DE69215951T2

DE69215951T2 - Optischer Wiedergabekopf

Info

Publication number: DE69215951T2
Application number: DE69215951T
Authority: DE
Inventors: Yoshikazu Hori; Yoshiaki Komma; Seiji Nishino
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 1991-04-17
Filing date: 1992-04-16
Publication date: 1997-06-26
Anticipated expiration: 2012-04-17
Also published as: JPH04318333A; EP0509526A1; EP0509526B1; KR920020427A; KR950014835B1; DE69215951D1; US5301182A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen optischen Aufnahme- bzw. Wiedergabekopf mit den Merkmalen der Oberbegriffe der Patentansprüche 1 und 5 zum optischen Wiedergeben, Aufzeichnen oder Löschen von Informationen von oder auf ein optisches oder magneto-optisches Aufzeichnungsmaterial. Ein optischer Aufnahmekopf mit den Merkmalen des Oberbegriffs der Patentansprüche 1 bzw. 5 ist aus US-A-4358200 bekannt. Ähnliche optische Aufnahmeköpfe sind aus FR-A-2601174 und EP- A-0339722 bekannt.
Ein optisches Aufzeichnungsmaterial wie beispielsweise eine optische Disk ist mit einem Muster aus einer Einkerbung oder Löchern bzw. Vertiefungen gebildet, welches die aufgezeichnete Information wiedergibt. Einige optische Aufnahmeköpfe werden zur Wiedergabe von Information von solchen optischen Aufzeichnungsmaterial verwendet. Im allgemeinen wird durch einen optischen Aufnahmekopf ein Laserlichtstrahl an das optische Aufzeichnungsmaterial angelegt und der von dem optischen Aufzeichnungsmaterial zurückreflektierte Laserlichtstrahl nachgewiesen. Da der reflektierte Laserlichtstrahl von einem Muster auf dem optischen Aufzeichnungsmaterial abhängt, stellt der reflektierte Laserlichtstrahl Information auf dem optischen Aufzeichnungsmaterial dar. Somit wird durch den Nachweis des reflektierten Laserlichts die Wiedergabe der Information ermöglicht.
Wie nachstehend erklärt werden wird, liegen in den optischen Aufnahme- bzw. Wiedergabeköpfen des Stands der Technik einige Probleme vor.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen verbesserten optischen Aufnahme- bzw. Wiedergabekopf bereitzustellen.
Gemäß einer ersten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird die Aufgabe durch einen optischen Aufnahme- bzw. Wiedergabekopf zum Arbeiten auf einem Informationsaufzeichnungsmaterial gelöst, welcher eine Lichtquelle zum Emittieren eines Lichtstrahls; eine transparente Basisplatte mit einem semitransparenten Film, der auf der Vorderfläche der transparenten Basisplatte gebildet ist, wobei der semitransparente Film dem von der Lichtquelle emittierten Lichtstrahl ausgesetzt ist und einen Teil des von der Lichtquelle emittierten Lichtstrahls reflektiert, wobei der Teil des Lichtstrahls, der von dem semitransparenten Film reflektiert wird, einen Vorwärtslichtstrahl bildet; ein optisches Kondensorsystem zum Fokussieren des Vorwärtslichtstrahls auf das Informationsaufzeichnungsmaterial, wobei der Vorwärtslichtstrahl an dem Informationsaufzeichnungsmaterial reflektiert wird, und einen Rückwärtslichtstrahl bildet; wobei der Rückwärtslichtstrahl aufeinanderfolgend durch das optische Kondensorsystem, den semitransparenten Film und die transparente Basisplatte durchgeht und von der Rückfläche der transparenten Basisplatte reflektiert wird und eine Vielzahl von Photodetektoren zum Empfangen des reflektierten Rückwärtslichtstrahls umfaßt, der dadurch gekennzeichnet ist, daß ein holographisches optisches Element auf der Rückfläche der transparenten Basisplatte gebildet ist, welches mindestens einen gebeugten Rückwärtslichtstrahl der +1. Ordnung aus dem Rückwärtslichtstrahl bildet; und die Vielzahl von Photodetektoren den gebeugten Lichtstrahl der +1. Ordnung empfangen und den empfangenen gebeugten Lichtstrahl der +1. Ordnung in jeweils entsprechende elektrische Signale umwandeln.
Gemäß einer zweiten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird die vorstehende Aufgabe durch einen optischen Aufnahme-bzw. Wiedergabekopf zum Arbeiten auf einem Informationsaufzeichnungsmaterial gelöst, umfassend eine Lichtquelle zum Emittieren eines linear polarisierten Lichtstrahls; eine transparente Basisplatte mit einem polarisationsabhängig reflektierenden Film, der auf der Vorderfläche der transparenten Basisplatte gebildet ist, wobei der polarisationsabhängig reflektierende Film dem von der Lichtquelle emittierten Lichtstrahl ausgesetzt ist und im wesentlichen den von der Lichtquelle emittierten linear polarisierten Lichtstrahl vollständig reflektiert, wobei der linear polarisierte Lichtstrahl, der von dem polarisationsabhängig reflektierenden Film reflektiert wird, einen linear polarisierten Vorwärtslichtstrahl bildet; ein optisches Kondensorsystem, das zwischen dem polarisationsabhängig reflektierenden Film und dem Informationsaufzeichnungsmaterial angeordnet ist; eine Viertelwellenplatte, die zwischen dem polarisationsabhängig reflektierenden Film und dem Informationsaufzeichnungsmaterial angeordnet ist; wobei die Polarisation des linear polarisierten Vorwärtslichtstrahls durch die Viertelwellenplatte verändert wird und der Vorwärtslichtstrahl durch das optische Kondensorsystem auf das Informationsaufzeichnungsmaterial fokussiert wird und dann an dem Informationsaufzeichnungsmaterial reflektiert wird und einen Rückwärtslichtstrahl bildet; wobei die Viertelwellenplatte die Polarisation des Rückwärtslichtstrahls verändert, um zu ermöglichen, daß der Rückwärtslichtstrahl durch den polarisationsabhängig