der Optikkopfanordnung 10 dahingehend, daß die Ausrichtung einer Verbindungslinie 8c beim zweiten Beugungsgitterelement 8 in der Optikkopfanordnung 20 parallel zur Beugungsrichtung X verläuft, die die mittlere Beugungsrichtung des zweiten Beugungsgitterelements 8 ist.
Wie in Fig. 15 dargestellt, ist der Hauptphotodetektorabschnitt des Photodetektors 7 durch zwei Trennlinien 7p, die im wesentlichen parallel zur Beugungsrichtung X verlaufen, in drei Photodetektorteile 7m bis 70 unterteilt. Photodetektorteile 7c&sub5; und 7d&sub5;, die einen Unterphotodetektorabschnitt bilden, sind um einen vorgegebenen Abstand von den Photodetektorteilen 7m bzw. 70 im wesentlichen in der Spurrichtung Y beabstandet.
Wie in Fig. 18 dargestellt, besteht das zweite Beugungsgitterelement 8 aus einem ersten und einem zweiten Beugungsgitter 8a und 8b, die über Gitterlinien 8d bzw. 8e verfügen.
Die Ausrichtung und die Teilungsweite jeder der Gitterlinien 8d und 8e werden abhängig von den Relativpositionen des zweiten Beugungsgitterelements 8, des Emissionspunkts A&sub3; des Halbleiterlasers 3 und des Brennpunkts auf dem Photodetektor 7 bestimmt. Jede Gitterteilungsweite wird abhängig von den vorstehend genannten Relativpositionen allmählich verändert. Die Ausrichtungen der Gitterlinien 8d und 8e sind im wesentlichen parallel zu einer Richtung rechtwinklig zur Beugungsrichtung X. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist dann, wenn Fokussierung genau ausgeführt wird, der Brennpunkt f&sub1; des vom ersten Beugungsgitter 8a erzeugten gebeugten Hauptlichtstrahls erster Ordnung vor dem Photodetektor 7 positioniert, während der Brennpunkt f&sub2; des im zweiten Beugungsgitter 8b erzeugten gebeugten Hauptlichtstrahls erster Ordnung hinter dem Photodetektor 7 positioniert ist, wie in Fig. 17 dargestellt, und der Photodetektor 7 liegt in einer mittleren Position zwischen den Brennpunkten f&sub1; und f&sub2;. Wenn bei die ser Anordnung Fokussierung genau ausgeführt wird, liegen die halbkreisförmigen Flecke P&sub1; und P&sub2; so auf den Photodetektorteilen 7n bzw. 7o, daß die oberen Enden der Flecke P&sub1; und P&sub2; (d. h. die Kreissehne des halbkreisförmigen Verlaufs jedes Flecks) jeweils die zugehörige Trennlinie 7p überlappen, und die Flecke P&sub1; und P&sub2; haben dieselbe Größe, wie in Fig. 15(b) dargestellt. Das Paar gebeugter Unterlichtstrahlen erster Ordnung, wie im zweiten Beugungsgitterelement 8 erzeugt, wird auf die Photodetektorteile 7c&sub5; bzw 7d&sub5; konvergiert. Die Differenz zwischen der mittleren Teilungsweite des ersten Beugungsgitters 8a und derjenigen des zweiten Beugungsgitters 8b kann kleiner gemacht werden als die Differenz zwischen der mittleren Teilungsweite des ersten Beugungsgitters 3a und derjenigen des zweiten Beugungsgitters 3b (diese Beugungsgitter 3a und 3b wurden zuvor erwähnt). Dies ermöglicht es, daß das zweite Beugungsgitterelement 8 einen gleichmäßigeren optischen Nutzungsgrad aufweist, was die Bearbeitung des zweiten Beugungsgitterelements 8 noch weiter erleichtert.
Die Tabelle 3 zeigt die Konstanten für ein spezielles Beispiel der Optikkopfanordnung 20 dieses Ausführungsbeispiels.
Dieses Ausführungsbeispiel ist hinsichtlich der numerischen Aperturen (NA) und der Brennweiten der Kolimatorlinse 4 und der Objektivlinse 5 dasselbe wie die vorstehenden Ausführungsbeispiele. Auch hat dieses Ausführungsbeispiel hinsichtlich der folgenden Punkte dieselben Designfaktoren wie die vorstehenden Ausführungsbeispiele: optischer Abstand zwischen dem Optikachsenpunkt A&sub1; und des zweiten Beugungsgitterelements 8 und dem Emissionspunkt A&sub3; des Hauptleiterlasers 1; sowie optischer Abstand zwischen dem Emissionspunkt A&sub3; und dem Mittelpunkt A&sub2; zwischen den Flecken P&sub1; und P&sub2;, wobei diese Flecke P&sub1; und P&sub2; auf dem Photodetektor 7 ausgebildet werden, wenn Fokussierung genau ausgeführt wird (siehe Tabellen 1 und 2). Der Optikachsenpunkt A&sub1;, die Brennpunkte f&sub1; und f&sub2; sowie der Mittelpunkt A&sub2; liegen in derselben Ebene, die die optische Achse des gebeugten Lichts erster Ordnung desjenigen Strahls enthält, der durch die Mitte des zweiten Beugungsgitterelements 8 geht. TABELLE 3 OPTISCHER ABSTAND ZWISCHEN JEWEILIGEN PUNKTEN OPTISCHER ACHSENPUNKT A&sub1;/EMISSIONSPUNKT A&sub3; EMISSIONSPUNKT A&sub3;/MITTELPUNKT A&sub2; OPTIKACHSENPUNKT A&sub1;/BRENNPUNKT f&sub1; OPTIKACHSENPUNKT A&sub1;/MITTELPUNKT A&sub2; OPTIKACHSENPUNKT A&sub1;/BRENNPUNKT f&sub2; OPTISCHE EIGENSCHAFTEN VON LINSEN NUMERISCHE APERTUR (NA) KOLLIMATORLINSE 4 OBJEKTIVLINSE 5 KOORDINATEN ALLER PUNKTE (µm) BRENNWEITE (mm)
Die Breiten d&sub1; der Photodetektorteile 7m bis 7o im Photodetektor 7 betragen jeweils 25 µm, und die Breiten der Trennlinien 7p betragen jeweils 5 µm. Die Durchmesser der Flecke P&sub1; und P&sub2; betragen jeweils 20 µm, wenn die Fokussierung genau ausgeführt wird.
Bei der vorstehend genannten Anordnung liegt dann, wenn die Objektivlinse 5 übermäßig stark an das Aufzeichnungsmedium 6 angenähert ist, was eine Fokusabweichung hervorruft, der Brennpunkt f&sub1; näher am Photodetektor 7, während der Brennpunkt f&sub2; weiter vom Photodetektor 7 entfernt liegt. Daher wird der Fleck P&sub1; klein und der Fleck P&sub2; wird vergrößert, wie es in Fig. 15(a) dargestellt ist. In diesem Fall ist trotz der Tatsache, daß die Flecke P&sub1; und P&sub2; jeweils unabhängig von ihren Größen gleichmäßige Lichtmenge aufweisen, die empfangene Lichtmenge am Photodetektorteil 70 größer als die am Photodetektorteil 7n, was auf den folgenden Gründen beruht. Die Trennlinien 7p im Photodetektor 7 haben jeweils eine Breite d&sub4; von z. B. 5 µm, wie in Fig. 16 dargestellt, so daß auf den Trennlinien 7p Photoempfindlichkeit verlorengeht oder extrem verringert ist. Da das obere Ende der Flekke P&sub1; und P&sub2; jeweils in der Mitte der zugehörigen Trennlinie 7p liegt, wenn sich die Flecke P&sub1; und P&sub2; in dem in Fig. 16 dargestellten Zustand befinden (dieser Zustand ist derselbe wie der in Fig. 15(a) dargestellte), ist der Anteil des Flecks P&sub2;, der mit der Trennlinie 7p überlappt, klein, verglichen mit dem Anteil des Flecks P&sub2;, der mit der Trennlinie 7p überlappt Anders gesagt, ist das Flächenverhältnis des Überlappungsanteils des nicht überlappenden Anteils im Fleck P&sub2; kleiner als im Fleck P&sub1;. Im Ergebnis ist die im Photodetektorteil 70 empfangene Lichtmenge größer als die im Photodetektorteil 7n empfangene. Demgegenüber ist dann, wenn sich die Objektivlinse 5 weiter vorn Aufzeichnungsmedium 6 wegbewegt, was eine Fokusabweichung hervorruft, der Fleck P&sub1; vergrößert, während der Fleck P&sub2; klein wird, wie in Fig. 15(c) dargestellt. In diesem Fall ist die im Photodetektorteil 7n empfangene Lichtmenge größer als die im Photodetektorteil 7o empfangene Lichtmenge, und zwar aus demselben Grund wie oben angegeben.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das Fokusabweichungssignal FES wie folgt gegeben: FES = Sn - (Sm + So), und das Aufzeichnungsdatensignal RS ist wie folgt gegeben: RS = Sm + Sn + So, wobei Sm bis So die Ausgangssignale der Photodetektorteile 7m bis 7o repräsentieren. Das Spurabweichungssignal RES ist wie folgt gegeben: RES = Sc&sub5; - Sd&sub5;, wobei Sc&sub5; und 5d&sub5; jeweils die Ausgangssignale der Photodetektorteile 7c&sub5; bzw. 7d&sub5; repräsentieren.
Wenn die Objektivlinse 5 in bezug auf das Aufzeichnungsmedium 6 entlang der Richtung der optischen Achse L&sub1; verstellt wird, ändern sich die Ausgangssignale Sm bis So so, wie es durch die gekrümmten Linien Sm bis So in Fig. 19 angezeigt ist, und das Fokusabweichungssignal FES ändert sich so, wie es durch die Linie FES in derselben Figur angezeigt ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel beträgt der Dynamikbereich DR7 zum Erfassen von Fokusabweichungen -10 µm bis +11 µm. Mit der Optikkopfanordnung 20 können ähnliche Effekte wie mit der Oktikkopfanordnung 10 erzielt werden.
Die folgende Beschreibung beschreibt ein achtes Ausführungsbeispiel, bei dem genaue Spurregelung bei der Aufzeichnung ausgeführt werden kann, wenn der in Fig. 7 dargestellte Photodetektor für die in Fig. 2 dargestellte Optikkopfanordnung verwendet wird und eine ein Mal beschreibbare Platte als Aufzeichnungsmedium 6 verwendet wird.
Das Aufzeichnungsrnedium 6 bei diesem Ausführungsbeispiel ist eine ein Mal beschreibbare optische Platte, die mindestens aus einem Substrat 6a und einer Aufzeichnungsschicht 6b aus Materialien der Te-Reihe, organischer Pigmentreihen oder dergleichen besteht, wie in Fig. 2 dargestellt. Das Aufzeichnungsmedium 6 verfügt, wie in Fig. 20 dargestellt, über eine spiralförmige Spur 21 (oder über Spurwindungen 21), die in Form von Führungsgräben ausgebildet ist. Bei einem Schreibvorgang werden durch einen Hauptstrahl M&sub2;&sub0; Vertiefungen 22 in der Aufzeichnungsschicht 6b ausgebildet. Bei einer ein Mal beschreibbaren optischen Platte können die ein Mal in Form der Vertiefungen 22 aufgezeichneten Daten nicht gelöscht werden. Beim Lesevorgang werden die Vertiefungen 22 durch den Hauptstrahl M&sub2;&sub0; gelesen. Wenn ein Schreib- oder Lesevorgang ausgeführt wird, wird ein Paar Unterstrahlen S&sub2;&sub1; und S&sub2;&sub2; so konvergiert, daß die Brennpunkte dieser Unterstrahlen S&sub2;&sub1; und S&sub2;&sub2; in entgegengesetzter Richtung vom Brennpunkt des Hauptstrahls M&sub2;&sub0; in der Spurrichtung Y (parallel zur Spur 21 der optischen Platte 6) stark abweichen, und sie dagegen von derselben in der Beugungsrichtung X gering abweichen (parallel zur radialen Richtung der optischen Platte 6).
Wenn die in Fig. 20(a) dargestellte Vertiefung 22 gelesen wird, wird das Dreistrahlverfahren verwendet, ähnlich wie beim vorstehenden Ausführungsbeispiel, bei dem das Spurabweichungssignal RES auf Grundlage des Paars Unterstrahlen S&sub2;&sub1; und S&sub2;&sub2; erhalten wird, wenn eine Anweisung erhalten wird, wie sie von einer Steuereinrichtung ausgegeben wird, die aus einem (nicht dargestellten) Regelsignal-Verarbeitungssystem besteht. Genauer gesagt, werden die Ausgangssignale 5c&sub2; und Sd&sub2; der Photodetektorteile 7c&sub2; und 7d&sub2; (in Fig. 7 dargestellt) erhalten; das Spurabweichungssignal RES wird aus der Gleichung RES = 5c&sub2; - 5d&sub2; erhalten; und Spurführungsregelung wird so ausgeführt, daß das Spurabweichungssignal RES "0" wird. Andererseits werden dann, wenn Daten in Form der in Fig. 20(b) dargestellten Vertiefung 22 aufgezeichnet werden, die Ausgangssignale Sf bis Sk der Photodetektorteile 7f bis 7k erhalten, und das Spurabweichungssignal RES wird aus der Gleichung RES = (Sf + Sg + Sh) - (Si + Sj + Sk) erhalten, wobei Spurführungsregelung so ausgeführt wird, daß das Spurabweichungssignal "0" wird. Um ein Spurabweichungssignal RES bei einem Schreibvorgang gemäß dem Gegentaktverfahren zu erhalten, muß die Verbindungslinie 3c des zweiten Beugungsgitterelements 3 parallel zur Spurrichtung Y des Aufzeichnungsmediums 6 verlaufen.
Ähnlich wie beim vorstehend genannten Fall wird das Fokusabweichungssignal FES sowohl beim Schreib- als auch beim Lesevorgang durch die folgende Gleichung erhalten: FES = (Sf + Sh + Sj) - (Sg + Si + Sk), und Fokusregelung wird so ausgeführt, daß das Fokusabweichungssignal FES "0" wird. Wenn bei diesem Ausführungsbeispiel ein Schreibvorgang ausgeführt wird, werden das Fokusabweichungssignal FES und das Spurabweichungssignal RES im Schreibvorgang auf diese Weise durch die verschiedenen Gleichungen erhalten, wenn eine Anweisung von der Steuereinrichtung empfangen wird, wodurch bei einem Schreibvorgang Übersprechen wesentlich verringer werden kann, wie es zwischen dem Fokusabweichungssignal FES und dem Spurabweichungssignal RES entstehen kann. Um die Erzeugung von Übersprechen bei einem Schreibvorgang am wirkungsvollsten zu verringern, kann das Verhältnis zwischen den Breiten d&sub1; der Photodetektorteile 7f bis 7k und der Größe des Flecks P&sub1; (oder P&sub2;) so bestimmt werden, daß die folgenden Gleichungen erfüllt sind, wenn die Fokussierung genau ausgeführt wird: Sg = Sf + Sh und Sj = Si + Sk.
Gemäß der vorstehenden Beschreibung werden Daten in der Form von Vertiefungen 22 aufgezeichnet, jedoch ist die Erfindung nicht hierauf beschränkt. Z. B. können Daten dadurch als binärer Code aufgezeichnet werden, daß der Reflexionsfaktor der Aufzeichnungsschicht 6b partiell geändert wird. Die Optikkopfanordnung 10 dieses Ausführungsbeispiels wird hauptsächlich zum Lesen und Schreiben von Daten aus bzw. von einer ein Mal beschreibbaren optischen Platte (Aufzeichnungsmedium 6) verwendet, jedoch ist es auch möglich, den Aufbau der Anordnung 10 so auszubilden, daß sie für einen Lesevorgang auf einer ROM-Platte sowie für Lese- und Schreibvorgänge auf einer überschreibbaren Platte wie einer magnetooptischen Platte verwendet werden kann.
Es wird nun auf die Fig. 21 bis 26 Bezug genommen, um ein neuntes Ausführungsbeispiel der Erfindung zu erläutern.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist eine Optikkopfanordnung 30, die als Abspielanordnung für optische ROM-Platten 16 wie CDs und Videoplatten verwendet wird, wie in Fig. 22 dargestellt, aus Bauteilen aufgebaut, die ähnlich wie die Bauteile in den Optikkopfanordnungen 10 und 20 der vorstehenden Ausführungsbeispiele wirken. Genauer gesagt, entspricht ein Halbleiterlaser 11 der Optikkopfanordnung 30 dem Halbleiterlaser 1 der Optikkopfanordnung 10 oder 20. Entsprechend entspricht ein erstes Beugungsgitterelement 12 dem ersten Beugungsgitterelement 2; ein zweites Beugungsgitterelement 13 entspricht dem zweiten Beugungsgitterelement 3 oder 8; eine Kollimatorlinse 14 entspricht der Kollimatorlinse 4; eine Objektivlinse 15 entspricht der Objektivlinse 5, und ein Photodetektor 17 entspricht dem Photodetektor 7.
Das zweite Beugungsgitterelement 13 der Optikkopfanordnung unterscheidet sich jedoch vom zweiten Beugungsgitterelement 3 dahingehend, daß das erstere aus vier Beugungsgittern besteht. Entsprechend damit unterscheiden sich die Struktur des Hauptphotodetektorabschnitts des Photodetektors 17 und die Designfaktoren bei der Optikkopfanordnung 30 von denen der Optikkopfanordnungen 10 und 20.
Wie in Fig. 21 dargestellt, ist ein Hauptphotodetektorabschnitt des Photodetektors 17 durch Trennlinien 17g und 17h in vier quadratische Photodetektorteile 17a bis 17d unterteilt. Die Trennlinie 17g erstreckt sich im wesentlichen in der Beugungsrichtung X, die die mittlere Beugungsrichtung des zweiten Beugungsgitterelements 13 ist, und im wesentlichen rechtwinklig zur Spurrichtung Y der Aufzeichnungsspur verläuft, auf die ein Lichtstrahl fokussiert wird. Die Trennlinie 17h erstreckt sich im wesentlichen in der Spurrichtung Y des Aufzeichnungsmediums 16. Die Photodetektorteile 17e und 17f, die einen Unterphotodetektorabschnitt bilden, sind im wesentlichen in der Spurrichtung Y angeordnet, wobei der Hauptphotodetektorabschnitt dazwischen liegt und diese Photodetektorteile 17e und 17f jeweils um einen vorgegebenen Abstand entfernt vom Hauptphotodetektorabschnitt liegen.
Wie in Fig. 23 dargestellt, ist das zweite Beugungsgitterelement 13 durch Verbindungslinien C&sub1; und C&sub2; in vier Bereiche unterteilt, und es besteht aus Beugungsgittern 13a bis 13d. Die Verbindungslinie C&sub1; liegt in einer Ebene, die parallel zur Beugungsrichtung X verläuft und die optische Achse L&sub1; (in Fig. 2 dargestellt) enthält, die den Emissionspunkt Q des Halbleiterlasers 11 mit dem Brennpunkt auf dem Aufzeichnungsrnedium 16 verbindet. Die Verbindungslinie C&sub2; liegt in einer Ebene parallel zur Spurrichtung Y, die die optische Achse L&sub1; enthält. Die Verbindungslinien C&sub1; und C&sub2; kreuzen einander demgemäß rechtwinklig. Die Richtung der Verbindungslinie C&sub1; entspricht im wesentlichen derjenigen der Trennlinie 17g des Photodetektors 17, und die Richtung der Verbindungslinie C&sub2; entspricht im wesentlichen derjenigen der Trennlinie 17h.
