DE69431375T2

DE69431375T2 - Vorrichtung zur optischen Aufzeichnung und Wiedergabe

Info

Publication number: DE69431375T2
Application number: DE69431375T
Authority: DE
Inventors: Tohru Fujimaki; Satoshi Itami; Kyoko Miyabe; Koichi Tezuka
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1993-06-21
Filing date: 1994-06-19
Publication date: 2003-02-13
Anticipated expiration: 2014-06-20
Also published as: EP1030295B1; DE69428083T2; DE69430549T2; EP1030295A2; DE69428083D1; JPH0773479A; EP1030298A3; EP1030298A2; DE69431375D1; JP3047342B2; DE69430549D1; EP1030298B1; EP1030295A3

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf eine optische Information aufzeichnende/reproduzierende Geräte und insbesondere auf ein eine optische Information aufzeichnendes/reproduzierendes Gerät, welches Information auf einem Aufzeichnungsmedium optisch aufzeichnet und/oder die Information vom Aufzeichnungsmedium optisch reproduziert.
Eine optische Platteneinheit ist ein Beispiel einer Einheit, die ein eine optische Information aufzeichnendes/reproduzierendes Gerät nutzt. Die optische Platteneinheit kann als eine Speichereinheit eines Dateisystem oder dergleichen genutzt werden und ist zum Speichern von Programmen und großen Datenmengen geeignet. In solch einer optischen Platteneinheit ist es wünschenswert, daß ihr optisches System die Information genau aufzeichnen und/oder reproduzieren kann und daß die Anzahl ihrer Teile minimiert ist, um die Kosten der optischen Platteneinheit als Ganzes zu reduzieren.
Verschiedene Verfahren wurden vorgeschlagen, um einen Fokalfehler in der optischen Platteneinheit zu detektieren. Im allgemeinen sind das Astigmatismus-Verfahren und das Foucault-Verfahren gut bekannt. Das Foucault-Verfahren wird manchmal auch als das Doppelmesser-Kantenverfahren (double knife edge technique) bezeichnet.
Im Vergleich zum Astigmatismus-Verfahren wird das Foucault-Verfahren durch die externe Störung, die auftritt, wenn eine Spur auf einer optischen Platte durchlaufen wird, die Doppelbrechung der optischen Platte weniger beeinflußt. Dementsprechend ist die Mischung der externen Störung in ein Fokalfehlersignal, wenn das Foucault-Verfahren verwendet wird, im Vergleich zu dem Fall extrem klein, in dem das Astigmatismus-Verfahren verwendet wird. Außerdem detektiert das Foucault-Verfahren einen reflektierten Lichtstrahl von der optischen Platte durch einen Photodetektor, der in einer Nähe eines Bilderzeugungspunktes des optischen Strahls angeordnet ist, und aus diesem Grund wird ein anormaler Versatz in dem Fokalfehlersignal kaum erzeugt, selbst wenn sich der reflektierte Lichtstrahl aus einer optischen Achse verschiebt. Wegen dieser vorteilhaften Merkmale, die durch das Foucault- Verfahren erhalten werden können, ist es wünschenswert, das Foucault-Verfahren als das Fokalfehlerdetektionsverfahren zu verwenden.
Zuerst wird mit Verweis auf Fig. 1 ein Beispiel eines eine optische Information aufzeichnenden/reproduzierenden Gerätes innerhalb einer herkömmlichen magnetooptischen Platteneinheit beschrieben, welche das Foucault-Verfahren verwendet.
In einem optischen System des in Fig. 1 gezeigten, eine optische Information aufzeichnenden/reproduzierenden Geräts wird ein Laserstrahl, der von einer Laserdiode 201 emittiert wird, in einer Kollimatorlinse 202 in einen parallelen Strahl mit einem ovalen Querschnitt geformt und wird danach in einem Echtkreis-Korrekturprisma 203 in einen Lichtstrahl mit einem kreisförmigen Querschnitt geformt. Der Lichtstrahl von dem Echtkreis-Korrekturprisma 203 wird durch einen Strahlteiler 204 durchgelassen, durch einen Spiegel 205 reflektiert und über eine Objektivlinse 206 auf einer Platte 207 konvergiert. Ein reflektierter Lichtstrahl von der Platte 207 tritt über die Objektivlinse 206 und den Spiegel 205 in den Strahlteiler 204 ein, aber diesmal wird der reflektierte Lichtstrahl durch den Strahlteiler 204 reflektiert und in Richtung auf einen Strahlteiler 208 gelenkt. Der Strahlteiler 208 teilt den reflektierten Lichtstrahl in zwei Lichtstrahlen und liefert einen Lichtstrahl an ein Detektionssystem für magnetooptische Signale und den anderen Lichtstrahl an ein Detektionssystem für Servosignale.