reflektierenden Film durchgeht; wobei der Rückwärtslichtstrahl aufeinanderfolgend durch das optische Kondensorsystem, die Viertelwellenplatte, den polarisationsabhängig reflektierenden Film und die transparente Basisplatte durchgeht und von der Rückfläche der transparenten Basisplatte reflektiert wird; und eine Vielzahl von Photodetektoren zum Empfangen des reflektierten Rückwärtslichtstrahls umfaßt, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß ein holographisches optisches Element auf der Rückfläche der transparenten Basisplatte gebildet ist, welches mindestens einen gebeugten Rückwärtslichtstrahl der +1. Ordnung aus dem Rückwärtslichtstrahl bildet; und die Vielzahl von Photodetektoren den gebeugten Lichtstrahl +1. Ordnung empfangen und den empfangenen gebeugten Lichtstrahl +1. Ordnung in jeweils entsprechende elektrische Signale umwandeln
Fig. 1 ist ein Diagramm eines ersten Aufnahmekopfs des Stands der Technik.
Fig. 2 ist eine Draufsicht der Photodetektoreinheit von Fig. 1.
Fig. 3 ist ein Diagramm eines zweiten optischen Aufnahmekopfes des Stands der Technik.
Fig. 4 ist ein Diagramm eines optischen Aufnahmekopfes gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung.
Fig. 5 ist ein Diagramm, welches Bedingungen zeigt, unter denen das Muster auf dem Hologramm von Fig. 4 hergestellt wird.
Fig. 6 ist eine Draufsicht der Photodetektoreinheit von Fig. 4.
Fig. 7 ist ein Diagramm, welches die berechneten Idealbeziehungen zwischen der Menge φ der Phasenmodulation von Licht durch ein holographisches optisches Blaze-Element bzw. holographisches optisches Element mit bevorzugter Beugungsordnung und der Beugungseffizienz bezogen auf Beugungslicht der 0. Ordnung, Beugungslicht der +1. Ordnung und Beugungslicht der -1. Ordnung zeigt.
Fig. 8 ist eine Draufsicht eines Hologramms in einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.
Fig. 9 ist eine Draufsicht einer Photodetektoreinheit in der zweiten Ausführungsform.
Fig. 10 ist ein Diagramm eines optischen Aufnahmekopfs gemäß einer dritten Ausführungsform.
Fig. 11 ist eine Draufsicht eines Hologramms von Fig. 10.
Die Fig. 12 bis 14 sind Draufsichten der Photodetektoreinheit von Fig. 10.
Fig. 15 ist ein Diagramm eines Teils eines optischen Aufnahmekopfs gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung.
Fig. 16 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen dem Reflektionsvermögen eines semitransparenten Films und der Effizienz der Verwendung von Licht in Bezug auf eine fünfte Ausführungsform der Erfindung zeigt.
Fig. 17 ist ein Diagramm eines optischen Aufnahmekopfes gemäß einer sechsten Ausführungsform der Erfindung.
Fig. 18 ist ein Diagramm eines optischen Aufnahmekopfes gemäß einer siebten Ausführungsform der Erfindung.
Fig. 19 ist ein Diagramm eines optischen Aufnahmekopfes gemäß einer achten Ausführungsform der Erfindung.
Fig. 20 ist ein Diagramm eines optischen Aufnahmekopfes gemäß einer neunten Ausführungsform der Erfindung.
Fig. 21 ist ein Diagramm eines optischen Aufnahmekopfes gemäß einer zehnten Ausführungsform der Erfindung.
Fig. 22 ist ein Diagramm eines optischen Aufnahmekopfes gemäß einer elften Ausführungsform der Erfindung.
Fig. 23 ist ein Diagramm eines optischen Aufnahmekopfes gemäß einer zwölften Ausführungsform der Erfindung.
In Fig. 1 umfaßt ein erster optischer Aufnahme- bzw. Wiedergabekopf des Stands der Technik eine Lichtquelle 2 wie beispielsweise einen Halbleiterlaser. Die Lichtquelle 2 emittiert einen Vorwärtslichtstrahl 3 zu einem semitransparenten Film 12a. Der Vorwärtslichtstrahl 3 wird an dem semitransparenten Film 12a reflektiert, wobei er auf eine Objektivlinse 4 einfällt und von der Objektivlinse 4 zu einem Fleck auf einem Informationsaufzeichnungsmaterial 5 fokussiert wird. Der semitransparente Film 12a ist auf der Vorderfläche einer flachen Platte mit gleichförmiger Dicke 91 (einer Platte, die Astigmatismus bewirkt) gebildet.
Der Vorwärtslichtstrahl 3 wird an dem Informationsaufzeichnungsmaterial 5 reflektiert, wobei er einen Rückwärtslichtstrahl 3a bildet, der sich zurück durch die Objektivlinse 4 bewegt, und dann in die flache Platte 91 über den semitransparenten Film 12a eintritt. Der Rückwärtslichtstrahl 3a bewegt sich in der flachen Platte 91 vorwärts und erreicht dann einen Reflektionsfilm 12b, der auf der Rückfläche der flachen Platte 91 gebildet ist. Der Rückwärtslichtstrahl 3a wird an dem Reflektionsfilm 12b reflektiert, wobei er sich durch die flache Platte 91 und den semitransparenten Film fortbewegt und dann in die Photodetektoreinheit 7a eintritt.
Der Rückwärtslichtstrahl 3a wird mit aufgezeichneter Information auf dem Informationsaufzeichnungsmaterial 5 moduliert. Zusätzlich trägt der Rückwärtslichtstrahl 3a Information, die einen Spurführungsfehler und einen Fokussierfehler darstellen.
Die Photodetektoreinheit 7a verwandelt den empfangenen Rückwärtslichtstrahl 3a in ein entsprechendes elektrisches Signal, von dem Servosteuerungssignale und ein Informationssignal durch Signalverarbeitung abgeleitet werden.
Wie in Fig. 2 gezeigt, ist die Photodetektoreinheit 7a von dem Typ mit vier Segmenten, umfassend vier separate Photodetektoren S1, S2, S3 und S4 mit speziellen verschiedenen nicht-quadratischen Formen. Die Photodetektoren S2 und S4 sind symmetrisch in Bezug auf ihre Mittellinien. Die Photodetektoren S1 und S3 sind symmetrisch zueinander. Ein Fokussier-Servo-Signal (ein Fokussierfehlersignal) FE wird aus Ausgangssignalen der Photodetektoren S1, S2, S3 und S4 unter Verwendung eines Astigmatismus erzeugt, der sich aus der Tatsache ergibt, daß der Rückwärtslichtstrahl 3a durch die flache Platte 91 hindurchgeht. Insbesondere wird das Fokussier-Servo-Steuerungssignal FE gemäß den folgenden Additions- und Subtraktionsverfahren aus den Ausgangssignalen der Photodetektoren S1, S2, S3 und S4 erzeugt.