Die Beugungsgitter 13a bis 13d des zweiten Beugungsgitterelements 13 verfügen über Gitterlinien 13e bis 13h. Die Ausrichtung und die Teilungsweite jeder der Gitterlinien 13e bis 13h werden abhängig von den Relativpositionen des zweiten Beugungsgitterelements 13, dem Emissionspunkt Q des Halbleiterlasers 11 und dem auf dem Photodetektor 17 ausgebildeten Brennpunkt bestimmt.
Jede Gitterteilungsweite wird abhängig von den vorstehend genannten Positionen allmählich verändert. Die Gitterlinien 13e bis 13h erstrecken sich in einer Richtung im wesentlichen rechtwinklig zur Beugungsrichtung X. Bei der vorstehend genannten Anordnung werden die jeweiligen gebeugten Hauptlichtstrahlen erste Ordnung, wie in den Beugungsgittern 13a bis 13d erzeugt, zum Photodetektor 17 gelenkt. Die Beugungsgitter 13a und 13c sind symmetrisch in bezug auf die optische Achse L&sub1;, während die Beugungsgitter 13b und 13d symmetrisch zur selben sind. Wenn beim vorstehend genannten optischen System die Fokussierung genau ausgeführt wird, wobei keine Fokusabweichung hervorgerufen wird, werden die gebeugten Hauptlichtstrahlen erster Ordnung im ersten Paar Beugungsgitter 13a und 13c auf denselben Brennpunkt f&sub1; konvergiert, der gerade vor dem Photodetektor 17 liegt. Andererseits werden die gebeugten Hauptlichtstrahlen erster Ordnung im zweiten Paar Beugungsgitter 13b und 13d auf denselben Brennpunkt f&sub2; konvergiert, der weiter entfernt als der Photodetektor 17 liegt. Die vorstehend genannten Brennpunkte f&sub1; und f&sub2; liegen auf einer optischen Achse L&sub2; gebeugten Lichts, die einen Optikachsenpunkt A (die Schnittstelle der optischen Achse L&sub1; mit dem zweiten Beugungsgitterelement 13) mit der Mitte O des Photodetektors 17 (Schnittstelle der Trennlinien 17g und 17h auf dem Photodetektor 17) verbindet.
Der Photodetektor 17 ist im wesentlichen an einer mittleren Position zwischen den Brennpunkten f&sub1; und f&sub2; der gebeugten Hauptlichtstrahlen erster Ordnung angeordnet, wenn genaue Fokussierung vorliegt. Das Paar gebeugter Unterlichtstrahlen erster Ordnung, wie im zweiten Beugungsgitterelement 13 erzeugt, wird durch die Photodetektorabschnitte 17e bzw. 17f empfangen. Um die Brennweite der gebeugten Hauptlichtstrahlen erster Ordnung in den Beugungsgittern 13a und 13c von der Brennweite der gebeugten Hauptlichtstrahlen erster Ordnung in den Beugungsgittern 13b und 13d zu unterscheiden, ist den Beugungsgittern 13a und 13c Lichtkonvergenzeigenschaft (Konvexlinsenwirkung) verliehen, während den Beugungsgittern 13b und 13d z. B. eine Lichtdivergenzeigenschaft (Konkavlinsenwirkung) verliehen ist.
Das Verfahren zum Herstellen der Gitterlinien 13e bis 13h ist dasselbe wie das für die Beugungslinien 3d und 3e. Bei der vorstehend genannten Anordnung weisen die in den Beugungsgittern 13a bis 13d ausgebildeten Gräben rechteckiges Profil auf, wie in Fig. 41(a) dargestellt, oder gezahntes Profil, wie in Fig. 41(b) dargestellt.
Die folgende Beschreibung beschreibt die Erfassung des Aufzeichnungsdatensignals RS, des Fokusabweichungssignals FES und des Spurabweichungssignals RES.
Das gebeugte Hauptlicht erster Ordnung im Beugungsgitter 13a des zweiten Beugungsgitterelements 13 wird einmal auf den Brennpunkt f&sub1; konvergiert, wie in Fig. 22 dargestellt, und dann umgekehrt, um auf dem Photodetektorteil 17a des Photodetektors 17 den fächerförmigen Fleck P&sub1; auszubilden. Das gebeugte Hauptlicht erster Ordnung im Beugungsgitter 13c, das punktsymmetrische Beziehung zum Beugungsgitter 13a aufweist, wird ein Mal auf denselben Brennpunkt f&sub1;, wie oben angegeben, konvergiert und dann umgekehrt, um auf dem Photodetektorteil 17c, der punktsymmetrisch zum Photodetektorteil 17a ist, einen fächerförmigen Fleck P&sub3; auszubilden. Das gebeugte Hauptlicht erster Ordnung im Beugungsgitter 13b bildet auf dem Photodetektorteil 13b einen fächerförmigen Fleck P&sub2;, bevor es auf den Brennpunkt f&sub2; konvergiert wird, der unter dem Photodetektor 17 liegt. Das gebeugte Hauptlicht erster Ordnung im Beugungsgitter 13d, das punktsymmetrische Beziehung zum Beugungsgitter 13b hat, bildet auf dem Photodetektorteil 17d, der punktsymmetrische Beziehung zum Photodetektorteil 17b hat, einen fächerförmigen Fleck P4, bevor es auf den Brennpunkt f&sub2; konvergiert wird.
Wenn Fokussierung genau ausgeführt wird, liegt der Photodetektor 17 im wesentlichen an einer mittleren Position zwischen den Brennpunkten f&sub1; und f&sub2;&sub1; weswegen die Flecke P&sub1; bis P&sub4; dieselbe Größe haben (Fig. 21(b)). Ferner sind die Ausgangssignale Sa bis Sd der Photodetektorteile 17a bis 17d gleich, da die Beugungsgitter 13a bis 13d so ausgebildet sind, daß die jeweiligen Flecke P&sub1; bis P&sub4; im wesentlichen dieselbe Lichtrnenge enthalten.
Wenn sich die Objektivlinse 15 dem Aufzeichnungsmedium 16 übermäßig annähert, was eine Fokusabweichung hervorruft, liegt der Brennpunkt f&sub1; näher am Photodetektor 17, während der Brennpunkt f&sub2; weiter von diesem entfernt liegt. Dies führt dazu, daß die Flecke P&sub1; und P&sub2; klein werden und die Flecke P&sub2; und P&sub4; vergrößert sind. In diesem Fall ändern sich die Lichtmengen der jeweiligen Flecke P&sub1; bis P&sub4; nicht entsprechend ihren Größen. Die Trennlinien 17g und 17h haben praktisch eine vorgegebene Breite (z. B. ungefähr 5 µm), wie in Fig. 24 dargestellt. Die zwei geradlinigen Abschnitte jedes der Flecke P&sub1; bis P&sub4; (d. h. die zwei Kreissehnen jedes der fächerförmigen Flecke) liegen auf den mittleren Teilen der Trennlinien 17g bzw. 17h.
Die Photoempfindlichkeit des Photodetektors 17 ist auf den Trennlinien 17g und 17h verloren oder extrem verringert. Ein Beispiel für Photoempfindlichkeitseigenschaften in den Photodetektorteilen 17d und 17a ist in Fig. 24(b) dargestellt. Wenn der Lichtfleck vom Punkt S&sub1; zum Punkt S&sub4; in Fig. 24(a) wandert, ändert sich die Photoempfindlichkeit des Photodetektorteils 17d so, wie es durch die durchgezogene Linie (17d) in Fig. 24(b) angezeigt ist. Auf ähnliche Weise ändert sich die Photoempfindlichkeit des Photodetektorteils 17a so, wie es durch die gepunktete Linie (17a) von Fig. 24(b) angezeigt ist. Die Photoempfindlichkeit schwächt sich demgemäß auf der Trennlinie 17h linear ab. Auf ähnliche Weise wird die Photoempfindlichkeit auf der Trennlinie 17d abgeschwächt. Bei dem in Fig. 24(a) dargstellten Zustand (Fig. 21(a)) sind die Anteile der Flecke P&sub1; und P&sub3;, die mit den Trennlinien 17g und 17h überlappen, groß im Vergleich mit den Anteilen der Flecke P&sub2; und P&sub4;, die mit den Trennlinien 17g und 17h überlappen. Daher haben die Ausgangssignale Sa und Sc der Photodetektorteile 17a und 17c jeweils geringere Stärke als die Ausgangssignale Sb und Sd der Photodetektorteile 17b und 17d. Andererseits sind, wenn sich die Objektivlinse 15 übermäßig weit entfernt vom Aufzeichnungsmedium 16 befindet, was eine Fokusabweichung hervorruft, die Flecke P&sub1; und P&sub3; vergrößert, während die Flecke P&sub2; und P&sub4; klein sind, was dazu führt, daß die Stärke der Ausgangssignale Sa und Sc größer ist als die Stärke der Ausgangssignale Sb und Sd.
Das Fokusabweichungssignal FES ist wie folgt gegeben: FES = (Sa + Sc) - (Sb + Sd), und die Objektivlinse 15 wird so angetrieben, daß das Fokusabweichungssignal FES "0" wird. Das Aufzeichnungsdatensignal RS ist wie folgt gegeben: RS = Sa + Sb + Sc + Sd. Das Spurabweichungssignal RES ist wie folgt gegeben: RES = Se - Sf, wobei Se und Sf die Ausgangssignale der Photodetektorteile 17e bzw. 17f repräsentieren, und Spurführungsregelung wird so ausgeführt, daß das Spurabweichungssignal RES "0" wird.
Wenn die Wellenlänge eines vom Halbielterlaser 11 emittierten Laserstrahls wegen einer Schwankung kürzer als die Wellenlänge eines Bezugslaserstrahls ist (der Bezugslaserstrahl ist so eingestellt, daß die gebeugten Hauptlichtstrahlen erster Ordnung im zweiten Beugungsgitterelement 13 auf die Brennpunkte f&sub1; und f&sub2; konvergiert werden, wenn Fokussierung genau ausgeführt wird), werden die gebeugten Hauptlichtstrahlen erster Ordnung in den Beugungsgittern 13a und 13c auf eine Position konvergiert, die um einen vorgegebenen Abstand x näher am Photodetektor 17 als der Brennpunkt f&sub1; liegt, und die gebeugten Hauptlichtstrahlen erster Ordnung in den Beugungsgittern 13b und 13d werden auf eine Position konvergiert, die um einen vorgegebenen Abstand y näher am Photodetektor 17 als der Brennpunkt f&sub2; liegen. Der vorgegebene Abstand x entspricht dem vorgegebenen Abstand y. Daher sind die auf dem Photodetektor 17 ausgebildeten Flecke P&sub1; bis P&sub4; gleichmäßig kleiner als die durch den Bezugslaserstrahl ausgebildeten. Demgemäß beeinflußt eine Änderung der Wellenlänge des Halbleiterlasers 11 das Fokusabweichungssignal FES nicht. Wenn die Wellenlänge des Laserstrahls länger als die Wellenlänge des Bezugslaserstrahls ist, sind die Flecke P&sub1; bis P&sub4; gleichmäßig größer als die durch den Bezugslaserstrahl ausgebildeten, was keinen Einfluß auf das Fokusabweichungssignal FES ausübt.
Wenn eine Schwankung der Wellenlänge des Laserstrahls auftritt, bewegen sich die Flecke P&sub1; bis P&sub4; in der Beugungsrichtung X auf dem Photodetektor 17, wie in den Fig. 25(a) und 25(b) dargestellt. In diesem Fall ändert sich der Wert des Terms (Sa + Sc) in der Gleichung FES = (Sa + Sc) - (Sb + Sd) nicht, da die erhöhte/verringerte Lichtmenge vom Photodetektorteil 17a sowie die erhöhte/verringerte Lichtmenge vom Photodetektorteil 17c gegeneinander versetzt sind. Auf ähnliche Weise ändert sich der Wert des Terms (Sb + Sd) nicht, da die vergrößerte/verringerte Lichtmenge des Photodetektorteils 17b und die vergrößerte/verringerte Lichtmenge des Photodetektorteils 17d gegeneinander versetzt sind. Im Ergebnis tritt im Fokusabweichungssignal FES kein Fehler auf.
Die folgende Beschreibung beschreibt speziell die Designfaktoren für ein Beispiel der Optikkopfanordnung 30.
In der in Fig. 22 dargestellten Optikkopfanordnung verfügt die Objektivlinse 15 über die numerische Apertur (NA) 0,5 und die Brennweite 4,5 mm, und die Kollimatorlinse 14 verfügt über die numerische Apertur (NA) 0,3 und die Brennweite 8,3 mm. Ferner ist der optische Abstand 11 zwischen dem Optikachsenpunkt A des zweiten Beugungsgitterelernents 13 und dem Emissionspunkt Q des Halbleiterlasers 11 auf 3,480 mm eingestellt; der optische Abstand 12 zwischen dem zweiten Beugungsgitterelernent 13 und der bestrahlten Oberfläche des Photodetektors 17 ist in der Richtung Z auf 3,100 mm eingestellt; der optische Abstand 13 zwischen dem Emissionspunkt Q und der Mitte O des Photodetektors 17 ist auf 1,670 mm eingestellt; der optische Abstand zwischen dem Optikachsenpunkt A und dem Brennpunkt f&sub1; ist auf 3,479 mm eingestellt; der optische Abstand zwischen dem Optikachsenpunkt A und der Mitte O des Photodetektors 17 entlang der optischen Achse L&sub2; ist auf 3,521 mm eingestellt; und der optische Abstand zwischen dem Optikachsenpunkt A und dem Brennpunkt f&sub2; ist auf 3,565 mm eingestellt. Wenn die vorstehend genannten Punkte auf Koordinaten aufgetragen werden, werden dann, wenn der Optikachsenpunkt A der Ursprung (0, 0, 0) ist, die folgenden Werte erhalten: Mitte O (1670,0, 0,0, -3100,0); Emissionspunkt Q (0, 0, -3480,0); Brennpunkt f&sub1; (1649,8, 0, -3062,6); - und Brennpunkt f&sub2; (1690,7, 0, -3138,4). In diesem Fall ist µm die Koordinateneinheit. Die vorstehend genannten Konstanten sind in der folgenden Tabelle aufgelistet. TABELLE 4 OPTISCHER ABSTAND ZWISCHEN JEWEILIGEN PUNKTEN OPTIKACHSENPUNKT A/EMISSIONSPUNKT Q(l&sub1;) EMISSIONSPUNKT Q/ZENTRUM O(l&sub3;) OPTIKACHSENPUNKT A/BRENNPUNKT f&sub1; OPTIKACHSENPUNKT A/ZENTRUM O(l&sub2;) (Richtung Z) OPTIKACHSENPUNKT A/ZENTRUM O (Richtung der optischen Achse L&sub2;) OPTIKACHSENPUNKT A/BRENNPUNKT f&sub2; OPTISCHE EIGENSCHAFTEN VON LINSEN NUMERISCHE APERTUR (NA) KOLLIMATORLINSE 14 OBJEKTIVLINSE 15 KOORDINATEN ALLER PUNKTE (µm) BRENNWEITE (mm)
Bei dem in Fig. 21(b) dargestellten Photodetektor 17 beträgt die Länge d jeder Seite des Hauptphotodetektorteils 155 µm, und die Breite der Trennlinien 17g und 17h beträgt 5 µm. Die Breiten (5 µm) der Brennlinien 17g und 17h werden so bestimmt, daß ein optimales Fokusabweichungssignal FES erhalten wird, wenn die Photoempfindlichkeiten der Photodetektorteile 17a bis 17d die in Fig. 24(b) dargestellte Charakteristik zeigen, die bereits erläutert wurde. Wenn Fokussierung genau ausgeführt wird, bilden die Flecke P&sub1; bis P&sub4; einen Kreis mit einem Durchmesser r von 20 µm.
Bei der Verwendung der Optikkopfanordnung 30 mit den vorstehend angegebenen Designfaktoren ändert sich, wenn die Objektivlinse 15 in bezug auf das Aufzeichnungsmedium 16 in der Richtung der optischen Achse L&sub1; verstellt wird, die Summe aus den Ausgangssignalen Sa und Sc der Photodetektorteile 17a und 17c (diese Teile 17a und 17c sind diagonal positioniert) so, wie es durch die gekrümmte Linie Sa + Sc in Fig. 26 angezeigt ist; und die Summe der Ausgangssignale Sb und Sd der Photodetektorteile 17b und 17d, die diagonal positioniert sind, ändert sich so, wie es durch die gekrümmte Linie Sb + Sd derselben angezeigt ist. Das Fokusabweichungssignal FES (= (Sa + Sc) - (Sb + Sd)) ändert sich so, wie es durch die gekrümmte Linie FES angezeigt ist. Die vorstehend angegebenen gekrümmten Linien werden durch Simulationsergebnisse erhalten, und die Ordinate kennzeichnet Relativwerte. Der Dynamikbereich DRB zum Erfassen von Fokusabweichungen beträgt -6 µm bis 5,5 µm.
Die folgende Beschreibung offenbart ein zehntes Ausführungsbeispiel, bei dem der Photodetektor 17 Haupt- und Unterphotodetektorabschnitte aufweist, die in der Beugungsrichtung X länger als die beim neunten Ausführungsbeispiel sind.
Wie in Fig. 27 dargestellt, ist der Hauptphotodetektorabschnitt des Photodetektors 17 bei diesem Ausführungsbeispiel durch die Trennlinien 17g und 17h in die vier Photodetektorteile 17a bis 17d unterteilt. Die Photodetektorteile 17a bis 17d sind in der Beugungsrichtung X im Vergleich mit denen des neunten Ausführungsbeispiels im wesentlichen langgestreckt, da das zweite Beugungsgitterelement 13 wie folgt konzipiert ist: die verbundenen Flecke P&sub1; und P&sub2; (die auf den Photodetektorteilen 17a und 17b ausgebildet werden) und die verbundenen Flecke P&sub3; und P&sub4; (die auf den Photodetektorteilen 17c und 17d ausgebildet werden) sind in der Beugungsrichtung X wesentlich beabstandet.
Das zweite Beugungsgitterelement 13 besteht ähnlich wie beim neunten Ausführungsbeispiel aus den vier Beugungsgittern 13a bis 13d. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Gitterlinien 13e des Beugungsgitters 13a so konzipiert, daß dann, wenn die Fokussierung genau ausgeführt wird, das im Beugungsgitter 13a erzeugte gebeugte Hauptlicht erster Ordnung auf einen Brennpunkt f1b konvergiert wird, der vor den Photodetektorteilen 17a und 17b liegt, wie in Fig. 28 dargestellt, und es dann umgekehrt wird, um den Fleck P&sub1; auf dem Photodetektorteil 17a auszubilden (der Einfachheit halber ist in Fig. 28 das erste Beugungsgitterelement 12 weggelassen). Die Gitterlinien 139 des Beugungsgitters 13c sind so konzipiert, daß dann, wenn die Fokussierung genau ausgeführt wird, das im Beugungsgitter 13c erzeugte gebeugte Hauptlicht erster Ordnung auf einen Brennpunkt f1a konvergiert wird, der vor den Photodetektorteilen 17c und 17d liegt, und es dann umgekehrt wird, um den Fleck P&sub3; auf dem Photodetektorteil 17c auszubilden. Ferner sind die Gitterlinien 13f des Beugungsgitters 13b so konzipiert, daß dann, wenn Fokussierung genau ausgeführt wird, das gebeugte Hauptlicht erster Ordnung im Beugungsgitter 13b auf einen Brennpunkt f2b konvergiert wird, der hinter den Photodetektorteilen 17a und 17b liegt. Dies ermöglicht es, daß das gebeugte Hauptlicht erster Ordnung im Beugungsgitter 13b den Fleck P&sub2; ohne Umkehrung auf dem Photodetektorteil 17b ausbildet. Die Gitterlinien 13h des Beugungsgitters 13d sind so konzipiert, daß dann, wenn Fokussierung genau ausgeführt wird, das begeugte Hauptlicht erster Ordnung im Beugungsgitter 13d auf einen Brennpunkt f2a konvergiert wird, der hinter den Photodetektorteilen 17c und 17d liegt. Daher wird das gebeugte Hauptlicht erster Ordnung im Beugungsgitter 13d nicht umgekehrt, und es bildet auf dem Photodetektorteil 17d den Fleck P&sub4; aus.