Das Detektionssystem für magnetooptische Signale enthält ein Wollaston-Prisma 209, eine Linse 210 und einen 2-teiligen Photodetektor 211. Einer der beiden, vom Strahlteiler 208 abgegebenen Lichtstrahlen wird über das Wollaston-Prisma 209 und die Linse 210 in den 2-teiligen Photodetektor 211 eingegeben, und der 2-teilige Photodetektor 211 detektiert das magnetooptische Signal, d. h. das Informationssignal, auf der Basis des Eingangslichtstrahls.
Das Detektionssystem für Servosignale enthält eine Kondensorlinse 212, einen Strahlteiler 213, einen 2-teiligen Photodetektor 214, ein zusammengesetztes Prisma 215 und einen 4-teiligen Photodetektor 216. Der andere der beiden Lichtstrahlen, die vom Strahlteiler 208 abgegeben werden, wird auf einer Seite über die Kondensorlinse 212 und den Strahlteiler 213 in den 2-teiligen Photodetektor 214 eingegeben und wird auf der anderen über das zusammengesetzte Prisma 215 in den 4-teiligen Photodetektor 216 eingegeben. Der 2-teilige Photodetektor 214 bildet ein Nachführungsfehler-Detektionssystem in dem Detektionssystem für Servosignale und erzeugt ein Nachführungsfehlersignal, indem eine Differenz zwischen den Ausgaben des 2-teiligen Photodetektors 214 gemäß dem Gegentaktverfahren (push-pull technique) erhalten wird. Das zusammengesetzte Prisma 215 und der 4-teilige Photodetektor 216 bilden ein Fokalfehler-Detektionssystem in dem Detektionssystem für Servosignale und erzeugen auf der Basis von Ausgaben des 4-teiligen Photodetektors 216 gemäß dem Foucault- Verfahren ein Fokalfehlersignal. Eine Fokus-Servooperation steuert die relative Positionsbeziehung der Objektivlinse 206 und der Platte 207 auf der Basis des Fokalfehlersignals, so daß auf der Platte 207 eine Fokusposition oder Position im Fokus liegt.
Als nächstes wird durch Verweisen auf Fig. 2 und 3 eine Beschreibung des Gegentaktverfahrens gegeben. Fig. 2 zeigt die relative Positionsbeziehung des Lichtstrahls, der über der Objektivlinse 206 gestrahlt wird, und die Spur auf der Platte 207, und Fig. 3 zeigt einen Fleck des reflektierten Lichtstrahls, der auf dem 2-teiligen Photodetektor 214 gebildet wird, in Entsprechung zu Fig. 2.
In Fig. 2 zeigt (b) einen Fall, in dem der Fleck des Lichtstrahls bei der Mitte einer Führungsrille 207a der Platte 207 positioniert ist. In diesem Fall wird der Fleck des reflektierten Lichtstrahls auf dem 2-teiligen Photodetektor 214 wie in Fig. 3(b) gezeigt gebildet, und eine Lichtintensitätsverteilung b ist nach rechts und links symmetrisch. Falls die Ausgaben des 2-teiligen Photodetektors 214 durch A und B bezeichnet werden, wird ein Nachführungsfehlersignal TES auf der Basis der vorliegenden Formel (1) erzeugt.
TES = A - B (1)
In diesem Fall ist das Nachführungsfehlersignal TES 0.
Falls der Fleck des Lichtstrahls in Fig. 2(b) sich nach rechts verschiebt, wie in Fig. 2(a) gezeigt ist, wird eine Lichtintensitätsverteilung a des reflektierten Lichtstrahls unsymmetrisch, und die Lichtintensität am linken Detektorteil des 2-teiligen Photodetektors 214 wird größer, wie in Fig. 3(a) gezeigt ist. Aus diesem Grund nimmt das Nachführungsfehlersignal TES in diesem Fall einen positiven Wert ein.