FE = (S1 + S3) - (S2 + S4) ...(1)
, worin die Zeichen S1, S2, S3 und S4 jeweils die Ausgangssignale der entsprechenden Photodetektoren bezeichnen.
Wie aus der vorherigen Beschreibung verstanden wird, wird die flache Platte 91 sowohl als eine Licht- Strahlteilervorrichtung als auch als eine Vorrichtung zum Verursachen eines Astigmatismus verwendet. Durch diese Gestaltung wird die Anzahl der Teile verringert.
Zusätzlich ergibt sich ein Koma aus der Tatsache, daß der Rückwärtslichtstrahl 3a durch die flache Platte 91 durchgeht. Um Nebensprechen ("crosstalk") zwischen dem Fokussier- Fehlersignal und einem Spurführungsfehlersignal, welches durch das Koma verursacht würde, zu unterdrücken, hat die Photodetektoreinheit 7a eine nicht-quadratische Gestaltung, wie in Fig. 2 gezeigt.
Der optische Aufnahme- bzw. Wiedergabekopf des Stands der Technik von Fig. 1 und 2 hat die folgenden Probleme. Wenn sich der Rückwärtslichtstrahl 3a relativ auf der Photodetektoreinheit 7a aufgrund einer Temperaturschwankung oder einer altersbedingten Schwankung bewegt, besteht die Neigung, daß beträchtliches Nebensprechen zwischen dem Fokussierfehlersignal und dem Spurführungssignal auftreten. Da sich die Formen der Photodetektoren S1 und S3 bedeutend von den Formen der Photodetektoren S2 und S4 unterscheiden, besteht die Neigung, daß das Fokussierfehlersignal als Reaktion auf Streulicht eine große Offset- bzw. Versetzungskomponente hat. Durch den semitransparenten Film 12a wird die Effizienz der Verwendung von Licht verringert, und daher besteht die Neigung, daß S/N-Verhältnisse, die sich auf die Servosteuerungssignale und das Informationssignal beziehen, niedrig sind. Die Lichtquelle 2 und der Photodetektor 7a befinden sich an derselben Seite der flachen Platte 91 und somit müssen die Objektivlinse 4 und die flache Platte 91 durch einen großen Abstand entlang der vertikalen Richtung in Bezug auf das Informationsaufzeichnungsmaterial 5 getrennt werden, um zu verhindern, daß Streulicht in den Photodetektor 7a eintritt. Daher besteht die Neigung, daß die Dicke des optischen Aufnahmekopfs groß ist.
In Fig. 3 umfaßt ein zweiter optischer Aufnahme- bzw. Wiedergabekopf des Stands der Technik eine Lichtquelle 2 wie beispielsweise einen Halbleiterlaser. Die Lichtquelle 2 legt einen Vorwärtslichtstrahl 3 an ein holographisches optisches Blaze-Reflektionselement (ein reflektierendes Blaze- Hologramm) 101 an, das ein hohes Oberflächenreflektionsvermögen hat. Das holographische optische Element 101 reflektiert einen Teil des Vorwärtslichtstrahls 3, wobei es einen Vorwärtslichtstrahl 61 der 0. Beugungsordnung erzeugt. Der Vorwärtslichtstrahl 61 der 0. Beugungsordnung fällt auf eine Objektivlinse 4 ein, und wird durch die Objektivlinse 4 zu einem Fleck auf einem Informationsaufzeichnungsmaterial fokussiert.
Der Vorwärtslichtstrahl 61 der 0. Beugungsordnung wird an dem Informationsaufzeichnungsmaterial 5 reflektiert, wobei er einen Rückwärtslichtstrahl der 0. Beugungsordnung bildet, der sich zurück durch die Objektivlinse 4 bewegt und dann das holographische optische Element 101 erreicht. Das holographische optische Element 101 erzeugt aus dem Rückwärtslichtstrahl der 0. Beugungsordnung einen Rückwärtslichtstrahl 6b der +1. Beugungsordnung. Der Rückwärtslichtstrahl 6b der +1. Beugungsordnung tritt in eine Photodetektoreinheit 7b ein.
Der Rückwärtslichtstrahl 6b der +1. Beugungsordnung ist mit aufgezeichneter Information auf dem Informationsaufzeichnungsmaterial 5 moduliert. Zusätzlich trägt der Rückwärtslichtstrahl 6b der +1. Beugungsordnung Informationen, die ein Fehlersignal und ein Fokussiersignal darstellen.
Die Photodetektoreinheit 7b verwandelt den empfangenen Rückwärtslichtstrahl 6b der +1. Beugungsordnung in ein entsprechendes elektrisches Signal, aus dem Servosteuerungssignale und ein Informationssignal durch Signalverarbeitung abgeleitet werden.
Im allgemeinen ist das holographische optische Element 101 ein Blaze-Element bzw. ein Element mit bevorzugter Beugungsordnung, um die Effizienz der Verwendung von Licht, die gleich dem Produkt der Menge des Rückwärtslichtstrahls 61 der 0. Beugungsordnung und des Rückwärtslichtstrahls 6b der +1. Beugungsordnung ist, zu maximieren.
Da die Wellenfront des Lichtstrahls 6b der +1. Beugungsordnung frei gestaltet werden kann, ist es im allgemeinen möglich, Nebensprechen zwischen einem Fokussierfehlersignal und einem Spurführungsfehlersignal zu unterdrücken, ohne eine Photodetektoreinheit mit einem speziellen Aufbau zu verwenden.
Der optische Aufnahmekopf des Stands der Technik von Fig. 3 hat die folgenden Probleme. Für eine genaue Servosteuerung und ein genaues Auslesen der Informationen ist es notwendig, das holographische optische Element 101 genau und fein herzustellen. Das holographische optische Element 101 erzeugt Beugungslichtstrahlen mit Ordnungszahlen, die von 0 und +1 verschieden sind, und einige dieser Beugungslichtstrahlen treten in die Photodetektoreinheit 7a ein und verursachen ein Rauschen des Servosteuerungssignals und des Informationssignals.