Bei diesem Ausführungsbeispiel werden das Fokusabweichungssignal FES, das Spurabweichungssignal RES und andere Signale aus denselben Arithmetikoperationen wie denen beim neunten Ausführungsbeispiel erhalten. Da die Flecke P&sub1;, P&sub2; sowie die Flecke P&sub3;, P&sub4; in der Beugungsrichtung X beabstandet sind, werden die Flecke P&sub1; bis P&sub4; selbst dann immer innerhalb der entsprechenden Photodetektorteile 17a bis 17d konvergiert, wenn diese Flecke P&sub1; bis P&sub4; aufgrund einer Änderung der Wellenlänge des Laserstrahls vom Halbleiterlaser 11 so in der Beugungsrichtung X verstellt werden, wie es durch die gestrichelte Linie angezeigt ist. Daher werden die Flecke P&sub1; bis P&sub4; durch eine Änderung der Wellenlänge nicht beeinflußt. Die Differenz zwischen dem mittleren Beugungswinkel der Beugungsgitter 13a und 13b und dem mittleren Beugungswinkel der Beugungsgitter 13c und 13d ist etwas groß im Vergleich zu der beim neunten Ausführungsbeispiel, kann jedoch im Vergleich zu der bei herkömmlichen Beugungsgitterelementen beträchtlich verringert werden.
Die Designfaktoren eines Beispiels der Optikkopfanordnung 30 dieses Ausführungsbeispiels sind in der Tabelle 5 aufgelistet. In der Tabelle 5 repräsentiert O&sub1; das Zentrum des Bereichs, der aus den Photodetektorteilen 17c und 17d besteht, O&sub2; repräsentiert das Zentrum des Bereichs, der aus den Photodetektorteilen 17a und 17b besteht; 13 repräsentiert den optischen Abstand in der Beugungsrichtung X zwischen dem Emissionspunkt Q und dem Zentrum O&sub1;; und 14 repräsentiert den optischen Abstand in der Beugungsrichtung X zwischen dem Emissionspunkt Q und dem Zentrum O&sub2;. TABELLE 5 OPTISCHER ABSTAND ZWISCHEN JEWEILIGEN PUNKTEN OPTIKACHSENPUNKT A/EMISSIONSPUNKT Q(l&sub1;) EMISSIONSPUNKT Q/ZENTRUM OPTIKACHSENPUNKT A/ZENTREN O&sub1;, O&sub2; (l&sub2;) OPTIKACHSENPUNKT A/ZENTRUM O&sub1; OPTIKACHSENPUNKT A/BRENNPUNKT OPTISCHE EIGENSCHAFTEN VON LINSEN NUMERISCHE APERTUR (NA) KOLLIMATORLINSE 14 OBJEKTIVLINSE 15 KOORDINATEN ALLER PUNKTE (µm) BRENNWEITE (mm)
Bei dem in Fig. 27 dargestellten Photodetektor 17 beträgt die Länge d&sub1; (die sich in der Beugungsrichtung X erstreckt) des Hauptphotodetektorabschnitts 205 µm, die Breite desselben (die sich in der Spurrichtung Y erstreckt) beträgt 155 µm, und die Breite jeder der Trennlinien 17g und 17h beträgt 5 µm. Wenn Fokussierung genau ausgeführt wird, haben der aus den Flecken P&sub1; und P&sub2; bestehende Halbkreis und der aus den Flecken P&sub3; und P&sub4; bestehende Halbkreis jeweils einen Durchmesser r von 20 µm.
Bei Verwendung der Optikkopfanordnung 30 mit dem vorstehend angegebenen Aufbau ändert sich, wenn die Objektivlinse 15 in bezug auf das Aufzeichnungsmedium 16 entlang der Richtung der optischen Achse L&sub1; verstellt wird, die Summe aus den Ausgangssignalen Sa und Sc der Photodetektorteile 17a und 17c, die diagonal positioniert sind, so, wie es durch die gekrümmte Linie Sa + Sc angezeigt ist, während sich die Summe der Ausgangssignale Sb und Sd der Photodetektorteile 17b und 17d, die diagonal positioniert sind, so ändert, wie es durch die gekrümmte Linie Sb + Sd (siehe Fig. 29) angezeigt ist. Das Fokusabweichungssignal FES (= (Sa + Sc) - (Sb + Sd)) ändert sich so, wie es durch die gekrümmte Linie FES angezeigt ist. Die obigen gekrümmten Linien werden durch Simulationsergebnisse erhalten, und die Ordinate zeigt Relativwerte an. Der dynamische Bereich DR9 zum Erfassen von Fokusabweichungen beträgt -15 µm bis +15 µm.
Unter Bezugnahme auf Fig. 30 wird nachfolgend ein elftes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.
Bei diesem Ausführungsbeispiel besteht der Hauptphotodetektorabschnitt des Photodetektors 17 aus acht Photodetektorteilen 17a&sub1; bis 17h&sub1;. Genauer gesagt, ist der Hauptphotodetektorabschnitt zunächst durch eine Trennlinie 17i&sub1; parallel zur Beugungsrichtung X sowie eine Trennlinie 17k&sub1; parallel zur Spurrichtung Y in vier Teile unterteilt. Die vier unterteilten Teile sind durch Trennlinien 17j&sub1; und 17l&sub1;, die symmetrisch in bezug auf die Trennlinie 17k&sub1; ausgerichtet sind, weiter unterteilt. Die Trennlinien 17j&sub1; und 17l&sub1; liegen jeweils um einen vorgegebenen Abstand von der Trennlinie 17k&sub1; entfernt, die parallel zur Spurrichtung Y verläuft.
Wie es in Fig. 23 dargestellt ist, besteht das zweite Beugungsgitterelernent 13 aus den vier Beugungsgittern 13a bis 13d, ähnlich wie das zehnte Ausführungsbeispiel. Im zweiten Beugungsgitterelernent 13 dieses Ausführungsbeispiels wird das gebeugte Hauptlicht erster Ordnung, wie im Beugungsgitter 13a erzeugt, ein Mal auf den Brennpunkt f&sub1; konvergiert, wie in Fig. 22 dargestellt, wenn die Fokussierung genau ausgeführt wird, und dann wird es umgekehrt, um auf den Photodetektorteilen 17h&sub1; und 17g&sub1; des Photodetektors 17 den Fleck P&sub1; auszubilden. Das im Beugungsgitter 13c erzeugte gebeugte Hauptlicht erster Ordnung wird ein Mal auf den Brennpunkt f&sub1; konvergiert, wenn die Fokussierung genau ausgeführt wird, und dann wird es umgekehrt, um auf den Photodetektorteilen 17a&sub1; und 17b&sub1; den Fleck P&sub3; auszubilden. Die Photodetektorteile 17a&sub1;, 17b&sub1; sowie die Photodetektorteile 17h&sub1;, 17g&sub1; sind symmetrisch um einen Punkt angeordnet. Die gebeugten Hauptlichtstrahlen erster Ordnung in den Beugungsgittern 13b und 13d werden auf den Brennpunkt f&sub2; konvergiert, wenn Fokussierung genau ausgeführt wird. Daher werden die gebeugten Hauptlichtstrahlen erster Ordnung in den Beugungsgittern 13b und 13d nicht umgekehrt, und sie bilden auf den Photodetektorteilen 17c&sub1; und 17d&sub1; den Fleck P&sub2; sowie auf den Photodetektorteilen 17e&sub1; und 17f&sub1; den Fleck P&sub4;. Die Photodetektor teile 17c&sub1;, 17d&sub1; sowie die Photodetektorteile 17e&sub1;, 17f&sub1; sind symmetrisch um einen Punkt angeordnet.
Das Fokusabweichungssignal FES wird aus der Gleichung FES = (Sc&sub1; + Sf&sub1;) - (Sb&sub1; + Sq&sub1;) erhalten, und das Aufzeichnungsdatensignal RS wird aus der Gleichung RS = Sa&sub1; + Sb&sub1; + Sc&sub1; + Sd&sub1; + Se&sub1; + Sf&sub1; + Sg&sub1; + Sh&sub1; erhalten, wobei S&sub1; bis Sh&sub1; jeweils die Ausgangssignale der Photodetektorteile 17a&sub1; bis 17h&sub1; repräsentieren. In diesem Fall kann das Fokusabweichungssignal FES mit Genauigkeit selbst dann erhalten werden, wenn die Flecke P&sub1; bis P&sub4; in der Beugungsrichtung X laufen oder wenn die Größen der Flecke P&sub1; bis P&sub4; wegen einer Wellenlängenänderung des Laserstrahls verringert sind.
Der Photodetektor 17 dieses Ausführungsbeispiels ist mit einem Paar (nicht dargestellter) Photodetektorteile versehen, die einen Photodetektorabschnitt zum Erfassen des Spurabweichungssignals RES bilden. Die Photodetektorabschnitte sind in der Spurrichtung Y im wesentlichen neben dem Hauptphotodetektorabschnitt so angeordnet, daß dieser Hauptphotodetektorabschnitt zwischen den Photodetektorteilen liegt, und es existiert ein vorgegebener Abstand zwischen dem Hauptphotodetektorabschnitt und jedem der Photodetektorteile.
Unter Bezugnahme auf Fig. 31 wird nun nachfolgend ein zwölftes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.
Bei diesem Ausführungsbeispiel besteht der Hauptphotodetektorabschnitt des Photodetektors 17 aus einem Kreis, der aus acht Photodetektorteilen 17a&sub2; bis 17h&sub2; zusammengesetzt ist. Genauer gesagt, ist der Hauptphotodetektorabschnitt zunächst durch zwei Trennlinien 17i&sub2; und 17j&sub2; in vier Hauptteile unterteilt, und diese vier Teile sind durch eine Trennlinie 17k&sub2; weiter unterteilt. Die Trennlinien 17i&sub2; und 17j&sub2; verlaufen im wesentlichen parallel zur Beugungsrichtung X bzw. zur Spurrichtung Y, und die Trennlinie 17k&sub2; ist eine Kreislinie, die konzentrisch zum kreisförmigen Hauptphotodetektorabschnitt verläuft und einen vorgegebenen Durchmesser aufweist.
Das zweite Beugungsgitter 13 dieses Ausführungsbeispiels besteht, ähnlich wie das elfte Ausführungsbeispiel, aus den Beugungsgittern 13a bis 13d. In diesem zweiten Beugungsgitter 13 werden die gebeugten Hauptlichtstrahlen erster Ordnung, wie in den Beugungsgittern 13a und 13c erzeugt, umgekehrt, um auf den Photodetektorteilen 17g&sub2; und 17h&sub2; den Fleck P&sub1; auszubilden, bzw. auf den Photodetektorteilen 17a&sub2; und 17b&sub2; den Fleck P&sub3; auszubilden, wenn die Fokussierung genau ausgeführt wird. Die Photodetektorteile 17g&sub2;, 17h&sub2; sowie die Photodetektorteile 17a&sub2;, 17b&sub2; sind symmetrisch um einen Punkt angeordnet. Die gebeugten Hauptlichtstrahlen erster Ordnung, wie in den Beugungsgittern 13b und 13d erzeugt, werden nicht umgekehrt, und sie bilden auf den Photodetektorteilen 17c&sub2; und 17d&sub2; den Fleck P&sub2; bzw. den Fleck P&sub4; auf den Photodetektorteilen 17e&sub2; und 17f&sub2;, wenn die Fokussierung genau ausgeführt wird.
Das Fokusabweichungssignal FES ist wie folgt gegeben: FES = (Sc&sub2; + Sf&sub2;) - (Sb&sub2; + Sg&sub2;), wobei Sa&sub2; bis Sh&sub2; die Ausgangssignale der jeweiligen Photodetektorteile 17a&sub2; bis 17h&sub2; repräsentieren. Die Flecke P&sub1; bis P&sub4; bilden auf dem Photodetektor 17 einen kreisförmigen Bereich, und wenn der Durchmesser dieses kreisförmigen Bereichs so eingestellt wird, daß bei genauer Fokussierung Sa&sub2; + Sd&sub2; + Se&sub2; + Sh&sub2; = Sb&sub2; + Sc&sub2; + Sf&sub2; + Sg&sub2; gilt, wird das Fokusabweichungssignal FES ebenfalls aus der folgenden Gleichung erhalten: FES = (Sd&sub2; - Sc&sub2;) + (Se&sub2; - Sf&sub2;) + (Sg&sub2; - Sh&sub2;) + (Sb&sub2; - Sa&sub2;) = (Sd&sub2; + Se&sub2; + Sg&sub2; + Sb&sub2;) - (Sc&sub2; + Sf&sub2; + Sh&sub2; + Sa&sub2;). In diesem Fall kann das Fokusabweichungssignal FES selbst dann mit Genauigkeit erhalten werden, wenn die Flecke P&sub1; bis P&sub4; entlang der Beugungsrichtung X laufen oder die Größen der Flecke P&sub1; bis P&sub4; aufgrund einer Änderung der Wellenlänge des Laserstrahls verringert sind. Das Aufzeichnungsdatensignal RS ist wie folgt gegeben: RS = Sa&sub2; + Sb&sub2; + Sc&sub2; + Sd&sub2; + Se&sub2; + Sf&sub2; + Sg&sub2; + Sh&sub2;.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird das Spurabweichungssignal FES mittels eines Paars (nicht dargestellter) Photodetektorteile erfaßt. Die Photodetektorteile sind so angeordnet, daß sie im wesentlichen in der Spurrichtung Y neben dem Hauptphotodetektorabschnitt liegen, so daß der Hauptphotodetektorabschnitt zwischen den Photodetektorteilen liegt und ein vorgegebener Abstand zwischen dem Hauptphotodetektorabschnitt und den jeweiligen Photodetektorteilen besteht.
Die folgende Beschreibung beschreibt unter Bezugnahme auf Fig. 32 ein dreizehntes Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Hauptphotodetektorabschnitt des Photodetektors 17 durch fünf Trennlinien 17g&sub3; bis 17k&sub3;, die im wesentlichen parallel zur Spurrichtung Y verlaufen, in sechs Photodetektorteile 17a&sub3; bis 17f&sub3; unterteilt. Die Trennlinie 17i&sub3; (diese Trennlinie liegt zentrisch) ist breiter als die anderen Trennlinien 17g&sub3;, 17h&sub3;, 17j&sub3;, 17k&sub3;, die im wesentlichen in der Beugungsrichtung X liegen. Der Grund dafür ist der, daß die in einem Paar auf den zugehörigen Photodetektorteilen ausgebildeten Flecke P&sub1; und P&sub3; sowie in einem Paar auf den entsprechenden Photodetektorteilen ausgebildeten Flecke P&sub2; und P&sub4; mit einem vorgegebenen Abstand in der Beugungsrichtung X positioniert sind.
Das zweite Beugungsgitterelement 13 besteht, ähnlich wie das zwölfte Ausführungsbeispiel, aus den vier Beugungsgittern 13a bis 13d. Bei diesem Ausführungsbeispiel werden dann, wenn die Fokussierung genau ausgeführt wird, die gebeugten Hauptlichtstrahlen erster Ordnung in den Beugungsgittern 13a und 13c ein Mal auf einen (nicht dargestellten) Brennpunkt konvergiert, der vor den Photodetektorteilen 17a&sub3; bis 17c&sub3; liegt, und dann werden sie umgekehrt, um den Fleck P&sub1; auf den Photodetektorteilen 17b&sub3; und 17c&sub3; bzw. den Fleck P&sub3; auf den Photodetektorteilen 17a&sub3; und 17b&sub3; auszubilden. Die gebeugten Hauptlichtstrahlen erster Ordnung in den Beugungsgittern 13b und 13d werden nicht umgekehrt, und sie bilden auf den Photodetektorteilen 17e&sub3; und 17f&sub3; den Fleck P&sub2; bzw. den Fleck P&sub4; auf den Photodetektorteilen 17d&sub3; und 17e&sub3;, bevor sie auf einen (nicht dargestellten) Brennpunkt konvergiert werden, wenn die Fokussierung genau ausgeführt wird. Der vorstehend genannte Brennpunkt liegt hinter den Photodetektorteilen 17d&sub3; bis 17f&sub3;.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird das Fokusabweichungssignal FES durch die folgende Gleichung erhalten: FES = Sb&sub3; - Se&sub3; oder FES = (Sb&sub3; + Sd&sub3; + Sf&sub3;) - (Sa&sub3; + Sc&sub3; + Se&sub3;) und das Aufzeichnungsdatensignal RF wird wie folgt erhalten: RF= Sa&sub3; + Sb&sub3; + Sc&sub3; + Sd&sub3; + Se&sub3; + Sf&sub3;&sub1; wobei Sa&sub3; bis Sf&sub3; die Ausgangssignale der jeweiligen Photodetektorteile 17a&sub3; bis 17f&sub3; repräsentieren.
Bei diesem Ausführungsbeispiel liegt ein Abstand in der Beugungsrichtung zwischen den Flecken P&sub1;, P&sub3; sowie den Flecken P&sub2;, P&sub4; vor, weswegen selbst dann, wenn die Flecke P&sub1; bis P&sub4; wegen einer Änderung der Wellenlänge des Laserstrahls in der Beugungsrichtung X verstellt werden, die Flecke P&sub1; und P&sub3; innerhalb der Photodetektorteile 17a&sub3; bis 17c&sub3; ausgebildet werden, während die Flecke P&sub2; und P&sub4; innerhalb der Photodetektorteile 17d&sub3; bis 17f&sub3; ausgebildet werden. Das heißt, daß die Flecke P&sub1; bis P&sub4; durch eine Änderung der Wellenlänge des Laserstrahls nicht beeinflußt werden.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird das Spurabweichungssignal mittels eines Paars (nicht dargestellter) Photodetektorteile erfaßt. Die Photodetektorteile sind so neben dem Hauptphotodetektorabschnitt in der Spurrichtung Y angeordnet, daß der Hauptphotodetektorabschnitt zwischen den Photodetektorteilen liegt und ein vorgegebener Abstand zwischen dem Photodetektorabschnitt und den jeweiligen Photodetektorteilen besteht.
Das zweite Beugungsgitterelement 13 und der Photodetektor 17, mit denen die Ziele der Erfindung erreicht werden, können gemäß anderen Unterteilungsverfahren als den bei den vorstehenden Ausführungsbeispielen beschriebenen unterteilt sein.
Wie vorstehend beschrieben, werden dann, wenn in der Optikkopfanordnung 30 Fokussierung genau ausgeführt wird, die gebeugten Hauptlichtstrahlen erster Ordnung in einem ersten Beugungsgitterpaar (dieses Paar ist symmetrisch zu einem Punkt angeordnet) auf einen Brennpunkt konvergiert, der vor der Photodetektoreinrichtung liegt, während die gebeugten Hauptlichtstrahlen erster Ordnung in einem zweiten Beugungsgitterpaar (dieses Paar ist symmetrisch um einen Punkt angeordnet) auf einen Brennpunkt konvergiert werden, der hinter der Photodetektoreinrichtung liegt. Ferner ist die Optikkopfanordnung 30 so konzipiert, daß die Differenzen zwischen den Beugungswinkeln der Beugungsgitter, die das Beugungsgitterelement bilden, so verringert sind, daß die Flecke mit ausreichend enger Nachbarschaft auf der Photodetektoreinrichtung ausgebildet werden. Daher werden auf der Photodetektoreinrichtung dann, wenn die Fokussierung genau ausgeführt wird, symmetrische Flecke mit jeweils vorgegebener Fläche in enger Nachbarschaft ausgebildet. Wenn eine Fokusabweichung auftritt, sind die durch die Beugungslichtstrahlen im ersten Beugungsgitterpaar erzeugten Flecke vergrößert, während die durch die Beugungslichtstrahlen im zweiten Beugungsgitterpaar erzeugten Flecke verkleinert sind, oder umgekehrt. Durch diese Anordnung kann die Fokusabweichung erfaßt werden. Die Photodetektoreinrichtung ist im wesentlichen in einer mittleren Position zwischen dem Brennpunkt der gebeugten Hauptlichtstrahlen erster Ordnung, wie im ersten Beugungsgitterpaar erzeugt, und dem Brennpunkt der gebeugten Hauptlichtstrahlen erster Ordnung, wie im zweiten Beugungsgitterpaar erzeugt, angeordnet, weswegen selbst dann, wenn sich die Wellenlänge des von der Lichtquelle emittierten Lichts ändert, die auf der Photodetektoreinrichtung ausgebildeten Flecke gleichmäßig vergrößert oder verkleinert werden, so daß die Erfassung der Fokusabweichung nicht durch eine Wellenlängenänderung beeinflußt wird.