Falls andererseits der Fleck des Lichtstrahls in Fig. 2(b) sich nach links verschiebt, wie in Fig. 2(c) gezeigt ist, wird eine Lichtintensitätsverteilung c des reflektierten Lichtstrahls unsymmetrisch, und die Lichtintensität am rechten Detektorteil des 2-teiligen Photodetektors 214 wird größer, wie in Fig. 3(c) gezeigt ist. Aus diesem Grund nimmt das Nachführungsfehlersignal TES in diesem Fall einen negativen Wert ein.
Falls der Fleck des Lichtstrahls auf der Platte 207 sich bezüglich der zentralen Position der Führungsrille 207a nach rechts oder links verschiebt, ändert sich dementsprechend das Nachführungsfehlersignal TES, welches in der oben beschriebenen Weise erhalten wird, zu einem mehr positiven oder negativen Wert. Folglich ist es möglich, auf der Basis des Nachführungsfehlersignals TES eine geeignete Nachführungssteueroperation auszuführen.
Fig. 4 zeigt ein Beispiel der Formen des zusammengesetzten Prismas 215 und des 4-teiligen Photodetektors 216. Der 4- teilige Photodetektor 216 enthält Detektorteile 216a, 216b, 216c und 216d. Ein Fokalfehlersignal FES wird aus Ausgaben A, B, C und D, die von den Detektorteilen 216a, 216b, 216c bzw. 216d des 4-teiligen Photodetektors 216 ausgegeben werden, auf der Basis der folgenden Formel (2) erzeugt.
FES = (A - B) + (C - D) (2)
Idealerweise ist das Fokalfehlersignal FES 0 in einem Zustand, in dem der Fleck des Lichtstrahls auf der Platte 207 im Fokus ist. In diesem Fall wird das Fokalfehlersignal FES mit einer S-Kurve, wie in Fig. 5 gezeigt ist, in Abhängigkeit von der Distanz zwischen der Objektivlinse 206 und der Platte 207 erhalten. In Fig. 5 gibt die Ordinate das Fokalfehlersignal FES an, und die Abszisse gibt die Distanz zwischen der Objektivlinse 206 und der Platte 207 an. Der Ursprung (0) auf der Abszisse entspricht der Position im Fokus, und die obige Distanz wird nach links kleiner und nach rechts in Fig. 5 größer.
Fig. 6 zeigt die relative Positionsbeziehung der Objektivlinse 206 und dar Platte 207. In Fig. 6 zeigt (a) einen Fall, in dem die Objektivlinse 206 nahe der Platte 207 ist und die Position im Fokus in der Figur oberhalb der Platte 207 liegt, zeigt (b) einen Fall, in dem die Position im Fokus auf der Platte 207 liegt, und (c) zeigt einen Fall, in dem die Objektivlinse 206 von der Platte 207 entfernt ist und die Position im Fokus in der Figur zwischen der Platte 207 und der Objektivlinse 206 liegt.
Fig. 7 zeigt Strahlflecke auf dem 4-teiligen Photodetektor 216 für jede relative Positionsbeziehung der Objektivlinse 206 und der Platte 207, die in Fig. 6 dargestellt ist. In Fig. 7 zeigt (a) die Strahlflecke für die Positionsbeziehung, die in Fig. 6(a) dargestellt ist, zeigt (b) die Strahlflecke für die Positionsbeziehung im Fokus, die in Fig. 6(b) gezeigt ist, und (c) zeigt die Strahlflecke für die Positionsbeziehung, die in Fig. 6(c) dargestellt ist. Wie in Fig. 7(b) gezeigt ist, weisen die Strahlflecke auf dem 4-teiligen Photodetektor 216 in der Position im Fokus ovale Formen auf, und eine Teilungslinie E des 4-teiligen Photodetektors 216 ist bei der Mitte jedes ovalen Strahlflecks positioniert.