Beschreibung der ersten bevorzugten Ausführungsform

In Fig. 4 umfaßt ein optischer Aufnahme- bzw. Wiedergabekopf einer ersten Ausführungsform der Erfindung eine Lichtquelle 2 wie beispielsweise einen Halbleiterlaser. Die Lichtquelle 2 legt einen Vorwärtslichtstrahl 3 an einen semitransparenten Film 12 an. Ein Teil des Vorwärtslichtstrahls 3 wird an dem semitransparenten Film 12 reflektiert und bildet dann einen Vorwärtslichtstrahl 15. Der Vorwärtslichtstrahl 15 fällt auf eine Objektivlinse 4 ein, und wird durch die Objektivlinse 4 zu einem Fleck auf einem Informationsaufzeichnungsmaterial 5 fokussiert.
Der semitransparente Film 12 ist auf der Oberfläche einer transparenten Basisplatte 9 (einer Platte, die Astigmatismus bewirkt) gebildet. Beispielsweise umfaßt der semitransparente Film 12 einen dielektrischen Film oder einen aus der Gasphase abgeschiedenen Aluminiumfilm. Die Rückfläche der Basisplatte 9 ist mit einem holographischen optischen Blaze-Element (einem Blaze-Hologramm) 1 gebildet, der mit einem vollständig reflektierenden Film beschichtet ist (nicht gezeigt).
Der Vorwärtslichtstrahl 15 wird an dem Informationsaufzeichnungsmaterial 5 reflektiert, wobei er einen Rückwärtslichtstrahl 16 bildet, der sich zurück durch die Objektivlinse 4 bewegt und dann in die transparente Basisplatte 9 über den semitransparenten Film 12 eintritt. Der Rückwärtslichtstrahl 16 schreitet in der transparenten Basisplatte 9 voran und erreicht dann das holographische optische Element 1. Das holographische optische Element 1 erzeugt aus dem Rückwärtslichtstrahl 16 einen Rückwärtslichtstrahl der +1. Beugungsordnung. Der Rückwärtslichtstrahl 6 der +1. Beugungsordnung bewegt sich durch die transparente Basisplatte und den semitransparenten Film 12 zurück und tritt dann in eine Photodetektoreinheit 7 ein.
Der Rückwärtslichtstrahl 6 ist mit aufgezeichneter Information auf dem Informationsaufzeichnungsmaterial 5 moduliert. Zusätzlich trägt der Rückwärtslichtstrahl 6 Information, die einen Spurführungsfehler und einen Fokussierfehler darstellt.
Die Photodetektoreinheit 7 verwandelt den empfangenen Rückwärtslichtstrahl 6 in ein entsprechendes elektrisches Signal, aus dem Servosteuerungssignale und ein Informationssignal durch Signalverarbeitung abgeleitet werden.
Wie in Fig. 6 gezeigt, ist die Photodetektoreinheit 7 von dem Typ mit vier Segmenten, umfassend vier separate Photodetektoren S1c, S2c, S3c und S4c mit einer quadratischen Form. Ein Fokussier-Servosteuerungssignal (ein Fokussierfehlersignal) FE wird aus den Ausgangssignalen der Photodetektoren S1c, S2c, S3c und S4c unter Verwendung eines Astigmatismus erzeugt, der sich aus der Tatsache ergibt, daß der Rückwärtslichtstrahl 16 durch die transparente Basisplatte 9 hindurchgeht. Insbesondere wird das Fokussier- Servosteuerungssignal FE gemäß dem folgenden Additions- und Subtraktionsverfahren aus den Ausgangssignalen der Photodetektoren S1c, S2c, S3c und S4c erzeugt.
FE = (S1c + S3c) - (S2c + S4c) ...(2)
worin die Zeichen S1c, S2c, S3c und S4c jeweils die Ausgangssignale der entsprechenden Photodetektoren bezeichnen.
Das holographische Muster (das Gittermuster) des holographischen optischen Elements 1 wird wie folgt hergestellt. In Fig. 5 bezeichnet Bezugszeichen 16 einen Rückwärtslichtstrahl, sich aus der Reflexion eines Vorwärtslichtstrahls an einem Informationsaufzeichnungsmaterial 5 ergibt, und Bezugszeichen 6 bezeichnet einen Rückwärtslichtstrahl der +1. Beugungsordnung. Die holographische Oberfläche 106 ist eine mit dem holographischen optischen Element 1 zu bildende Ebene. Ein Objektlichtstrahl 6a ist ein virtueller Lichtstrahl, der an der holographischen Oberfläche 106 reflektiert wird und den Rückwärtslichtstrahl der +1. Beugungsordnung bildet. Die Streifen, die durch die Interferenz zwischen dem Rückwärtslichtstrahl 16 und dem Objektlichtstrahl 6a gebildet werden, werden berechnet. Das holographische Muster des optischen holographischen Elements 1 wird gemäß der berechneten Streifen erzeugt. Beispielsweise wird eine Photomaske mit einem Muster, das gleich den berechneten Interferenzstreifen ist, gebildet, und das Muster wird auf die Basisplatte durch Photolithographie gedruckt. Das holographische optische Element 1 kann durch ein Musterschreibverfahren unter Verwendung eines Elektronenstrahls hergestellt werden.
Der optische Aufnahmekopf der ersten Ausführungsform der Erfindung hat folgende Vorteile. Da das holographische optische Element 1 Koma kompensieren kann, kann Nebensprechen zwischen dem Fokussierfehlersignal und dem Spurführungsfehlersignal unterdrückt werden, ohne eine Photodetektoreinheit von Fig. 2 mit einer nicht-quadratischen speziellen Konfiguration zu verwenden. Da der Rückwärtslichtstrahl 6 der +1. Beugungsordnung gemäß der Gestaltung des holographischen optischen Systems in einer beliebigen Richtung voranschreiten kann, können die Lichtquelle 2 und die Photodetektoreinheit 7, die sich auf derselben Seite der transparenten Basisplatte 9 befinden, arbeiten, wobei verhindert wird, daß Streulicht in die Photodetektoreinheit 7 eintritt, selbst wenn die Objektivlinse 4 und die transparente Basisplatte 9 dichter in der vertikalen Richtung in Bezug auf das Informationsaufzeichnungsmaterial 5 gebildet sind. Somit kann der optische Aufnahmekopf dünn sein. Da der Vorwärtslichtstrahl an dem semitransparenten Film 12 reflektiert wird und auf das Informationsaufzeichnungsmaterial 5 fokussiert wird, bevor Information von dem Rückwärtslichtstrahl ausgelesen wird, kann die Größe des Flecks des Lichtstrahls auf dem Informationsaufzeichnungsmaterial 5 auf eine Beugungsgrenze verringert werden, unabhängig von der Herstellungsgenauigkeit des holographischen optischen Elements 1.
Das holographische optische Element 1 ist so gestaltet, daß die Beugungseffizienz in Bezug auf den Rückwärtslichtstrahl 6 der +1. Beugungsordnung maximiert ist. Es ist unnötig, das holographische optische Element 1 so zu gestalten, daß die Stärke eines Beugungslichtstrahls der 0. Beugungsordnung erhöht ist. Unnötige Beugungslichtstrahlen können leicht aus folgenden Gründen unterdrückt werden. Fig. 7 zeigt die berechneten Idealbeziehungen zwischen der Menge φ der Phasenmodulation von Licht durch ein holographisches optisches Blaze-Element und den Beugungseffizienzen, die sich auf Licht der 0. Beugungsordnung, +1. Beugungsordnung und -1. Beugungsordnung beziehen. Wie in Fig. 7 gezeigt, ist das Licht der +1. Beugungsordnung maximal, wenn die Phasenmodulationsmenge φ gleich 2π ist. Die Beugungseffizienzen, die sich auf das Beugungslicht der 0. Beugungsordnung und das Licht der -1. Beugungsordnung bezieht, werden null und somit liegen das Licht der 0. Beugungsordnung und das Licht der -1. Beugungsordnung nicht vor, wenn die Phasenmodulationsmenge φ 2π ist.
Ein Teil des Vorwärtslichtstrahls 3 geht durch den semitransparenten Film 12 durch. Nachdem der Vorwärtslichtstrahl durch den semitransparenten Film 12 durchgegangen ist, wird der Lichtstrahl mehrere Male Reflexion und Beugung an dem holographischen optischen Element 1, dem Informationsaufzeichnungsmaterial 5 und dem semitransparenten Film 12 unterzogen, wobei er mehrere Male durch die transparente Basisplatte 9 und den semitransparenten Film 12 durchgeht. Dann tritt nur ein sehr kleiner Teil des Lichtstrahls in die Photodetektoreinheit 7 ein. Der Lichtstrahl, der in die Photodetektoreinheit 7 eintritt, trägt nicht das Informationssignal, da der entsprechende Vorwärtslichtstrahl eine Aberration durch die transparente Basisplatte 9 hat und somit nicht auf das Informationsaufzeichnungsmaterial 5 fokussiert ist. Zusätzlich weitet die Aberration den Lichtstrahl stark auf, der in die Photodetektoreinheit 7 eintritt. Entsprechend wird sicher verhindert, daß der Vorwärtslichtstrahl, der durch den semitransparenten Film 12 durchgeht, die Servosteuerungssignale und das Informationssignal negativ beeinträchtigen.