Da die Photodetektorteile der Photodetektoreinrichtung vergleichweise eng beieinander ausgebildet sind, kann die von der Photodetektoreinrichtung belegte Fläche verringert werden, und es können auch die Herstellkosten verringert werden. Auch weisen die Beugungsgitter, da die Differenzen zwischen den Beugungswinkeln ausreichend verringert sind, im wesentlichen dasselbe Profil auf, wenn die Beugungsgitter jeweils mit gezahnter Konfiguration hergestellt werden. Es erleichtert den Herstellprozeß für das Beugungsgitterelement und ermöglicht es, daß das Beugungsgitterelement einen im wesentlichen gleichmäßigen optischen Nutzungsgrad aufweist, der ausreichend hoch ist. Die gebeugten Lichtstrahlen vom zweiten Beugungsgitterelement verfügen über Eigenschaften ähnlich den Astigmatismuseigenschaften, so daß der bekannte Astigmatismus angewandt werden kann, um die Brennpunkte einzustellen.
Die folgende Beschreibung offenbart eine Optikkopfanordnung 40, bei der kein Unterphotodetektorabschnitt vorhanden ist und das Erfassen aufgezeichneter Daten, von Fokusabweichungen und Spurabweichungen durch den Hauptphotodetektorabschnitt ausgeführt wird. Der Einfachheit halber sind diejenigen Teile der folgenden Ausführungsbeispiele, die ähnlich wie diejenigen bei den vorstehenden Ausführungsbeispielen wirken, mit denselben Bezugszahlen versehen, und ihre Beschreibung wird weggelassen. Die Optikkopfanordnung 40 kann Daten unter Verwendung verschiedener Arten von Platten wie solchen vom nur lesbaren Typ, vom ein Mal beschreibbaren Typ und vom überschreibbaren Typ aufzeichnen und abspielen.
Fig. 33 zeigt den Aufbau der Optikkopfanordnung 40 bei einem vierzehnten Ausführungsbeispiel Die Optikkopfanordnung 40 unterscheidet sich von der in Fig. 22 dargestellten Optikkopfanordnung 30 dahingehend, daß das erste Beugungsgitterelement 12 zum Unterteilen des Laserstrahls des Halbleiterlasers 11 in drei Strahlen in der Optikkopfanordnung 40 nicht vorhanden ist. Wie in Fig. 34 dargestellt, ist der Photodetektor 17 nicht mit einem Unterphotodetektorabschnitt versehen, sondern mit Photodetektorteilen 17a bis 17d, wie in Fig. 21 dargestellt, versehen. Das Beugungsgitterelement 13 besteht, ähnlich wie das in Fig. 23 dargestellte Beugungsgitterelement 13, aus den vier Beugungsgittern 13a bis 13d. Die Beugungsgitter 13a bis 13d des Beugungsgitterelements 13 verfügen jeweils über Gitterlinien 13e bis 13h, deren Ausrichtungen und Teilungsweiten durch die Relativpositionen des Beugungsgitterelements 13, des Emissionspunkts des Halbleiterlasers 11 und den Brennpunkt des Photodetektors 17 bestimmt sind, wobei die mittlere Beugungsrichtung der gebeugten Lichtstrahlen erster Ordnung so eingestellt ist, daß sie in der Beugungsrichtung X rechtwinklig zur Spurrichtung Y verläuft. Ähnlich wie bei den vorstehenden Ausführungsbeispielen liegt der Photodetektor 17 im wesentlichen an einer mittleren Position zwischen dem Brennpunkt f&sub1; der gebeugten Lichtstrahlen erster Ordnung im ersten Paar Beugungsgitter 13a und 13c sowie dem Brennpunkt f&sub2; der gebeugten Lichtstrahlen erster Ordnung im zweiten Paar Beugungsgitter 13b und 13d.
Bei der vorstehend genannten Anordnung ist der vom Halbleiterlaser 11 emittierte Laserstrahl am Beugungsgitterelement 13 gebeugt, und nur das Beugungslicht nullter Ordnung unter den gebeugten Lichtstrahlen wird auf die Aufzeichnungsspur auf dem Aufzeichnungsmedium 16 konvergiert, nachdem es durch die Kollimatorlinse 14 und die Objektivlinse 15 gelaufen ist. Das vom Aufzeichnungsmedium 16 reflektierte Licht wird durch die Objektivlinse 15 und die Kollimatorlinse 14 auf das Beugungsgitterelement 13 rückprojiziert, um durch die Beugungsgitter 13a bis 13d gebeugt zu werden. Die gebeugten Lichtstrahlen erster Ordnung unter den gebeugten Lichtstrahlen werden auf den Photodetektor 17 gelenkt. Die an den Beugungsgittern 13a bis 13d gebeugten Lichtstrahlen bilden durch einen ähnlichen Prozeß wie denjenigen, der unter Bezugnahme auf Fig. 21 erläutert wurde, die Flecke P&sub1; bis P&sub4; auf den Photodetektorteilen 17a bis 17d aus, weswegen die zugehörige Erläuterung weggelassen wird.
Ähnlich wie beim vorstehenden Ausführungsbeispiel ist das Fokusabweichungssignal FES wie folgt gegeben: FES = (Sa + Sc) - (Sb + Sd), und das Aufzeichnungsdatensignal RS ist wie folgt gegeben: RS = Sa + Sb + Sc + Sd, wobei Sa bis Sd die Ausgangssignale der jeweiligen Photodetektorteile 17a bis 17d repräsentieren. Ein Hell/Dunkel-Muster, das durch einen am Aufzeichnungsmedium 16 reflektierten und auf das Beugungsgitterelement 13 gelenkten Lichtstrahl E (siehe Fig. 36) erzeugt wird, ändert sich abhängig davon, auf welchem Teil einer Vertiefung C ein auf das Aufzeichnungsmedium 16 konvergierter Lichtfleck D (siehe Fig. 35) liegt. Die Werte der Ausgangssignale Sa bis Sd der Photodetektorteile 17a bis 17d ändern sich ebenfalls jeweils dann, wenn sich der Lichtfleck D in der Richtung des Pfeils A auf der Vertiefung C bewegt. Daher kann jeder Wert der Ausgangssignale Sa bis Sd&sub1; wenn das Fokusabweichungssignal FES erhalten wird, der Mittelwert der Ausgangssignale sein, wie sie von den Photodetektorteilen 17a bis 17d erhalten werden, während der optische Fleck D über die Vertiefung C läuft.
Das Spurabweichungssignal RES wird durch eine Überlagerungsmessung erhalten. Genauer gesagt, ist, wenn der Lichtfleck D, wie in Fig. 35(b) dargestellt, in die Mitte der Aufzeichnungsspur auf dem Aufzeichnungsmedium 16, in der die Vertiefung C ausgebildet ist, eingestrahlt wird, wobei keine Spurabweichung hervorgerufen wird, das Hell/Dunkel-Muster, wie es durch den Lichtstrahl E auf dem Beugungsgitterelement 13 erzeugt wird, wenn der Lichtfleck D in die Vertiefung C einzutreten beginnt (d. h., daß das Durchlaufen des Lichtflecks D durch die Vertiefung C gerade beginnt), dergestalt, wie es in Fig. 36(b) dargestellt ist, d. h., daß die oberen und unteren Teile des Musters hell sind und sein zentraler Teil dunkel ist. In diesem Fall ist das Hell/Dunkel-Muster des Lichtstrahls E symmetrisch zu einer Verbindungslinie C&sub2; des Beugungsgitterelements 13, weswegen der Wert des durch die Gleichung (Sa + Sc) - (Sb + Sd) erhaltenen Signals (nachfolgend als "diagonales Differenzsignal" bezeichnet) "0" wird.
Wenn der Lichtfleck D nach links gegen die Mitte der Aufzeichnungsspur versetzt ist, wie in Fig. 35(a) dargestellt, was eine Spurabweichung verursacht, ist das Hell/Dunkel- Muster, wie es vom Lichtfleck E erzeugt wird, wenn der Lichtfleck D in die Vertiefung C einzutreten beginnt, dergestalt, wie es Fig. 36(a) dargestellt ist, d.h., daß der obere linke Teil und untere rechte Teil hell sind und der mittlere Bereich dunkel ist. Dabei ist die in den Photodetektorteilen 17a und 17c im Photodetektor 17 empfangene Lichtmenge relativ groß, während die in den Photodetektorteilen 17b und 17d empfangene Lichtmenge relativ klein ist, wodurch der Wert des diagonalen Differenzsignals ((Sa + Sc) - (Sb + Sd)) positiv wird. Wenn der Lichtfleck D gerade durch die Vertiefung C gelaufen ist, während er nach rechts gegen die Mitte der Aufzeichnungsspur versetzt ist, ist das durch den Lichtstrahl E erzeugte Hell/Dunkel-Muster dergestalt, wie es in Fig. 36(c) dargestellt ist, d. h., daß der obere rechte Teil und der untere linke Teil des Lichtstrahls E hell sind und die Mitte desselben dunkel ist. Dabei ist die von den Photodetektorteilen 17a und 17c empfangene Lichtmenge relativ klein, während die von den Photodetektorteilen 17b und 17d empfangene Lichtmenge relativ groß ist, so daß der Wert des diagonalen Differenzsignals ((Sa + Sc) - (Sb Sd)) negativ wird. Daher ändert sich, wenn der nach links gegen die Vertiefung C versetzte Lichtfleck D in der Richtung des Pfeils A läuft, der Wert des diagonalen Differenzsignals ((Sa + Sc) - (Sb + Sd)) von einem positiven auf einen negativen Wert, wie durch den Signalverlauf von Fig. 37(b) angezeigt, der praktisch sinusförmig ist.
Wenn dagegen der Lichtfleck nach rechts gegen die Mitte der Aufzeichnungsspur versetzt ist, wie in Fig. 35(c) dargestellt, was eine Spurabweichung hervorruft, ist das Hell/Dunkel-Muster, wie es vom Lichtstrahl E dann erzeugt wird, wenn der Lichtfleck D in die Vertiefung C einzudringen beginnt, dergestallt, wie es in Fig. 36(c) dargestellt ist. Dabei ist die von den Photodetektorteilen 17a und 17c empfangene Lichtmenge relativ klein, während die von den Photodetektorteilen 17b und 17d empfangene Lichtmenge relativ groß ist, so daß der Wert des diagonalen Differenzsignals negativ wird.
Wenn der Lichtfleck D durch die Vertiefung C hindurchgelaufen ist, während er nach rechts gegen die Mitte der Aufzeichnungsspur versetzt ist, ist das vom Lichtstrahl E erzeugte Hell/Dunkel-Muster dergestalt, wie es in Fig. 36(a) dargestellt ist. Dabei ist die von den Photodetektorteilen 17a und 17c empfangene Lichtmenge relativ groß, während die von den Photodetektorteilen 17b und 17d empfangene Lichtmenge relativ klein ist, so daß der Wert des diagonalen Differenzsignals positiv wird. Demgemäß ändert sich, wenn der nach rechts gegen die Vertiefung C versetzte Lichtfleck D in der Richtung des Pfeils A läuft, der Wert des diagonalen Differenzsignals von negativ auf positiv, wie durch den Signalverlauf der Fig. 37(c) angezeigt, der praktisch sinusförmig ist. Die Phase des sinusförmigen Signalverlaufs, wie dann erhalten, wenn der Lichtfleck D nach rechts versetzt ist, ist demgemäß um 180º gegen die Phase des sinusförmigen Signalverlaufs verdreht, wie er erhalten wird, wenn der Lichtfleck D nach links versetzt ist.
Das aus der Arithmetikoperation (Sa + Sb + Sc + Sd) erhaltene Signal (nachfolgend als "Summensignal" bezeichnet) ändert sich so, wie es durch den sinusförmigen Signalverlauf von Fig. 37(a) angezeigt ist, wenn der Lichtfleck D durch die Vertiefung C läuft. Wie in Fig. 37(a) dargestellt, erreicht dieses Summensignal seinen negativen Maximalwert, wenn der Lichtfleck D im Zentrum der Vertiefung C positioniert ist. Die Phase des sinusförmigen Signalverlaufs ist unabhängig davon, ob eine Spurabweichung auftritt, nahezu konstant.
Aus den Fig. 37(a) und 37(b) ist es erkennbar, daß die Phase des diagonalen Differenzsignals, wie dann erhalten, wenn der Lichtfleck D nach links gegen die Vertiefung C versetzt ist, um 90º nach hinten gegen das Summensignal verschoben. Wenn dagegen der Lichtfleck D nach rechts gegen die Vertiefung C versetzt ist, ist das diagonale Differenzsignal um 90º nach vorne gegen das Summensignal verschoben. Daher kann die Richtung, in der der Lichtfleck D versetzt ist, daraus erkannt werden, daß die Phasen des diagonalen Differenzsignals und des Summensignals durch die (nicht dargestellte) Spurabweichung-Erfassungseinrichtung verglichen werden. Der vorstehend genannte Vergleich kann z. B. mittels eines Überlagerungsdemodulators ausgeführt werden. Wenn keine Spurabweichung auftritt, wird das diagonale Differenzsignal "0", wie vorstehend beschrieben. Das Hell/Dunkel-Muster von Fig. 36 wird erhalten, wenn die Tiefe der Vertiefung C ein Viertel der Wellenlänge des zu verwendenden Laserstrahls ist.
Selbst wenn die Wellenlänge und die Frequenz des vom Halbleiterlaser 11 emittierten Laserstrahls verändert werden, tritt, wie beschrieben, keine Fokusabweichung FES auf. Da die gebeugten Lichtstrahlen vom zweiten Beugungsgitterelement 13 ähnliche Eigenschaften wie Astigmatismuseigenschaften aufweisen, kann der bekannte Astigmatismus zum Einstellen der Brennpunkte verwendet werden.
Selbst wenn der Photodetektor 17 nur aus dem in Fig. 27 dargestellten Hauptphotodetektorabschnitt besteht, wobei der Abschnitt die Photodetektorteile 17a bis 17d umfaßt, ist eine Spurabweichung dadurch erkennbar, daß die Phase des diagonalen Differenzsignals ((Sa + Sc) - (Sb + Sd)) mit der Phase des Summensignals (Sa + Sb + Sc + Sd) verglichen wird.
Ferner wird im Fall des Photodetektors 17, der nur aus dem in Fig. 30 dargestellten Hauptphotodetektorabschnitt besteht, der die Photodetektorteile 17a&sub1; bis 17h&sub1; umfaßt, das diagonale Differenzsignal dadurch erhalten, daß die folgende Operation auf die Ausgangssignale Sb&sub1;, Sc&sub1;, Sf&sub1; und Sg&sub1; der Photodetektorteile 17b&sub1;, 17c&sub1;, 17f&sub1; und 17g&sub1; angewandt wird, die im Zentrum des Photodetektors 17 liegen: diagonales Differenzsignal = (Sc&sub1; + Sf&sub1;) - (Sb&sub1; + Sg&sub1;). Eine Spurabweichung ist demgemäß dadurch erkennbar, daß die Phase des diagonalen Differenzsignals ((Sc&sub1; + Sf&sub1;) - (Sb&sub1; + Sg&sub1;)) mit der Phase des Summensignals (Sa&sub1; + Sb&sub1; + Sd&sub1; + Se&sub1; + Sf&sub1; + Sg&sub1; + Sh&sub1;) verglichen wird.
Ferner wird dann, wenn der Photodetektor 17 aus dem in Fig. 31 dargestellten Hauptphotodetektorabschnitt besteht, der die Photodetektorteile 17a&sub2; bis 17h&sub2; umfaßt, das diagonale Differenzsignal dadurch erhalten, daß die folgende Operation auf die Ausgangssignale Sb&sub2;, Sc&sub2;, Sf&sub2; und Sg&sub2; der Photodetektorteile 17b&sub2;, 27c&sub2;, 17f&sub2; und 17g&sub2; angewandt wird, die im Zentrum des Photodetektors 17 liegen: diagonales Differenzsignal = (Sc&sub2; + Sf&sub2;) - (Sb&sub2; + Sg&sub2;). Ein Spurabweichungssignal ist demgemäß dadurch erkennbar, daß die Phase des diagonalen Differenzsignals ((Sc&sub2; + Sf&sub2;) - (Sb&sub2; + Sg&sub2;)) mit der Phase des Summensignals (Sa&sub2; + Sb&sub2; + Sc&sub2; + Sd&sub2; + Se&sub2; + Sf&sub2; + Sg&sub2; + Sh&sub2;) verglichen wird.
Noch weiterhin wird dann, wenn der Photodetektor 17 aus dem in Fig. 32 dargestellten Hauptphotodetektorabschnitt besteht, der die Photodetektorteile 17a&sub3; bis 17f&sub3; umfaßt, das diagonale Differenzsignal dadurch erhalten, daß die folgende Operation auf die Ausgangssignale Sa&sub3;, Sc&sub3;, Sd&sub3; und Sf&sub3; der Photodetektorteile 17a&sub3;, 17c&sub3;, 17d&sub3; und 17f&sub3; angewandt wird: diagonales Differenzsignal = (Sa&sub3; + Sc&sub3;) - (Sd&sub3; + Sf&sub3;). Ein Spurabweichungssignal ist demgemäß dadurch erkennbar, daß die Phase des diagonalen Differenzsignals ((Sa&sub3; + Sc&sub3;) - (Sd&sub3; + Sf&sub3;)) mit der Phase des Summensignals (Sa&sub3; + Sb&sub3; + Sc&sub3; + Sd&sub3; + Se&sub3; + Sf&sub3;) verglichen wird.
Wenn in der Optikkopfanordnung 40 ein Lichtstrahl verwendet wird, wird durch das vom Aufzeichnungsmedium reflektierte Licht ein Hell/Dunkel-Muster auf dem Beugungsgitterelement ausgebildet; eine Spurabweichung wird auf Grundlage der Stärkeschwankung der Ausgangssignale der Photodetektorteile erfaßt, wobei die Schwankung dem vorstehend genannten Muster entspricht. Es wird angenommen, daß Spurführung genau ausgeführt wird, wenn von der Spurabweichung-Erfassungseinrichtung erkannt wird, daß das diagonale Differenzsignal "0" ist. Wenn dagegen eine Spurabweichung auftritt, wird die Phase des diagonalen Differenzsignals von der Spurabweichung-Erfassungseinrichtung mit derjenigen des Summensignals verglichen, um zu beurteilen, in welcher Richtung das erstere um ± 90º in bezug auf das letztere verschoben ist; dadurch wird die Richtung, in der die Spurführung verschoben ist, beurteilt, und die Einstellung der Spur wird ausgeführt, bis erkannt wird, daß das diagonale Spurführungssignal "0" ist.
Da kein Bedarf besteht, Unterstrahlen zur Erfassung von Spurabweichungen zu verwenden, ist eine Trenneinrichtung zum Auftrennen von von der Lichtquelle emittierten Lichts in einen Hauptstrahl und Unterstrahlen überflüssig, was zu einer Verringerung der Anzahl von Teilen führt. Ferner kann die Erfassung von Fokussierabweichungen/Aufzeichnungsdaten und die Erfassung von Spurabweichungen durch dieselben Photodetektorteile ausgeführt werden, so daß die Anzahl von Photodetektorteilen verringert werden kann, was den von der Photodetektoreinrichtung eingenommenen Raum wie auch die Herstellkosten verringert.