Beschreibung der zweiten bevorzugten Ausführungsform

Eine zweite Ausführungsform der Erfindung ist ähnlich der Ausführungsform der Fig. 4 bis 7, außer den nachstehend angegebenen Gestaltungsveränderungen. In Fig. 8 umfaßt die zweite Ausführungsform ein holographisches optisches Element (ein Hologramm) 103 anstelle des holographischen optischen Elements 1 von Fig. 4. Wie in Fig. 8 gezeigt, hat das holographische optische Element 103 unterteilte Hologrammbereiche 155 und 156. Die Bereiche 155 und 156 haben die Eigenschaft, jeweils Beugungslichtstrahlen mit verschiedenen Wellenfronten zu erzeugen.
In Fig. 9 umfaßt die zweite Ausführungsform eine Photodetektoreinheit 73 anstelle der Photodetektoreinheit 7 von Fig. 4. Wie in Fig. 9 gezeigt, hat die Photodetektoreinheit 73 vier separate Photodetektoren S11, S12, S13 und S14, die eine Streifenform haben und sich parallel zueinander erstrecken. Die Photodetektoren S11 und S12 werden dem Beugungslichtstrahl 143 ausgesetzt, der aus dem Bereich 155 des holographischen optischen Elements 103 erzeugt wird. Die Photodetektoren S13 und S14 werden dem Beugungslichtstrahl 144 ausgesetzt, der aus dem Bereich 156 des holographischen optischen Elements 103 erzeugt wird.
Die Photodetektoren S11, S12, S13 und S14 verwandeln die empfangenen Beugungslichtstrahlen in entsprechende elektrische Signale. Ein Fokussierfehlersignal FE wird auf der Grundlage der Ausgangssignale der Photodetektoren S11, S12, S13 und S14 gemäß der folgenden Gleichung erzeugt.
FE = (S11 + S14) - (S12 + S13) ...(3)
Worin die Zeichen S11, S12, S13 und S14 jeweils die Ausgangssignale der entsprechenden Photodetektoren bezeichnen.
Während der Herstellung des holographischen Musters im Bereich 155 des holographischen optischen Elements 103 wird der Beugungslichtstrahl 6 der +1. Beugungsordnung (siehe Fig. 5) durch den Beugungslichtstrahl 143 (144) ersetzt. Während der Herstellung des holographischen Musters in dem Bereich 156 des holographischen optischen Elements 103 wird der Beugungslichtstrahl 144 durch den Beugungslichtstrahl 6 der +1. Beugungsordnung von Fig. 5 ersetzt.
Die Erzeugung des Fokussierfehlersignals FE beruht auf einem Doppel-Schlierenblenden- bzw. Schneidkantenverfahren, durch das ermäglicht wird, daß das Fokussierfehlersignal gegenüber einem defokussierten Zustand sehr empfindlich ist.

Beschreibung der dritten bevorzugten Ausführungsform

In Fig. 10 umfaßt ein optischer Aufnahme- bzw. Wiedergabekopf einer dritten Ausführungsform der Erfindung eine Lichtquelle 2 wie beispielsweise einen Halbleiterlaser. Die Lichtquelle 2 legt einen Vorwärtslichtstrahl 3 an ein holographisches optisches Blaze-Element (ein Blaze-Hologramm) 104 an. Der Vorwärtslichtstrahl 3 geht durch das holographische optische Element 104 durch, wobei er auf eine Objektivlinse 4 einfällt und von der Objetkivlinse 4 zu einem Fleck auf einem Informationsaufzeichnungsmaterial 5 fokussiert wird.
Der Vorwärtslichtstrahl 3 wird an dem Informationsaufzeichnungsmaterial 5 reflektiert, wobei er einen Rückwärtslichtstrahl bildet, der sich durch die Objektivlinse 4 zurückbewegt und dann das holographische optische Element 104 erreicht. Das holographische optische Element 104 erzeugt Rückwärtslichtstrahlen 141 und 142 der +1. Beugungsordnung aus dem einfallenden Rückwärtslichtstrahl. Die Rückwärtslichtstrahlen 141 und 142 der +1. Beugungsordnung bewegen sich von dem holographischen optischen Element 104 zu einer Photodetektoreinheit 7.
Die Rückwärtslichtstrahlen 141 und 142 der +1. Beugungsordnung sind jeweils aus Kugelwellen mit verschiedenen Krümmungsradien zusammengesetzt. Der Rückwärtslichtstrahl 141 der +1. Beugungsordnung ist auf einen Punkt "e" vor der Arbeitsoberfläche der Photodetektoreinheit 7 fokussiert. Der Rückwärtslichtstrahl 141 der +1. Beugungsordnung ist auf einen Punkt "f" hinter der Arbeitsoberfläche der Photodetektoreinheit 7 fokussiert.
Wie in Fig. 11 gezeigt, ist das holographische optische Element 104 in Hologramm-Bereiche 151 von einem ersten Typ, Hologramm-Bereiche 152 von einem zweiten Typ, einen Hologramm-Bereich 153 von einem dritten Typ und einen Hologramm-Bereich 154 von einem vierten Typ unterteilt. Die Hologramm-Bereiche 151 vom ersten Typ sind so gestaltet, daß der Rückwärtslichtstrahl 141 der +1. Beugungsordnung erzeugt wird. Die Hologramm-Bereiche 152 vom zweiten Typ sind so gestaltet, daß der Rückwärtslichtstrahl 142 der +1. Beugungsordnung erzeugt wird.
Die Rückwärtslichtstrahlen 141 und 142 der +1. Beugungsordnung sind mit aufgezeichneter Information auf dem Informationsaufzeichnungsmaterial 5 moduliert. Zusätzlich tragen die Rückwärtslichtstrahlen 141 und 142 der +1. Beugungsordnung Information, die einen Fokussierfehler darstellt.
Die Photodetektoreinheit 7 verwandelt die empfangenen Rückwärtslichtstrahlen 141 und 142 der +1. Beugungsordnung in entsprechende elektrische Signale, aus denen Servosteuerungssignale und ein Informationssignal durch Signalverarbeitung abgeleitet werden.
Wie in den Fig. 12 bis 14 gezeigt, umfaßt die Photodetektoreinheit 7 eine erste Gruppe von Photodetektoren S10, S20 und S30, zum Nachweisen des Rückwärtslichtstrahls 141 der +1. Beugungsordnung und eine zweite Gruppe von Photodetektoren S40, S50 und S60 zum Nachweisen des Rückwärtslichtstrahls 142 der +1. Beugungsordnung. Wenn sie in einer ersten Richtung defokussiert sind, bilden die Rückwärtslichtstrahlen der +1. Beugungsordnung 141 und 142 annähernd Kreise mit jeweils unterschiedlichen Größen, wie in Fig. 12 gezeigt. Wenn sie in einer zweiten Richtung defokussiert sind, bilden die Rückwärtslichtstrahlen der +1. Beugungsordnung 141 und 142 annähernd Kreise mit jeweils verschiedenen Größen, wie in Fig. 14 gezeigt. Wenn sie gut fokussiert sind, bilden die Rückwärtslichtstrahlen 141 und 142 der +1. Beugungsordnung annähernd Kreise mit jeweils gleichen Größen, wie in Fig. 13 gezeigt.
Ein Fokussierservosteuerungssignal (ein Fokussierfehlersignal) FE wird aus Ausgangssignalen der Photodetektoren S10, S20, S30, S40, S50 und S60 erzeugt. Insbesondere wird das Fokussierfehlersignal FE gemäß den folgenden Additions- und Subtraktionsverfahren aus den Ausgangssignalen der Photodetektoren S10, S20, S30, S40, S50 und S60 erzeugt.
FE = (S10 + S30 - S20) - (S40 + S60 - S50) ...(4)
Worin die Zeichen S10, S20, S30, S40, S50 und S60 die Ausgangssignale der jeweils entsprechenden Photodetektoren bezeichnen.
Die Erzeugung des Fokussierfehlersignals FE beruht auf einem Nachweisverfahren für die Fleckgröße, durch das große zulässige Fehler in der Anordnung des optischen Aufnahmekopfs ermöglicht werden und wodurch eine gute Stabilität des Servosteuerungssignals in Bezug auf eine Variation der Lichtwellenlänge aufrechterhalten wird.
Die Unterteilung des holographischen optischen Elements 104 in eine Vielzahl von Hologramm-Bereichen 151 vom ersten Typ und eine Vielzahl von Hologramm-Bereichen 152 vom zweiten Typ ermöglicht stabile Fokussierservosteuerungssignale.

Beschreibung der vierten bevorzugten Ausführungsform

Eine vierte Ausführungsform der Erfindung ist ähnlich der Ausführungsform der Fig. 10 bis 14 außer einer zusätzlichen Gestaltung, die nachstehend angegeben wird, In der vierten Ausführungsform hat, wie in Fig. 15 gezeigt, ein holographisches optisches Element 104 Hologrammbereiche 153 und 154. Der Hologrammbereich 153 erzeugt einen Beugungslichtstrahl 163A aus einem einfallenden Rückwärtslichtstrahl. Der Hologrammbereich 154 erzeugt einen Beugungslichtstrahl 163B aus dem einfallenden Rückwärtslichtstrahl. Die Beugungslichtstrahlen 163A und 163B bewegen sich von dem holographischen optischen Element 104 zu einer Photodetektoreinheit 7.
Wie in Fig. 15 gezeigt, hat die Photodetektoreinheit 7 Photodetektoren S70 und S80 zum Nachweisen der Beugungslichtstrahlen 163A bzw. 163B. Die Beugungslichtstrahlen 163A und 163B werden zu Flecken auf den Photodetektoren S70 bzw. S80 fokussiert. Ein Spurführungsfehlersignal TE wird gemäß dem folgenden Subtraktionsverfahren aus den Ausgangssignalen von den Photodetektoren S70 und S80 erzeugt.
TE = S70 - S80 ...(5)
Worin die Zeichen S70 und S80 jeweils die Ausgangssignale der entsprechenden Photodetektoren bezeichnen.

Beschreibung der fünften bevorzugten Ausführungsform

Eine fünfte Ausführungsform der Erfindung ist ähnlich der Ausführungsform der Fig. 4 bis 7, außer einer nachstehend angegebenen Änderung der Gestaltung.
Es wird nun angenommen, daß ein holographisches optisches Element 1 vollständig vom Blaze-Typ ist und die Beugungseffizienz, die sich auf den Lichtstrahl der +1. Beugungsordnung bezieht gleich 1 ist; eine Objektivlinse 4 und ein Informationsaufzeichnungsmaterial 5 stellen keinen Verlust einer Lichtmenge bereit; und die Apertur der Objektivlinse 4 stellt keinen Verlust an Lichtmenge bereit. In diesem Fall wird die Effizienz η der Verwendung des Lichts wie folgt ausgedrückt.
η = R x (1 - R)² ...(6)
worin das Zeichen R das Reflexionsvermögen eines semitransparenten Films 12 bezeichnet.
Wie in Fig. 16 gezeigt, ist die Effizienz η der Verwendung des Lichts maximal, wenn das Reflexionsvermögen R gleich 1/3 ist. Entsprechend ist das Reflexionsvermögen R des semitransparenten Films 12 auf gleich 1/3 oder ungefähr 1/3 gesetzt.

Beschreibung der sechsten bevorzugten Ausführungsform

Fig. 17 zeigt eine sechste Ausführungsform der Erfindung, die ähnlich der Ausführungsform der Fig. 4 bis 7 ist, außer den nachstehend angegebenen Anderungen der Gestaltung. Wie in Fig. 17 gezeigt, umfaßt die sechste Ausführungsform eine Lichtquelle 2a wie beispielsweise einen Halbleiterlaser, der einen linear polarisierten Vorwärtslichtstrahl 3b an einen polarisationsabhängig reflektierenden Film 19 anlegt. Der linear polarisierte Vorwärtslichtstrahl 3 wird vollständig an dem polarisationsabhänging reflektierenden Film 19 reflektiert und bildet dann einen linear polarisierten Vorwärtslichtstrahl 15. Der polarisationsabhänging reflektierende Film 19 ist so gestaltet, daß er vollständig Licht reflektiert, welches in einer ersten vorbestimmten Ebene polarisiert ist, und daß er Licht, welches in einer zweiten vorbestimmten Ebene, die senkrecht zu der ersten vorbestimmten Ebene ist, polarisiert ist, leitet bzw. durchläßt. Der linear polarisierte Vorwärtslichtstrahl 15 geht aufeinanderfolgend durch eine Viertelwellenplatte 18 und eine Objektivlinse 4 durch und wird durch die Objektivlinse 4 in einen Fleck auf einem Informationsaufzeichnungsmaterial 5 fokussiert.
Der polarisationsabhängig reflektierende Film 19 ist auf der Vorderfläche einer transparenten Basisplatte 9 gebildet. Die Rückfläche der transparenten Basisplatte 9 ist mit einem holographisches optisches Blaze-Element (einem Blaze- Hologramm) 1 gebildet, der mit einem vollständig reflektierenden Film (nicht gezeigt) beschichtet ist.
Der Vorwärtslichtstrahl 15 wird an dem Informationsaufzeichnungsmaterial 5 reflektiert, wobei er einen Rückwärtslichtstrahl 16 bildet, der sich zurück durch die Objektivlinse 4 und die Viertelwellenplatte 18 fortbewegt und dann in die transparente Basisplatte 9 über den polarisationsabhängig reflektierenden Film 19 eintritt. Die Viertelwellenplatte 18 verändert oder dreht die Richtung der Polarisationsebene des Vorwärtslichtstrahls 15 und des Rückwärtslichtstrahls 16, wodurch ermöglicht wird, daß der Rückwärtslichtstrahl 16 in der Richtung polarisiert ist, die den Durchlaß durch den polarisationsabhängig reflektierenden Film 19 zuläßt. Der Rückwärtslichtstrahl 16 bewegt sich in der transparenten Basisplatte 9 voran und erreicht dann das holographische optische Element 1. Das holographische optische Element 1 erzeugt aus dem Rückwärtslichtstrahl 16 einen Rückwärtslichtstrahl 6 der +1. Beugungsordnung. Der Rückwärtslichtstrahl 6 der +1. Beugungsordnung bewegt sich durch die transparente Basisplatte 9 und den polarisationsabhängig reflektierenden Film 19 zurück und tritt dann in die Photodetektoreinheit 7 ein.
Der Rückwärtslichtstrahl 6 ist mit der aufgezeichneten Information auf dem Informationsaufzeichnungsmaterial 5 moduliert. Zusätzlich trägt der Rückwärtslichtstrahl 6 Information, die einen Spurführungsfehler und einen Fokussierfehler darstellt
Die Photodetektoreinheit 7 verwandelt den Rückwärtslichtstrahl 6 in ein entsprechendes elektrisches Signal, aus dem durch Signalverarbeitung Servosteuerungssignale und ein Informationssignal abgeleitet werden.
Es wird nun angenommen, daß das holographische optische Element 1 vollständig vom Blaze-Typ und die Beugungseffizienz in Bezug auf den Lichtstrahl der +1. Beugungsordnung gleich 1 ist; die Objektivlinse 4 und das Informationsaufzeichnungsmaterial 5 keinen Verlust einer Lichtmenge darstellen; und die Apertur der Objektivlinse 4 keinen Verlust der Lichtmenge darstellt. In diesem Fall ist die Effizienz η der Verwendung des Lichts gleich 1, so daß es keinen Verlust des Lichts gibt. Zusätzlich wird verhindert, daß Beugungslichtstrahlen mit Ordnungszahlen außer +1 in die Photodetektoreinheit 7 eintreten, und somit können die Servosteuerungssignale und das Informationssignal bei hohen S/N-Verhältnissen bestimmt werden.