Claims

1. Optikkopfanordnung, die im Betrieb einen Lichtstrahl auf ein Aufzeichnungsmedium lenkt und die eine Fokusabweichung-Erfassungseinrichtung beinhaltet, um einen vom Aufzeichnungsmedium reflektierten Strahl optisch so zu verarbeiten, daß der Fokussierzustand des Lichtstrahls auf dem Medium erfaßt wird, wobei diese Fokusabweichung-Erfassungseinrichtung ein Beugungsgitterelement (3; 8) enthält, das im Pfad des reflektierten Lichts angeordnet ist und in einen ersten und einen zweiten Gitterbereich (3a, 3b; 8a, 8b) unterteilt ist, die so ausgebildet sind, daß sie jeweilige Anteile des reflektierten Strahls von der Lichtstrahlachse (L&sub1;) weg in dieselbe allgemeine Richtung (X) zu einer Photodetektoreinrichtung (7) hin ablenken, die mehrere Photodetektorelemente (z. B. 7a, 7b) enthält, die in einer Richtung (Y) nebeneinander liegen, die rechtwinklig auf der Ebene steht, die die Lichtstrahlachse (L&sub1;) und die genannte allgemeine Ablenkungsrichtung (X) enthält, wobei die Gitterbereiche (z. B. 3a, 3b) bewirken, daß die Brennpunkte (f&sub1;, f&sub2;) der Strahlanteile jeweils vor bzw. hinter der Photodetektoreinrichtung (7) liegen, dadurch gekennzeichnet, daß die Beugungsbereiche (3a, 3b) ferner so ausgebildet sind, daß die durch das Auftreffen der Strahlanteile auf die Photodetektorelemente (7a, 7b) ausgebildeten Lichtflecke (z. B. P&sub1;, P&sub2;) zueinander in der genannten rechtwinkligen Richtung (Y) verstellt werden, und daß vom ersten Beugungsgitter und vom zweiten Beugungsgitter eines über eine Lichtkonvergenzeigenschaft verfügt, während das andere über eine Lichtdivergenzeigenschaft verfügt, wodurch die Brennweite gebeugten Lichts erster Ordnung, das im ersten Beugungsgitter erzeugt wird, von der Brennweite gebeugten Lichts erster Ordnung, das im zweiten Beugungsgitter erzeugt wird, verschieden ist.

2. Optikkopfanordnung nach Anspruch 1, mit:

- einer Lichtquelle (1) zum Emittieren des Lichtstrahls;

- wobei das Beugungsgitterelement (3; 8) durch eine Ebene in ein erstes Beugungsgitter (3a; 8a) und ein zweites Beugungsgitter (3b; 8b) unterteilt ist, wobei die Ebene eine optische Achse (L&sub1;) enthält, die den Lichtemissionspunkt (A&sub3;) an der Lichtquelle, von der der Lichtstrahl emittiert wird, mit einem Brennpunkt auf einem Aufzeichnungsmedium, auf das der Lichtstrahl konvergiert wird, verbindet, wobei das erste und das zweite Beugungsgitter verschiedene Brennweiten für gebeugtes Licht erster Ordnung aufweisen; und

- wobei die Photodetektoreinrichtung (7) im wesentlichen in einer mittleren Position zwischen einem Brennpunkt (f&sub1;) gebeugten Lichts erster Ordnung, wie im ersten Beugungsgitter erzeugt, und einem Brennpunkt (f&sub2;) gebeugten Lichts erster Ordnung, wie im zweiten Beugungsgitter erzeugt, liegt, wenn keine Fokusabweichung auftritt, wobei die Photodetektoreinrichtung die mehreren Photodetektorelemente enthält, die in einer Richtung im wesentlichen rechtwinklig zur mittleren Beugungsrichtung des Beugungsgitterelements, die die allgemeine Ablenkrichtung bildet, nebeneinander liegen;

- wobei das erste Beugungsgitter und das zweite Beugungsgitter so konzipiert sind, daß am ersten Beugungsgitter und am zweiten Beugungsgitter gebeugte Lichtstrahlen zur Photodetektoreinrichtung gelenkt werden, um Lichtflecke (P&sub1;, P&sub2;) zu erzeugen, die in einer die genannte rechtwinklige Richtung bildenden Richtung, die im wesentlichen rechtwinklig zur mittleren Beugungsrichtung des Beugungsgitterelements verläuft, ausgerichtet sind.

3. Optikkopfanordnung nach Anspruch 2, bei der das erste Beugungsgitter und das zweite Beugungsgitter im wesentlichen identisches Profil aufweisen, wodurch die Beugungsgitter im wesentlichen denselben optischen Nutzungsgrad aufweisen.