Beschreibung der siebten bevorzugten Ausführungsform

Fig. 18 zeigt eine siebte Ausführungsform der Erfindung, die ähnlich der Ausführungsform der Fig. 4 bis 7 ist, außer einer nachstehend angegebenen zusätzlichen Gestaltung. Wie in Fig. 18 gezeigt, umfaßt die siebte Ausführungsform eine Kollimatorlinse 20, die zwischen einer Lichtquelle 2 und einem semitransparenten Film 12 angeordnet ist, und zwischen einer Photodetektoreinheit 7 und semitransparenten Film 12. Ein Vorwärtslichtstrahl 3, der von der Lichtquelle 2 emittiert worden ist, wird durch die Kollimatorlinse 20 zu parallelen Strahlen gemacht, bevor er den semitransparenten Film 12 erreicht. Ein Rückwärtslichtstrahl der +1. Ordnung geht aufeinanderfolgend durch den semitransparenten Film 12 und die Kollimatorlinse 20 durch, wobei er durch die Kollimatorlinse 20 auf die Photodetektoreinheit 7 kondensiert wird.
Durch die Kollimatorlinse 20 wird ermöglicht, daß der Vorwärtslichtstrahl leicht auf ein Informationsaufzeichnungsmaterial 5 fokussiert wird. Zusätzlich macht die Kollimatorlinse 20 den Rückwärtslichtstrahl der +1. Beugungsordnung gleichförmig, so daß Verschiebungs- bzw. Offsetkomponenten der Servosteuerungssignale auf akzeptable Niveaus beschränkt werden können.

Beschreibung der achten bevorzugten Ausführungsform

Fig. 19 zeigt eine achte Ausführungsform der Erfindung, die ähnlich der Ausführungsform von Fig. 17 ist, außer einer nachstehend angegebenen zusätzlichen Gestaltung. Wie in Fig. 19 gezeigt, umfaßt die achte Ausführungsform eine Kollimatorlinse 20, die zwischen einer Lichtquelle 2a und einem polarisationsabhängig reflektierenden Film 19 angeordnet ist, und zwischen einer Photodetektoreinheit 7 und dem polarisationsabhängig reflektierenden Film 19. Ein Vorwärtslichtstrahl 3b, der emittiert worden ist, wird durch die Kollimatorlinse 20 zu parallelen Strahlen gemacht, bevor er den polarisationsabhängig reflektierenden Film 19 erreicht. Ein Rückwärtslichtstrahl geht aufeinanderfolgend durch den polarisationsabhängig reflektierenden Film 19 und die Kollimatorlinse 20 durch, wobei er durch die Kollimatorlinse 20 auf die Photodetektoreinheit 7 kondensiert wird.
Durch die Kollimatorlinse 20 wird ermöglicht, daß der Vorwärtslichtstrahl leicht auf ein Informationsaufzeichnungsmaterial 5 fokussiert wird. Zusätzlich macht die Kollimatorlinse 20 den Rückwärtslichtstrahl gleichförmig, so daß Offset- bzw. Verschiebungskomponenten der Servosteuerungssignale auf akzeptable Niveaus beschränkt werden können.

Beschreibung der neunten bevorzugten Ausführungsform

Fig. 20 zeigt eine neunte Ausführungsform der Erfindung, die ähnlich der Ausführungsform von Fig. 10 bis 14 ist, außer, daß eine Kollimatorlinse 20 zwischen einem holographischen optischen Element 104a und einer Photodetektoreinheit 7 angeordnet ist. Das holographische optische Element 104a entspricht dem holographischen optischen Element 104 von Fig. 10. Die Kollimatorlinse 20 arbeitet ähnlich wie die Kollimatorlinse in der Ausführungsform von Fig. 18 oder Fig. 19.

Beschreibung der zehnten bevorzugten Ausführungsform

Fig. 21 zeigt eine zehnte Ausführungsform der Erfindung, die ähnlich der Ausführungsform der Fig. 4 bis 7 ist, außer einer nachstehend angegebenen Gestaltungsveränderung. In der Ausführungsform von Fig. 21 ist ein holographisches optisches Element 1a, das dem holographischen optischen Element 1 von Fig. 4 entspricht, so gestaltet, daß die Position der Lichtquelle 2 und der Photodetektoreinheit 7 relativ zu dem Fall von Fig. 4 ausgetauscht werden kann.

Beschreibung der elften bevorzugten Ausführungsform

Fig. 22 zeigt eine elfte Ausführungsform der Erfindung, die ähnlich der Ausführungsform von Fig. 17 ist, außer einer nachstehend angegebenen Gestaltungsveränderung. In der Ausführungsform von Fig. 22 ist ein holographisches optisches Element 1a, das dem holographischen optischen Element 1 von Fig. 17 entspricht, so gestaltet, daß die Positionen einer Lichtquelle 2 und einer Photodetektoreinheit 7 relativ zu dem Fall von Fig. 17 ausgetauscht werden können.

Beschreibung der zwölften bevorzugten Ausführungsform

Fig. 23 zeigt eine zwölfte Ausführungsform der Erfindung, die ähnlich der Ausführungsform von Fig. 17 ist, abgesehen von nachstehend angegebenen Gestaltungsveränderungen. Die Ausführungsform von Fig. 23 umfaßt eine Kollimatorlinse 20, die zwischen einer Lichtquelle 2a und einem polarisationsabhängig reflektierenden Film 19 angeordnet ist, und zwischen einer Photodetektoreinheit 7 und dem polarisationsabhängig reflektierenden Film 19. In der Ausführungsform von Fig. 23 ist ein holographisches optisches Element 1b, das dem holographischen optischen Element 1 von Fig. 17 entspricht, so qestaltet, daß die Positionen der Lichtquelle 2 und der Photodetektoreinheit 7 relativ zu dem Fall von Fig. 17 ausgetauscht werden können.

Claims

1. Optischer Aufnahmekopf zum Arbeiten auf einem Informationsaufzeichnungsmaterial, umfassend:

eine Lichtquelle (2) zum Emittieren eines Lichtstrahls (3);

eine transparente Basisplatte (9) mit einem semitransparenten Film (12), der auf der Vorderfläche der transparenten Basisplatte (9) gebildet ist, wobei der semitransparente Film (12) dem von der Lichtquelle (2) emittierten Lichtstrahl ausgesetzt ist und einen Teil des von der Lichtquelle (2) emittierten Lichtstrahls (3) reflektiert, wobei der Teil des Lichtstrahls (3), der von dem semitransparenten Film (12) reflektiert wird, einen Vorwärtslichtstrahl (15) bildet;

ein optisches Kondensorsystem (4) zum Fokussieren des Vorwärtslichtstrahls (15) auf das Informationsaufzeichnungsmaterial (5), wobei der Vorwärtslichtstrahl (15) an dem Informationsaufzeichnungsmaterial (5) reflektiert wird und einen Rückwärtslichtstrahl (16) bildet;

wobei der Rückwärtslichtstrahl (16) aufeinanderfolgend durch das optische Kondensorsystem (4), den semitransparenten Film (12) und die transparente Basisplatte (9) durchgeht und von der Rückfläche der transparenten Basisplatte (9) reflektiert wird; und

eine Vielzahl von Photodetektoren (7; S11, S12, S13, S14; S10, S20, S30, S40, S50, S60; S70, S80) zum Empfangen des reflektierten Rückwärtslichtstrahls (6),

dadurch gekennzeichnet, daß

ein holographisches optisches Element (1; 103; 104) auf der Rückfläche der transparenten Basisiplatte (9) gebildet ist, welches mindestens einen gebeugten Rückwärtslichtstrahl der +1. Ordnung (6; 143, 144; 141, 142; 163A, 163B) aus dem Rückwärtslichtstrahl (16) bildet;

und die Vielzahl von Photodetektoren (7; S11, S12, S13, S14; S10, S20, S30, S40, S50, S60; S70, S80) den gebeugten Lichtstrahl der +1. Ordnung (6; 143, 144; 141, 142; 163A, 163B) empfangen und den empfangenen gebeugten Lichtstrahl der +1. Ordnung (6; 143, 144; 141, 142; 163A, 163B) in jeweils entsprechende elektrische Signale umwandeln.

2. Optischer Aufnahmekopf nach Anspruch 1, wobei das holographische optische Element (1, 103, 104) ein holographisches optisches Blaze-Element ist.

3. Optischer Aufnahmekopf nach einem der Ansprüche 1 und 2, wobei der semitransparente Film (12) ein Reflexionsvermögen von ungefähr 1/3 hat.

4. Optischer Aufnahmekopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das holographische optische Element (104) getrennte erste und zweite Bereiche (151, 152) hat, wobei der erste Bereich (151) einen Rückwärtslichtstrahl der +1. Beugungsordnung (141) aus einer Kugelwelle mit einem Brennpunkt vor den Arbeitsoberflächen der Photodetektoren (S10, S20, S30, S40, S50, S60) erzeugt und der zweite Bereich (152) einen Rückwärtslichtstrahl der +1. Beugungsordnung (142) aus einer Kugelwelle mit einem Brennpunkt hinter den Arbeitsoberflächen der Photodetektoren (S10, S20, S30, S40, S50, S60) erzeugt.

5. Optischer Aufnahmekopf zum Arbeiten auf einem Informationsaufzeichnungsmaterial, umfassend:

eine Lichtquelle (2a) zum Emittieren eines linear polarisierten Lichtstrahls (3b);

eine transparente Basisplatte (9) mit einem polarisationsabhängig reflektierenden Film (19), der auf der Vorderfläche der transparenten Basisplatte (9) gebildet ist, wobei der polarisationsabhängig reflektierende Film (19) dem von der Lichtquelle (2a) emittierten Lichtstrahl (3b) ausgesetzt ist und im wesentlichen den von der Lichtquelle (2a) emittierten linear polarisierten Lichtstrahl (3b) vollständig reflektiert, wobei der linear polarisierte Lichtstrahl (3b), der von dem polarisationsabhängig reflektierenden Film (19) reflektiert wird, einen linear polarisierten Vorwärtslichtstrahl (15) bildet;

ein optisches Kondensorsystem (4), das zwischen dem polarisationsabhängig reflektierenden Film (19) und dem Informationsaufzeichnungsmaterial (5) angeordnet ist;

eine Viertelwellenplatte (18), die zwischen dem polarisationsabhängig reflektierenden Film (19) und dem Informationsaufzeichnungsmaterial (5) angeordnet ist;

wobei die Polarisation des linear polarisierten Vorwärtslichtstrahls (15) durch die Viertelwellenplatte (18) verändert wird und der Vorwärtslichtstrahl durch das optische Kondensorsystem (4) auf das Informationsaufzeichnungsmaterial (5) fokussiert wird und dann an dem Informationsaufzeichnungsmaterial (5) reflektiert wird und einen Rückwärtslichtstrahl (16) bildet;

wobei die Viertelwellenplatte (18) die Polarisation des Rückwärtslichtstrahls (16) verändert, um zu ermöglichen, daß der Rückwärtslichtstrahl (16) durch den polarisationsabhängig reflektierenden Film (19) durchgeht;

wobei der Rückwärtslichtstrahl (16) aufeinanderfolgend durch das optische Kondensorsystem (4), die Viertelwellenplatte (18), den polarisationsabhängig reflektierenden Film (19) und die transparente Basisplatte (9) durchgeht und von der Rückfläche der transparenten Basispiatte (9) reflektiert wird; und

eine Vielzahl von Photodetektoren (7; S10, S20, S30, S40, S50, S60) zum Empfangen des reflektierten Rückwärts- Lichtstrahls (6),

dadurch gekennzeichnet, daß

ein holographisches optisches Element (1; 104a; 1a) auf der Rückfläche der transparenten Basisplatte (9) gebildet ist, welches mindestens einen gebeugten Rückwärtslichtstrahl der +1. Ordnung (6) aus dem Rückwärtslichtstrahl (16) bildet;

und die Vielzahl von Photodetektoren (7; S10, S20, S30, S40, S50, S60) den gebeugten Lichtstrahl +1. Ordnung (6) empfangen und den empfangenen gebeugten Lichtstrahl +1. Ordnung (6) in jeweils entsprechende elektrische Signale umwandeln.

6. Optischer Aufnahmekopf nach Anspruch 5, wobei das holographische optische Element ein holographisches optisches Blaze-Element ist.

7. Optischer Aufnahmekopf nach einem der Ansprüche 5 und 6, wobei das holographische optische Element (104a) getrennte erste und zweite Bereiche (151, 152) hat, wobei der erste Bereich (151) einen Rückwärtslichtstrahl der +1. Beugungsordnung (141) aus einer Kugelwelle mit einem Brennpunkt vor den Arbeitsoberflächen der Photodetektoren (S10, S20, S30, S40, S50, S60) erzeugt und der zweite Bereich (152) einen Rückwärtslichtstrahl der +1. Beugungsordnung (142) aus einer Kugelwelle mit einem Brennpunkt hinter den Arbeitsoberflächen der Photodetektoren (S10, S20, S30, S40, S50, S60) erzeugt.