4. Optikkopfanordnung nach Anspruch 3, ferner mit einer Trenneinrichtung (2) zum Auftrennen des von der Lichtquelle emittierten Lichtstrahls in einen Hauptstrahl und ein Paar Unterstrahlen;

- wobei die Photodetektoreinrichtung (7) einen Hauptphotodetektorabschnitt mit mehreren Photodetektorelementen (z. B. 7a, 7b) zum Erfassen aufgezeichneter Daten und von Fokusabweichungen auf Grundlage des Hauptstrahls sowie einen Unterphotodetektorabschnitt mit einem Paar Photodetektorelemente (z. B. 7c, 7d) zum Erfassen von Spurabweichungen auf Grundlage des Paars Unterstrahlen aufweist, wobei die Photodetektorelemente des Unterphotodetektorabschnitts so positioniert sind, daß der Hauptphotodetektorabschnitt auf solche Weise dazwischen liegt, daß die Photodetektorelemente des Unterphotodetektorabschnitts in der Richtung im wesentlichen rechtwinklig zur mittleren Beugungsrichtung des Beugungsgitterelernents um einen vorgegebenen Abstand entfernt vom Hauptphotodetektorabschnitt liegen.

5. Optikkopfanordnung nach Anspruch 4, bei der eine Verbindungslinie (3c), die die Grenze des ersten Beugungsgitters (3a) und des zweiten Beugungsgitters (3b) festlegt, parallel zur Richtung (Y) einer Aufzeichnungsspur auf dem Aufzeichnungsmedium, auf die das Licht konvergiert wird, verläuft, und bei der das erste und zweite Beugungsgitter so konzipiert sind, daß ihre Beugungsrichtungen im wesentlichen mit einer rechtwinklig zur Spurrichtung verlaufenden Richtung (X) zusammenfallen.

6. Optikkopfanordnung nach Anspruch 5, ferner mit:

- einer Objektivlinse (5) zum Konvergieren eines Lichtstrahls auf das Aufzeichnungsmedium; und

- einer Kollimatorlinse (4) zum Lenken eines parallelen Strahls auf die Objektivlinse;

- wobei der Hauptphotodetektorabschnitt durch mindestens eine Trennlinie (z. B. 7e) , die sich im wesentlichen entlang der mittleren Beugungsrichtung (X) erstreckt, in mehrere Photodetektorelemente unterteilt ist, wobei die Relativpositionen von (i) eines Optikachsenpunkts A&sub1;, der den Schnittpunkt zwischen dem Beugungsgitterelement (3) und der optischen Achse bildet, (ii) einem Lichtemissionspunkt A&sub3; der Lichtquelle (1), (iii) einem Mittelpunkt A&sub2; zwischen den zwei gleich großen Lichtflecken, wie sie auf dem Hauptphotodetektorabschnitt ausgebildet werden, wenn Fokussierung ohne Hervorrufen einer Fokusabweichung genau ausgeführt wird, ausgebildet werden, (iv) einem Brennpunkt f&sub1; des gebeugten Lichts erster Ordnung im ersten Beugungsgitter bei genauer Fokussierung und (v) einem Brennpunkt f&sub2; des gebeugten Lichts erster Ordnung im zweiten Beugungsgitter auf Grundlage des Optikachsenpunkts A&sub1; bestimmt sind.

7. Optikkopfanordnung nach Anspruch 6, bei der die Objektivlinse (5) die numerische Apertur 0,5 und die Brennweite 4,5 mm aufweist, und die Kollimatorlinse (4) die numerische Apertur 0,145 und die Brennweite 18,0 mm aufweist.

8. Optikkopfanordnung nach Anspruch 7, bei der

- der Hauptphotodetektorabschnitt durch eine Trennlinie in zwei Photodetektorelemente (7a, 7b) unterteilt ist und die Trennlinie (7e) eine Breite von 5 µm aufweist und die Photodetektorelemente jeweils eine Breite von 25 µm aufweisen, und zwar in der Richtung im wesentlichen rechtwinklig zur mittleren Beugungsrichtung;

- wobei der Optikachsenpunkt A&sub1;, der Mittelpunkt A&sub2;, der Lichtemissionspunkt A&sub3;, der Brennpunkt f&sub1; und der Brennpunkt f&sub2; die folgenden sind:

A&sub1;: (0, 0, 0)

A&sub2;: (1300,0, 0.0, -2727,0)

A&sub3;: (0, 0, -2727,0)

f&sub1;: (1267,9, 9,8, -2727,0)

f&sub2;: (1333,7, -10,3, -2797,8),

wenn diese Punkte mit X-, Y- und Z-Koordinaten unter der Bedingung aufgetragen werden, daß jeder Punkt in µm repräsentiert ist, und die Richtung X, die im wesentlichen parallel zur mittleren Beugungsrichtung und rechtwinklig zur Richtung X der Aufzeichnungsspur, auf die der Lichtstrahl auf dem Aufzeichnungsmedium konvergiert wird, als X-Koordinate aufgetragen wird, die Spurrichtung Y als Y-Koordinate aufgetragen wird und die Richtung Z rechtwinklig zu den Richtungen X und Y als Z-Koordinate aufgetragen wird; und

- wobei das erste Beugungsgitter und das zweite Beugungsgitter so konzipiert sind, daß ein Lichtfleck mit einem Durchmesser von 20 µm ungefähr im Zentrum jedes der Photodetektorelemente ausgebildet wird, wenn die Fokussierung genau ausgeführt wird.

9. Optikkopfanordnung nach Anspruch 7, bei der

- der Hauptphotodetektorabschnitt durch eine Trennlinie (7e) in zwei Photodetektorelemente (7a, 7b) unterteilt ist und die Trennlinie eine Breite von 5 µm aufweist und die Photodetektorelemente jeweils eine Breite von 65 µm aufweisen, und zwar in der Richtung im wesentlichen rechtwinklig zur mittleren Beugungsrichtung;

A&sub1;: (0, 0, 0)

A&sub2;: (1300,0, 0.0, -2727,0)

A&sub3;: (0, 0, -2727,0)

f&sub1;: (1237,4, 42,8, -2595,7)

f&sub2;: (1369,3, -47,4, -2872,3),

- wobei das erste Beugungsgitter und das zweite Beugungsgitter so konzipiert sind, daß ein Lichtfleck mit einem Durchmesser von 40 µm ungefähr im Zentrum jedes der Photodetektorelemente ausgebildet wird, wenn die Fokussierung genau ausgeführt wird.

10. Optikkopfanordnung nach Anspruch 7, bei der

- der Hauptphotodetektorabschnitt durch fünf Trennlinien (71) in sechs Photodetektorelemente (7f - 7k) unterteilt ist und die Trennlinien jeweils eine Breite von 5 µm und die Photodetektorelemente jeweils eine Breite von 25 µm, und zwar in der Richtung im wesentlichen rechtwinklig zur mittleren Beugungsrichtung aufweisen;

A&sub1;: (0, 0, 0)

A&sub2;: (1300,0, 0.0, -2727,0)

A&sub3;: (0, 0, -2727,0)

f&sub1;: (1237,4, 42,8, -2595,7)

f&sub2;: (1369,3, -47,4, -2872,3),

wenn diese Punkte mit X-, Y- und Z-Koordinaten unter der Bedingung aufgetragen werden, daß jeder Punkt in µm repräsentiert ist, und die Richtung X, die im wesentlichen parallel zur mittleren Beugungsrichtung und rechtwinklig zur Richtung X der Aufzeichnungsspur, auf die der Lichtstrahl auf dem Aufzeichnungsrnedium konvergiert wird, als X-Koordinate aufgetragen wird, die Spurrichtung Y als Y-Koordinate aufgetragen wird und die Richtung Z rechtwinklig zu den Richtungen X und Y als Z-Koordinate aufgetragen wird; und

- wobei das erste Beugungsgitter und das zweite Beugungsgitter so konzipiert sind, daß dann, wenn angenommen wird, daß die sechs Photodetektorelemente der Reihenfolge nach von einem Ende entlang der Richtung im wesentlichen rechtwinklig zur mittleren Beugungsrichtung aus als erstes bis sechstes Photodetektorelement bezeichnet werden, Lichtflecke mit jeweils einem Durchmesser von 40 µm so ausgebildet werden, daß ihre Mitten in der Nähe der Mitten des zweiten und fünften Photodetektorelements (7g, 7j) liegen, wenn die Fokussierung genau ausgeführt wird.

11. Optikkopfanordnung nach Anspruch 7, bei der der Hauptphotodetektorabschnitt durch drei Trennlinien (7z) in ein erstes bis viertes Photodetektorelement (7v - 7y) unterteilt ist, die der Reihe nach entlang der im wesentlichen rechtwinklig zur mittleren Beugungsrichtung verlaufenden Richtung angeordnet sind, wobei mindestens eines vom ersten und vierten Photodetektorelement (7v, 7y), die an den beiden Enden des Hauptphotodetektorabschnitts liegen, breiter als die anderen Photodetektorelemente (7w, 7x) in der Richtung im wesentlichen rechtwinklig zur mittleren Beugungsrichtung ist.

12. Optikkopfanordnung nach Anspruch 11,

- bei der die Trennlinien (7z) jeweils eine Breite von 5 µm aufweisen, das erste und vierte Photodetektorelement (7v, 7y) jeweils eine Breite von 100 µm aufweisen und das zweite und dritte Photodetektorelement (7w, 7x) jeweils eine Breite von 25 µm aufweisen, wobei alle Breiten in der Richtung im wesentlichen rechtwinklig zur mittleren Beugungsrichtung ausgerichtet sind;

A&sub1;: (0, 0, 0)

A&sub2;: (1300,0, 0.0, -2727,0)

A&sub3;: (0, 0, -2727,0)

f&sub1;: (1267,9, 9,8, -2727,0)

f&sub2;: (1333,7, -10,3, -2797,8),

wenn diese Punkte mit X-, Y- und Z-Koordinaten unter der Bedingung aufgetragen werden, daß jeder Punkt in ijm repräsentiert ist, und die Richtung X, die im wesentlichen parallel zur mittleren Beugungsrichtung und rechtwinklig zur Richtung X der Aufzeichnungsspur, auf die der Lichtstrahl auf dem Aufzeichnungsrnedium konvergiert wird, als X-Koordinate aufgetragen wird, die Spurrichtung Y als Y-Koordinate aufgetragen wird und die Richtung Z rechtwinklig zu den Richtungen X und Y als Z-Koordinate aufgetragen wird; und

- wobei das erste Beugungsgitter und das zweite Beugungsgitter so konzipiert sind, daß ein Lichtfleck mit einem Durchmesser von 20 µm ungefähr im Zentrum sowohl des zweiten als auch des dritten Photodetektorelements (7w, 7x) ausgebildet wird, wenn die Fokussierung genau ausgeführt wird.

13. Optikkopfanordnung nach Anspruch 6, ferner mit einer Photoempfindlichkeit-Einstelleinrichtung zum Verringern der Photoempfindlichkeit mindestens eines Photodetektorelements, damit diese niedriger ist als diejenigen der anderen Photodetektorelemente oder zum Erhöhen derselben, damit sie höher ist als diejenigen der anderen Photodetektorelemente, wobei die Photoempfindlichkeit des mindestens einen Photodetektorelements der Grund für eine unerwünschte Umkehrung eines Fokusabweichungssignals ist, wenn der Abstand zwischen der Objektivlinse (5) und dem Aufzeichnungsmedium übermäßig größer als der optimale Abstand ist, bei dem keine Fokusabweichung auftritt.

14. Optikkopfanordnung nach Anspruch 6 oder Anspruch 10, ferner mit einer Steuereinrichtung zum Erzeugen eines Spurabweichungssignals auf Grundlage von Ausgangssignalen des Hauptphotodetektorabschnitts, wenn Daten auf dem Aufzeichnungsmedium aufgezeichnet werden und ein Spurabweichungssignal auf Grundlage der Ausgangssignale des Unterphotodetektorabschnitts beim Lesen von Daten erzeugt wird.

15. Optikkopfanordnung nach Anspruch 14 in Abhängigkeit von Anspruch 10, bei der die Steuereinrichtung ein Spurabweichungssignal RES auf Grundlage der Arithmetikoperation RES = (S&sub1; + S&sub2; + S&sub3;) - (S&sub4; + S&sub5; + S&sub6;) erzeugt, wenn Daten auf dem Aufzeichnungsmedium aufgezeichnet werden, sie das Spurabweichungssignal RES auf Grundlage der Arithmetikoperation RES = S&sub7; - S&sub8; erzeugt, wenn Daten gelesen werden; und sie ein Fokusabweichungssignal FES auf Grundlage der Arithmetikoperation FES = (S&sub1; + S&sub3; + S&sub5;) - (S&sub2; + S&sub4; + S&sub6;) erzeugt, wenn Daten aufgezeichnet oder gelesen werden, wobei S&sub1; bis S&sub6; Ausgangssignale jeweils vom ersten bis sechsten Photodetektorelement repräsentieren und S&sub7; und S&sub8; Ausgangssignale des Paars Photodetektorelemente des Unterphotodetektorabschnitts repräsentieren.

16. Optikkopfanordnung nach Anspruch 15, bei der die bevorzugte Beziehung zwischen den Größen der Lichtflecke, die mit ihren Zentren in der Nähe der Zentren des zweiten und fünften Photoelements (7g, 7j) jeweils dann ausgebildet werden, wenn die Fokussierung mit Genauigkeit ausgeführt wird, und den Breiten des ersten bis sechsten Photodetektorelements (7f - 7k) in der Richtung im wesentlichen rechtwinklig zur mittleren Beugungsrichtung so bestimmt ist, daß die Gleichungen S&sub2; = S&sub1; + S&sub3; und S&sub5; = S&sub4; + S&sub6; erfüllt sind, wenn keine Fokusabweichung auftritt.

17. Optikkopfanordnung nach Anspruch 4, bei der eine Verbindungslinle (8c), die die Grenze des ersten Beugungsgitters (8a) und des zweiten Beugungsgitters (8b) festlegt, parallel zu einer Richtung (X) im wesentlichen rechtwinklig zur Richtung (Y) der Aufzeichnungsspur des Aufzeichnungsmediums, auf die Licht konvergiert wird, verläuft, und das erste und zweite Beugungsgitter so konzipiert sind, daß ihre Beugungsrichtungen im wesentlichen mit einer zur Spurrichtung rechtwinkligen Richtung (X) zusammenfallen.

18. Optikkopfanordnung nach Anspruch 17, ferner mit:

- wobei der Hauptphotodetektorabschnitt durch mindestens eine Trennlinie (z. B. 7p), die sich im wesentlichen entlang der mittleren Beugungsrichtung (X) erstreckt, in mehrere Photodetektorelemente unterteilt ist, wobei die Relativpositionen von (1) eines Optikachsenpunkts A&sub1;, der den Schnittpunkt zwischen dem Beugungsgitterelement (3) und der optischen Achse bildet, (ii) einem Lichtemissionspunkt A&sub3; der Lichtquelle (1), (iii) einem Mittelpunkt A&sub2; zwischen den zwei gleich großen Lichtflecken, wie sie auf dem Hauptphotodetektorabschnitt ausgebildet werden, wenn Fokussierung ohne Hervorrufen einer Fokusabweichung genau ausgeführt wird, ausgebildet werden, (iv) einem Brennpunkt f&sub1; des gebeugten Lichts erster Ordnung im ersten Beugungsgitter bei genauer Fokussierung und (v) einem Brennpunkt f&sub2; des gebeugten Lichts erster Ordnung im zweiten Beugungsgitter auf Grundlage des Optikachsenpunkts A&sub1; bestimmt sind.

19. Optikkopfanordnung nach Anspruch 18, bei der die Objektivlinse (5) die numerische Apertur 0,5 und die Brennweite 4,5 µm aufweist, und die Kollimatorlinse (4) die numerische Apertur 0,145 und die Brennweite 18,0 mm aufweist.

20. Optikkopfanordnung nach Anspruch 19, bei der

- der Hauptphotodetektorabschnitt durch zwei Trennlinien (7p) in drei Photodetektorelemente (7m - 7o) unterteilt ist und die Trennlinien jeweils eine Breite von 5 µm aufweisen und die Photodetektorelemente jeweils eine Breite von 25 µm in der Richtung im wesentlichen rechtwinklig zur mittleren Beugungsrichtung aufweisen;

A&sub1;: (0, 0, 0)

A&sub2;: (1300,0, 0.0, -2727,0)

A&sub3;: (0, 0, -2727,0)

f&sub1;: (1267,9, 29,3, -2727,0)

f&sub2;: (1333,7, -30,8, -2797,8),

- wobei das erste Beugungsgitter und das zweite Beugungsgitter so konzipiert sind, daß halbkreisförmige Lichtflecke mit jeweils einer Kreissehne von 20 µm auf dem Hauptphotodetektorabschnitt ausgebildet werden, wobei ihre Kreissehne jewells im wesentlichen auf dem Zentrum jeder der Trennlinien liegt, wenn die Fokussierung genau ausgeführt wird.

21. Optikkopfanordnung mit:

- einer Lichtquelle (11) zum Emittieren eines Lichtstrahls;

- einem Beugungsgitterelement (13), das durch zwei Ebenen in ein erstes bis viertes Beugungsgitter (13a - 13d) unterteilt ist, wobei jede der Ebenen eine optische Achse (L&sub1;) enthält, die einen Lichtemissionspunkt (Q) an der Lichtquelle, von der der Lichtstrahl emittiert wird, mit einem Brennpunkt auf einem Aufzeichnungsmedium, auf den der Lichtstrahl konvergiert wird, verbindet, wobei dann, wenn die Brennpunkte der Beugungslichtstrahlen erster Ordnung, wie im ersten bis vierten Beugungsgitter erzeugt, jeweils mit X-, Y- und Z- Koordinaten aufgetragen werden, wobei die Richtung X parallel zu einer mittleren Beugungsrichtung des Beugungsgitterelements und rechtwinklig zur Richtung Y einer Aufzeichnungsspur auf dem Aufzeichnungsmedium, auf die ein Lichtstrahl konvergiert wird, verläuft, als X-Koordinate aufgetragen wird, die Spurführungsrichtung Y als Y-Koordinate aufgetragen wird und eine Richtung Z rechtwinklig zu den Richtungen X und Y als Z-Koordinate aufgetragen wird, (i) die Z-Koordinaten der jeweiligen Brennpunkte (f&sub1;) der gebeugten Lichtstrahlen erster Ordnung im ersten und dritten Beugungsgitter (13a, 13c) im wesentlichen dann gleich sind, wenn genau fokussiert wird, wobei das erste und dritte Beugungsgitter symmetrisch in bezug auf die optische Achse sind, (ii) die Z-Koordinate der jeweiligen Brennpunkte (f&sub2;) der gebeugten Lichtstrahlen erster Ordnung im zweiten und vierten Beugungsgitter (13b, 13d) im wesentlichen gleich sind, wenn genaue Fokussierung erfolgt, wobei das zweite und vierte Beugungsgitter symmetrisch in bezug auf die optische Achse sind; und (iii) die Z-Koordinaten der Brennpunkte (f&sub1;) der gebeugten Lichtstrahlen erster Ordnung im ersten und dritten Beugungsgitter von den Z-Koordinaten der Brennpunkte (f&sub2;) der gebeugten Lichtstrahlen erster Ordnung im zweiten und vierten Beugungsgitter verschieden sind; und

- einer Photodetektoreinrichtung (17), die im wesentlichen an einer mittleren Position zwischen den Brennpunkten (f&sub1;) der gebeugten Lichtstrahlen erster Ordnung, wie im ersten und dritten Beugungsgitter erzeugt, und den Brennpunkten (f&sub2;) der gebeugten Lichtstrahlen erster Ordnung, wie im zweiten und vierten Beugungsgitter erzeugt, angeordnet ist, wobei die Photodetektoreinrichtung mehrere Photodetektorelemente (17a - 17d) aufweist, die dem ersten bis vierten Beugungsgitter entsprechen;

- wobei ein Paar unter dem Paar des ersten Beugungsgitters/dritten Beugungsgitters und dem Paar des zweiten Beugungsgitters/vierten Beugungsgitters Lichtkonvergenzeigenschaft aufweist, während das andere Paar Lichtdivergenzeigenschaft aufweist, wodurch die Z-Koordinaten der Brennpunkte der gebeugten Lichtstrahlen erster Ordnung im ersten Beugungsgitter und dritten Beugungsgitter von den Z-Koordinaten der Brennpunkte der gebeugten Lichtstrahlen erster Ordnung im zweiten Beugungsgitter und vierten Beugungsgitter verschieden sind.

22. Optikkopfanordnung nach Anspruch 21, bei der das erste bis vierte Beugungsgitter im wesentlichen identisches Profil aufweisen, wodurch diese Beugungsgitter im wesentlichen gleichen optischen Nutzungsgrad aufweisen.

23. Optikkopfanordnung nach Anspruch 22, bei der eine (C&sub2;) von zwei Verbindungslinien, die das erste bis vierte Beugungsgitter symmetrisch trennen, parallel zur Spurrichtung (Y) und rechtwinklig zur anderen Verbindungslinie (C&sub1;) verläuft, wobei die jeweiligen Beugungsrichtungen des ersten bis vierten Beugungsgitters im wesentlichen mit einer Richtung (X) rechtwinklig zur Spurrichtung (Y) zusammenfallen.

24. Optikkopfanordnung nach Anspruch 23, ferner mit einer Trenneinrichtung (12) zum Auftrennen des von der Lichtquelle emittierten Lichtstrahls in einen Hauptstrahl und ein Paar Unterstrahlen;

- wobei die Photodetektoreinrichtung (17) einen Hauptphotodetektorabschnitt mit mehreren Photodetektorelementen (z. B. 17a - 17d) zum Erfassen von Aufzeichnungsdaten und Fokusabweichungen auf Grundlage des Hauptstrahls sowie einen Photodetektorabschnitt aus einem Paar Photodetektorelemente (17e, 17f) zum Erfassen von Spurabweichungen auf Grundlage des Paars Unterstrahlen aufweist, wobei die Photodetektorelemente des Unterphotodetektorabschnitts so angeordnet sind, daß der Hauptphotodetektorabschnitt so zwischen ihnen liegt, daß die Photodetektorelemente des Unterphotodetektorabschnitts jeweils in einer Richtung im wesentlichen rechtwinklig zur mittleren Beugungsrichtung des Beugungsgitterelements einen vorgegebenen Abstand entfernt vom Hauptphotodetektorabschnitt liegen.

25. Optikkopfanordnung nach Anspruch 24, bei der die Brennpunkte (f&sub1;) der gebeugten Lichtstrahlen erster Ordnung, wie jeweils im ersten und zweiten Beugungsgitter erzeugt, im wesentlichen miteinander übereinstimmen, während die Brennpunkte (f&sub2;) der gebeugten Lichtstrahlen erster Ordnung, wie jeweils im zweiten und vierten Beugungsgitter erzeugt, im wesentlichen miteinander übereinstimmen.

26. Optikkopfanordnung nach Anspruch 25 ferner mit:

- einer Objektivlinse (15) zum Konvergieren eines Lichtstrahls auf das Aufzeichnungsmedium und

- einer Kollimatorlinse (14) zum Lenken eines parallelen Strahls auf die Objektivlinse;

- wobei der Hauptphotodetektorabschnitt ein Quadrat mit einer Seite von 155 µm ist, das punktsymmetrisch durch eine erste Trennlinie (17h) mit einer Breite von 5 µm in einer Richtung (Y) im wesentlichen rechtwinklig zur mittleren Beugungsrichtung (X) und eine zweite Trennlinie (17g) mit einer Breite von 5 µm in einer Richtung, die rechtwinklig zur ersten Trennlinie und parallel zur mittleren Beugungsrichtung (X) verläuft, in vier Elemente unterteilt ist;

- wobei die Objektivlinse (15) die numerische Apertur 0,5 und die Brennweite 4,5 mm aufweist und die Kollimatorlinse (14) die numerische Apertur 0,3 und die Brennweite 8,3 mm aufweist;

- wobei (1) ein Optikachsenpunkt A, der der Schnittpunkt zwischen dem Beugungsgitterelement (8) und der optischen Achse ist, (ii) ein Lichtemissionspunkt Q der Lichtquelle (11), (iii) ein Zentrum O des Hauptphotodetektorabschnitts, (iv) ein Brennpunkt f&sub1;, auf den die gebeugten Lichtstrahlen erster Ordnung im ersten und dritten Beugungsgitter bei genauer Fokussierung konvergiert werden, und (v) ein Brennpunkt f&sub2;, auf den die gebeugten Lichtstrahlen erster Ordnung im zweiten und vierten Beugungsgitter bei genauer Fokussierung konvergiert werden, die folgenden sind:

A: (0, 0, 0)

O: (1670,0, 0.0, -3100,0)

Q: (0, 0, -3480,0)

f&sub1;: (1649,8, 0, -3062,6)

f&sub2;: (1690,7, 0, -3138,4),

wenn diese Punkte mit den X-, Y- und Z-Koordinaten unter der Bedingung aufgetragen werden, daß jeder Punkt in µm repräsentiert ist; und

- wobei das erste bis vierte Beugungsgitter so konzipiert sind, daß ein kreisförmiger Lichtfleck mit einem Durchmesser von 20 µm auf dem Hauptphotodetektorabschnitt ausgebildet ist, wobei sein Zentrum im Zentrum O des Hauptphotodetektorabschnitts liegt, wenn keine Fokusabweichung auftritt.

27. Optikkopfanordnung nach Anspruch 24 ferner mit:

- wobei der Hauptphotodetektorabschnitt eine Länge (d&sub1;) von 205 µm in einer Richtung (X) im wesentlichen parallel zur mittleren Beugungsrichtung sowie eine Breite (d&sub2;) von 155 µm in einer Richtung (Y) im wesentlichen rechtwinklig zur mittleren Beugungsrichtung aufweist und er durch eine erste Trennlinie (17h) mit einer Breite von 5 µm in der Richtung (Y) im wesentlichen rechtwinklig zur mittleren Beugungsrichtung sowie eine zweite Trennlinie (17g) mit einer Breite von 5 µm in der Richtung (X), die parallel zur mittleren Beugungsrichtung und rechtwinklig zur ersten Trennlinie verläuft, punktsymmetrisch in vier Photodetektorelemente (17a - 17d) unterteilt ist;

- wobei Brennpunkte f1b, f2b, f1a sowie f2a der jeweiligen gebeugten Lichtstrahlen erster Ordnung im ersten bis vierten Beugungsgitter, das Zentrum 02 eines Paars Photodetektorelemente (17a, 17b) , die im wesentlichen in der Mitte der Brennpunkte f1b und f2b liegen, das Zentrum O&sub1; eines Paars Photodetektorelemente (17c, 17d), die im wesentlichen in der Mitte der Brennpunkte f1a und f2a liegen, die folgenden sind:

A: (0, 0, 0)

O&sub1;: (1670,0, 0.0, -3100,0)

O&sub2;: (1770,0, 0,0, -3100,0)

Q: (0, 0, -3480,0)

f1a: (1649,8, 0, -3062,6)

f1b: (1748,6, 0, -3062,6)

f2a: (1690,7, 0, -3138,4)

f2b: (1791,9, 0, -3138,4),

- wobei das erste und zweite Beugungsgitter so konzipiert sind, daß ein halbkreisförmiger Lichtfleck (P&sub1;, P&sub2;) mit einem Durchmesser von 20 µm in der Nähe des Zentrums O&sub2; erzeugt wird, wenn genaue Fokussierung ausgeführt wird, und das dritte und vierte Beugungsgitter so konzipiert sind, daß ein halbkreisförmiger Lichtfleck (P&sub3;, P&sub4;) mit einem Durchmesser von 20 µm in der Nähe des Zentrums O&sub1; erzeugt wird, wenn die Fokussierung genau ausgeführt wird.

29. Optikkopfanordnung nach Anspruch 25, ferner mit:

- wobei der Hauptphotodetektorabschnitt durch (i) eine erste Trennlinie (17i&sub1;), die im wesentlichen parallel zur mittleren Beugungsrichtung (X) des Beugungsgitterelements verläuft, (ii) eine zweite Trennlinie (17k&sub1;), die durch das Zentrum des Hauptphotodetektorabschnitts geht und rechtwinklig zur ersten Trennlinie verläuft, (iii) eine dritte und vierte Trennlinie (17j&sub1;, 17l&sub1;), die parallel zur zweiten Trennlinie verlaufen und symmetrisch zur zweiten Trennlinie sind, in acht Elemente unterteilt ist; und

- wobei im Zentrum des Hauptphotodetektorabschnitts ein kreisförmiger Lichtfleck erzeugt wird, wenn die Fokussierung genau ausgeführt wird, und ein Fokusabweichungssignal auf Grundlage der Ausgangssignale der vier Photodetektorelemente (17b&sub1;, 17c&sub1;, 17f&sub1;, 17g&sub1;) erzeugt wird, die im Zentrum des Hauptphotodetektorabschnitts liegen.

29. Optikkopfanordnung nach Anspruch 25 ferner mit:

- eine Kollimatorlinse (14) zum Lenken eines parallelen Strahls auf die Objektivlinse;

- wobei der Hauptphotodetektorabschnitt Kreisform aufweist und durch (1) eine erste Trennlinie (17i&sub2;) im wesentlichen parallel zur mittleren Beugungsrichtung (X) des Beugungsgitterelements, (ii) eine zweite Trennlinie (17j&sub2;), die durch das Zentrum des Hauptphotodetektorabschnitts geht und rechtwinklig zur Trennlinie verläuft, und (iii) eine dritte Trennlinie (17k&sub2;), die eine zum Hauptphotodetektorabschnitt konzentrische Kreislinle mit vorgegebenem Radius ist, in acht Elemente unterteilt; und

- wobei im Zentrum des Hauptphotodetektorabschnitts ein kreisförmiger Lichtfleck ausgebildet wird, wenn die Fokussierung genau ausgeführt wird, und eine Fokusabweichung auf Grundlage der Ausgangssignale der vier Photodetektorelemente (17b&sub2;, 17c&sub2;, 17f&sub2;, 17g&sub2;) erzeugt wird, die im Zentrum des Hauptphotodetektorabschnitts liegen.

30. Optikkopfanordnung nach Anspruch 29, wobei dann, wenn angenommen wird, daß vier Photodetektorelemente (17a&sub2;, 17d&sub2;, 17e&sub2;, 17h&sub2;), die am Außenumfang des Hauptphotodetektorabschnitts liegen, in Uhrzeigerrichtung als erster bis vierter Photodetektorteil bezeichnet werden; ein Photodetektorelement (17b&sub2;), das im inneren Teil des Photodetektorabschnitts liegt, wobei sein Bogen in Kontakt mit dem ersten Photodetektorelement (17a&sub2;) kommt, als fünftes Photodetektorelement bezeichnet wird; drei Photodetektorelemente (17c&sub2;, 17g&sub2;, 17f&sub2;) in Uhrzeigerrichtung ausgehend vom fünften Photodetektorelement (17b&sub2;) als sechstes bis achtes Photodetektorelement bezeichnet werden; und die vom ersten bis achten Photodetektorteil erzeugten Ausgangssignale mit S&sub1; bis S&sub8; repräsentiert werden, der bevorzugte Durchmesser für den im Zentrum des Hauptphotodetektorabschnitts ausgebildeten kreisförmigen Lichtfleck so eingestellt ist, daß die folgende Gleichung erfüllt ist: S1 + S2 + S3 + S4 = S5 + S6 + S7 + S8 und daß gleichzeitig das Fokusabweichungssignal FES wie folgt gegeben ist: FES = (S1 + S3 + S6 + S8) - (S2 + S4 + S5 + S7).

31. Optikkopfanordnung nach Anspruch 25, ferner mit:

- wobei der Hauptphotodetektorabschnitt durch fünf Trennlinien (17g&sub3; - 17k&sub3;), die im wesentlichen rechtwinklig zur mittleren Beugungsrichtung (X) des Beugungsgitterelements verlaufen, in sechs Photodetektorelemente (17a&sub3; - 17f&sub3;) unterteilt ist;

- wobei dann, wenn angenommen wird, daß die Photodetektorelemente in der Reihenfolge ihrer Positionen nahe dem Beugungsgitterelement, wenn keine Fokusabweichung auftritt, als erstes bis sechstes Photodetektorelement bezeichnet werden, punktsymmetrische Lichtflecke, die durch die gebeugten Lichtstrahlen erster Ordnung erzeugt werden, die im ersten und dritten Beugungsgitter erzeugt werden, dicht beieinander in der Nähe des Zentrums eines Bereichs ausgestrahlt werden, der aus dem ersten bis dritten Photodetektorelement (17a&sub3; - 17c&sub3;) besteht, und punktsymmetrische Lichtflecke, die durch die gebeugten Lichtstrahlen erster Ordnung erzeugt werden, die im zweiten und vierten Beugungsgitter erzeugt werden, dicht beieinander in der Nähe des Zentrums eines Bereichs aufgestrahlt werden, der aus dem vierten bis sechsten Photoelement (17d&sub3; - 17f&sub3;) besteht; und

- wobei ein Fokusabweichungssignal FES auf Grundlage von FES = S2 - S5 oder FES = (S2 + S4 + S6) - (S1 + S3 + S5) erzeugt wird, wobei S1 bis S6 die Ausgangssignale jeweils des ersten bis sechsten Photodetektorelements repräsentieren.

32. Optikkopfanordnung nach Anspruch 23 ferner mit einer Spurabweichung-Erfassungseinrichtung zum Erfassen einer Spurabweichung durch (i) Erzeugen eines Differenzsignals auf Grundlage der Differenz zwischen einem Summensignal für Ausgangssignale von den Photodetektorelementen, die die Lichtflecke der gebeugten Lichtstrahlen erster Ordnung empfangen, wie im ersten und dritten Beugungsgitter erzeugt, die symmetrisch sind, und einem Summensignal für Ausgangssignale der Photodetektorelemente, die die Lichtflecke der gebeugten Lichtstrahlen erster Ordnung empfangen, wie im ersten und vierten Beugungsgitter erzeugt, die symmetrisch sind, (ii) Erzeugen eines Summensignals auf Grundlage der Ausgangssignale aller Photodetektorelemente der Photodetektoreinrichtung und (iii) Vergleichen der Phase des Differenzsignals mit der Phase des Summensignals auf Grundlage der Ausgangssignale aller Photodetektorelemente.

33. Optikkopfanordnung nach Anspruch 32, bei der die Spurabweichung-Erfassungseinrichtung eine Überlagerungsdemodulatorschaltung enthält.

34. Optikkopfanordnung nach Anspruch 33,

- wobei die Photodetektoreinrichtung mehrere Photodetektorelemente aufweist, die durch mehrere Trennlinien so unterteilt sind, daß sie punktsymmetrisch zum Zentrum der Photodetektoreinrichtung sind;

- wobei dann, wenn keine Spurabweichung auftritt, ein Differenzsignal "0" ist, das auf Grundlage einer Differenz zwischen einem Summensignal für Ausgangssignale eines ersten Paars punktsymmetrischer Photodetektorelemente und eines Surnmensignals von Ausgangssignalen von einem zweiten Paar punktsymmetrischer Photodetektorelemente erzeugt wird;

- wobei dann, wenn ein Hell/Dunkel-Muster von am Aufzeichnungsmedium reflektiertem Licht auf dem Beugungsgitterelement ausgebildet wird, wenn ein Lichtstrahl die Aufzeichnungsspur des Aufzeichnungsmediums abrastert, (i) dann, wenn eine Spurabweichung auftritt, so daß das Flächenverhältnis des Lichtteils des auf dem ersten und dritten Beugungsgitter erzeugten Musters zum dunklen Teil desselben, das zunächst größer als das Flächenverhältnis des Lichtteils des auf dem zweiten und vierten Beugungsgitter erzeugten Musters zum dunklen Teil desselben ist, kleiner als das letztere wird, die Phase des Differenzsignals (Fig. 37(c)), wie von der Spurabweichung-Erfassungseinrichtung erfaßt, gegen die Phase des Summensignals (Fig. 37(a)) von Ausgangssignalen, wie von allen Photodetektorelementen ausgegeben, um 90º nach hinten verschoben ist, und (ii) dann, wenn eine Spurabweichung so auftritt, daß das Flächenverhältnis des Lichtteils des auf dem ersten und dritten Beugungsgitter erzeugten Musters zum dunklen Teil desselben, das zunächst kleiner als das Flächenverhältnis des Lichtteils des auf dem zweiten und vierten Beugungsgitter erzeugten Musters zum dunklen Teil desselben ist, größer als das letztere wird, die Phase des Differenzsignals (Fig. 37(b)), wie von der Spurabweichungs-Erfassungseinrichtung erfaßt, gegen die Phase des Summensignals um 90º nach vorne verschoben ist; und

- wobei Spurregelung auf Grundlage der Differenz zwischen den Phasen des Differenzsignals und des Summensignals ausgeführt wird.

35. Optikkopfanordnung nach Anspruch 34,

- wobei die Photodetektoreinrichtung durch eine erste Trennlinie (17h) mit einer Breite von ungefähr 5 µm, in einer Richtung (Y) im wesentlichen rechtwinklig zur mittleren Beugungsrichtung (X) des ersten bis vierten Beugungsgitters sowie eine zweite Trennlinie (17g) mit einer Breite von ungefähr 5 µm, in einer Richtung (X) rechtwinklig zur ersten Trennlinie und parallel zur mittleren Beugungsrichtung punktsymmetrisch in ein erstes bis viertes Photodetektorelement (17a - 17d) unterteilt ist; und

- wobei das erste bis vierte Beugungsgitter so konzipiert sind, daß dann, wenn keine Fokusabweichung auftritt, Lichtflecke (P&sub1; - P&sub4;) in enger Nachbarschaft zum Zentrum eines Bereichs ausgebildet werden, der aus dem ersten bis vierten Photodetektorelement besteht.

36. Optikkopfanordnung nach Anspruch 34,

- wobei die Photodetektoreinrichtung durch eine erste Trennlinie (17h) mit einer Breite von ungefähr 5 µm, in einer Richtung (Y) im wesentlichen rechtwinklig zur mittleren Beugungsrichtung (X) des ersten bis vierten Beugungsgitters sowie eine zweite Trennlinie (17g) mit einer Breite von ungefähr 5 µm, in einer Richtung (X) rechtwinklig zur ersten Trennlinie und parallel zur mittleren Beugungsrichtung punktsymmetrisch in ein erstes bis viertes Photodetektorelement (17a - 17d) unterteilt ist, wobei das erste bis vierte Photodetektorelement jeweils Rechteckform aufweisen, die in der mittleren Beugungsrichtung des Beugungsgitterelements langgestreckt ist;

- wobei die erste Trennlinie (17h) die Grenze zwischen dem ersten und zweiten Photodetektorelement (17a, 17b) und dem dritten und vierten Photodetektorelement (17c, 17d) festlegt, und das erste und zweite Photodetektorelement im wesentlichen in der mittleren Position zwischen dem Brennpunkt (f1b) eines gebeugten Lichtstrahls erster Ordnung, wie im ersten Beugungsgitter bei genauer Fokussierung erzeugt, und dem Brennpunkt (f2b) eines gebeugten Lichtstrahls erster Ordnung, wie im zweiten Beugungsgitter bei genauer Fokussierung erzeugt, angeordnet sind, während das dritte und vierte Photodetektorelement im wesentlichen in der mittleren Position zwischen dem Brennpunkt (f1a) eines gebeugten Lichtstrahls erster Ordnung, wie im dritten Beugungsgitter bei genauer Fokussierung erzeugt, und dem Brennpunkt (f2a) eines gebeugten Lichtstrahls erster Ordnung, wie im vierten Beugungsgitter bei genauer Fokussierung erzeugt, angeordnet sind; und

- wobei dann, wenn keine Fokusabweichung auftritt, Lichtflecke (P&sub1;, P&sub2;), wie sie durch die gebeugten Lichtstrahlen erster Ordnung im ersten und zweiten Beugungsgitter erzeugt werden, in enger Nachbarschaft zum Zentrum eines Bereichs liegen, der aus dem ersten und zweiten Photodetektorelement besteht, während Lichtflecke (P&sub3;, P&sub4;), die durch die gebeugten Lichtstrahlen erster Ordnung im dritten und vierten Beugungsgitter erzeugt werden, in enger Nachbarschaft zum Zentrum eines Bereichs liegen, der aus dem dritten und vierten Photodetektorelement besteht.

37. Optikkopfanordnung nach Anspruch 34,

- wobei die Photodetektoreinrichtung durch (i) eine erste Trennlinie (17i&sub1;) im wesentlichen parallel zur mittleren Beugungsrichtung (X) des ersten bis vierten Beugungsgitters, (ii) eine zweite Trennlinie (17k&sub1;), die durch das Zentrum der Photodetektoreinrichtung geht und rechtwinklig zur ersten Trennlinie ist, und (iii) eine dritte und vierte Trennlinie (17j&sub1;, 17b&sub1;), die parallel zur zweiten Trennlinie verlaufen und symmetrisch zu dieser zweiten Trennlinie sind, in acht Photodetektorelemente unterteilt ist;

- wobei dann, wenn keine Fokusabweichung auftritt, im Zentrum der Photodetektoreinrichtung ein kreisförmiger Lichtfleck ausgebildet wird; und

- wobei das Differenzsignal auf Grundlage der Differenz zwischen einem Summensignal der Ausgangssignale eines ersten Paars Photodetektorelernente und eines Summensignals der Ausgangssignale des zweiten Paars Photodetektorelemente erzeugt wird, wobei das erste Paar und das zweite Paar jeweils punktsymmetrisch sind und im Zentrum der Photodetektoreinrichtung angeordnet sind.

38. Optikkopfanordnung nach Anspruch 34,

- wobei die Photodetektoreinrichtung hinsichtlich ihrer Gesamtkonfiguration kreisförmig ist und sie durch (i) eine erste Trennlinie (17i&sub2;) im wesentlichen parallel zur mittleren Beugungsrichtung (X) des ersten bis vierten Beugungsgitters, (ii) eine zweite Trennlinie (17j&sub2;), die durch das Zentrum der Photodetektoreinrichtung geht und rechtwinklig zur ersten Trennlinie verläuft, und (iii) eine dritte Trennlinie (17k&sub2;), die eine zur Photodetektoreinrichtung konzentrische Kreislinie mit vorgegebenem Radius ist, in acht Photodetektorelemente unterteilt ist;

- wobei das Differenzsignal auf Grundlage der Differenz zwischen einem Summensignal der Ausgangssignale eines ersten Paars Photodetektorelemente und eines Summensignals der Ausgangssignale eines zweiten Paars Photodetektorelemente erzeugt wird, wobei das erste Paar und das zweite Paar jeweils punktsymmetrisch sind und innerhalb der dritten Trennlinie der Photodetektoreinrichtung angeordnet sind.

39. Optikkopfanordnung nach Anspruch 33,

- wobei die Photodetektoreinrichtung durch fünf Trennlinien (17g&sub3; - 17k&sub3;) , die im wesentlichen rechtwinklig zur mittleren Beugungsrichtung (X) des Beugungsgitterelements verlaufen, in sechs Photodetektorelemente (17a&sub3; - 17f&sub3;) unterteilt ist;

- wobei dann, wenn angenommen wird, daß die Photodetektorelemente in der Reihenfolge ihrer Positionen nahe dem Beugungsgitterelernent, wenn keine Fokusabweichung auftritt, als erstes bis sechstes Photodetektorelement bezeichnet werden, punktsymmetrische Lichtflecke (P¹, P&sub3;), die durch die jeweiligen gebeugten Lichtstrahlen erster Ordnung, wie im ersten und dritten Beugungsgitter erzeugt, in der Nähe des Zentrums eines Bereichs aufgestrahlt werden, der aus dem ersten bis dritten Photodetektorelement (17a&sub3; - 17c&sub3;) besteht, und punktsymmetrische Lichtflecke (P&sub2;, P&sub4;), die durch die gebeugten Lichtstrahlen erster Ordnung, wie im zweiten und vierten Beugungsgitter erzeugt, in der Nähe des Zentrums eines Bereichs aufgestrahlt werden, der aus dem vierten bis sechsten Photodetektorelement (17d&sub3; - 17f&sub3;) besteht;

- wobei dann, wenn Spurführung genau ohne Abweichung ausgeführt wird, ein Differenzsignal "0" ist, das auf Grundlage der Differenz zwischen einem Summensignal der Ausgangssignale des ersten und dritten Photodetektorelements und eines Summensignals der Ausgangssignale des vierten und sechsten Photodetektorelements erzeugt wird;

- wobei dann, wenn ein Hell/Dunkel-Muster von am Aufzeichnungsmedium reflektiertem Licht auf dem Beugungsgitterelement ausgebildet wird, wenn ein Lichtstrahl die Aufzeichnungsspur auf dem Aufzeichnungsmedium abrastert, (i) dann, wenn eine Spurabweichung so auftritt, daß das Flächenverhältnis des hellen Teils des auf dem ersten und dritten Beugungsgitter ausgebildeten Musters zum dunklen Teil desselben, das zunächst größer ist als das Flächenverhältnis des hellen Teils des auf dem zweiten und vierten Beugungsgitter ausgebildeten Musters zum dunklen Teil desselben, kleiner als das letztere wird, die Phase des Differenzsignals (Fig. 37 (c)), wie von der Spurabweichung-Erfassungseinrichtung erfaßt, gegen die Phase des Summensignals (Fig. 37(a)) für die Ausgangssignale der sechs Photodetektorelemente um 90º nach hinten verschoben ist, und (ii) dann, wenn eine Spurabweichung so auftritt, daß das Flächenverhältnis des hellen Teils des auf dem ersten und dritten Beugungsgitter erzeugten Musters im dunklen Teil desselben, das zunächst kleiner als das Flächenverhältnis des hellen Teils des auf dem zweiten und vierten Beugungsgitter erzeugten Musters zum dunklen Teil desselben größer als das letztere wird, die Phase des Differenzsignals (Fig. 37(b)), wie von der Spurabweichung- Erfassungseinrichtung erfaßt, gegen die Phase des Summensignals (Fig. 37(a)) um 90º nach vorne verschoben ist; und

- wobei Spurregelung auf Grundlage der Differenz der Phasen des Differenzsignals und des Summensignais ausgeführt wird.

40. Optikkopfanordnung nach Anspruch 11, bei der vom ersten und vierten Photodetektorelement (7v, 7y) mindestens eine eine Breite von z. B. 100 µm in einer Richtung (Y) rechtwinklig zur mittleren Beugungsrichtung (X) aufweist, und diese Breite ungefähr das Vierfache der Breite der anderen Photodetektorelemente (7w, 7x) (z. B. 25 µm) in dieser Richtung ist.

41. Optikkopfanordnung nach Anspruch 13,

- wobei die Photodetektoreinrichtung ein erstes bis viertes Photodetektorelement aufweist, die in einer Richtung (Y) im wesentlichen rechtwinklig zur mittleren Beugungsrichtung (X) des Beugungsgitterelements ausgerichtet sind; und

- wobei die Photoempfindlichkeit-Einstelleinrichtung die Photoempfindlichkeit des ersten Photodetektorelements, das an einem Ende des Hauptdetektorabschnitts angeordnet ist, so verringert, daß sie niedriger als diejenige der anderen Photodetektorelemente ist, oder die Photoempfindlichkeit des vierten Photodetektorelements, das am anderen Ende des Hauptphotodetektorabschnitts liegt, so erhöht, daß sie größer als diejenige der anderen Photodetektorelemente ist.

42. Optikkopfanordnung nach Anspruch 41,

- wobei der Photodetektorabschnitt durch drei Trennlinien in vier Photodetektorelemente unterteilt ist, wobei jede Trennlinie und jedes Photodetektorelement in einer Richtung (Y) im wesentlichen rechtwinklig zur mittleren Beugungsrichtung (X) eine Breite von 5 µm bzw. 25 µm aufweist;

- wobei die Objektivlinse (5) die numerische Apertur 0,5 und die Brennweite 4,5 mm aufweist und die Kollimatorlinse (4) die numerische Apertur 0,145 und die Brennweite 18,0 mm aufweist;

A&sub1;: (0, 0, 0)

A&sub2;: (1300,0, 0,0, -2727,0)

A&sub3;: (0, 0, -2727,0)

f&sub1;: (1267,9, 9,8, -2727,0)

f&sub2;: (1333,7, -10,3, -2797,8),

wenn diese Punkte mit X-, Y- und Z-Koordinaten unter der Bedingung aufgetragen werden, daß jeder Punkt in µm repräsentiert ist und daß die Richtung X, die im wesentlichen parallel zur mittleren Beugungsrichtung des Beugungsgitterelements und rechtwinklig zur Richtung Y einer Aufzeichnungsspur des Aufzeichnungsmediums, auf die ein Lichtstrahl konvergiert wird, verläuft, als X-Koordinate aufgetragen wird, die Spurrichtung Y als Y-Koordinate aufgetragen wird und die zu den Richtungen X und Y rechtwinklige Richtung Z als Z- Koordinate aufgetragen wird; und

- wobei das erste Beugungsgitter und das zweite Beugungsgitter so konzipiert sind, daß dann, wenn angenommen wird, daß die vier Photodetektorelemente vom einen Ende des Hauptphotodetektorabschnitts aus als erstes bis viertes Photodetektorelement bezeichnet werden, Lichtflecke mit jeweils einem Durchmesser von 20 µm jeweils in der Nähe der Zentren des zweiten und dritten Photodetektorelements erzeugt werden, wenn genaue Fokussierung vorliegt.

43. Optikkopfanordnung nach Anspruch 42, bei der die Photoempfindlichkeit des ersten Photodetektorelements, das am einen Ende des Hauptphotodetektorabschnitts liegt, das 0,7- fache der Photoempfindlichkeiten der anderen Photodetektorelemente ist.

44. Optikkopfanordnung nach Anspruch 1, bei der der erste Gitterbereich und der zweite Gitterbereich im wesentlichen identisches Profil aufweisen, wodurch diese Gitterbereiche im wesentlichen denselben optischen Nutzungsgrad aufweisen.