In der tatsächlichen Platteneinheit kann jedoch die Verteilung der Menge des auf die Platte 207 gestrahlten Lichtstrahls unsymmetrisch sein, und Fehler können in den Montagepositionen des zusammengesetzten Prismas 215 und des 4- teiligen Photodetektors 216 existieren.
Die Lichtintensitätsverteilung des Lichtstrahls, der von der Laserdiode 201 emittiert wird, kann im allgemeinen durch eine Gaußsche Verteilung approximiert werden. Falls die optische Achse des von der Laserdiode 201 emittierten Lichtstrahls mit den optischen Achsen anderer optische Teiler übereinstimmt, ist es daher möglich, eine Gaußsche Verteilung zu erhalten, in der die Mitte der Lichtintensität des Lichtstrahls, der in die Objektivlinse 206 eingegeben oder eingespeist wird, mit der optischen Achse (Punkt 0) übereinstimmt, die in Fig. 8 dargestellt ist. Falls jedoch der von der Laserdiode 201 emittierte Lichtstrahl um einen Winkel A in Fig. 1 geneigt ist, wird die Mitte der Lichtintensität des in die Objektivlinse 206 eingegebenen Lichtstrahls aus der optischen Achse (Punkt 0) in der Gaußschen Verteilung verschoben, wie durch eine gestrichelte Linie in Fig. 8 angegeben ist. Die "unsymmetrische Verteilung" der Lichtintensität des auf die Platte 207 gestrahlten Lichtstrahls oder das "Dezentrieren" verweist auf solch eine Differenz zwischen der optischen Achse und der Mitte der Intensitätsverteilung des Lichtstrahls.
Andererseits verweist der "Montagefehler" des zusammengesetzten Prismas 215 beispielsweise auf einen Positionsfehler des zusammengesetzten Prismas 215 in einer y-Richtung in Fig. 4. Falls solch ein Montagefehler existiert, kann das zusammengesetzte Prisma 215 den einfallenden Lichtstrahl nicht genau in zwei gleiche Lichtstrahlen teilen. Falls die Mittellinie des zusammengesetzten Prismas 215 sich um eine Distanz Δy in der y-Richtung aus der Mitte des einfallenden Lichtstrahls verschiebt, wobei die Mittellinie sich in der x- Richtung in Fig. 4 erstreckt, kann im allgemeinen der Wert des Montagefehlers aus [Δy/(Durchmesser des Lichtstrahls)] 100 (%) erhalten werden.
Falls die Menge des Lichtstrahls, der in dem zusammengesetzten Prisma 215 in zwei geteilt wird, sich ändert, und ein Positionsfehler der Teilungslinie E des 4-teiligen Photodetektors 216 auftritt, wird aus diesem Grund ein Fokalversatz erzeugt. Die Erzeugung des "Fokalversatzes" bedeutet, daß das durch die Formel (2) beschriebene Fokalfehlersignal FES an einer anderen Position als der Position im Fokus 0 wird. Gemäß dem herkömmlichen Foucault-Verfahren ist folglich bezüglich der unsymmetrischen Verteilung der Menge eines auf die Platte 207 gestrahlten Lichtstrahls, des Montagefehlers des zusammengesetzten Prismas 215 und des 4-teiligen Photodetektors 216 und dergleichen der zulässige Spielraum des Fokalfehler-Nachweissystems extrem klein. Daher besteht insofern ein Problem, als es extrem schwierig ist, aufgrund der obigen Fehlerfaktoren ein genaues Fokalfehlersignal zu erhalten.
US-A-4 873 678 offenbart eine magnetooptische Datenaufzeichnungs- und Reproduziervorrichtung mit Merkmalen, die dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ähnlich sind. Gemäß dieser Veröffentlichung ist die Toleranz des Positionsfehlers des FES- Detektors klein. Als Ergebnis wird das Fokalfehlersignal FES durch den Fehler in der Montageposition des FES-Detektors, die Temperaturänderung und dergleichen leicht beeinflusst.
US-A-5 510 538 und JP-A-03 263 636 beziehen sich nur auf den technologischen Hintergrund der neuen Ansprüche 1 und 6.
JP-A-03 150 744 und EP-A-0 582 059 (Stand der Technik nach Artikel 54(3) EPC für DE, FR und GB) zeigen magnetooptische Geräte, welche holographische optische Elemente nutzen und nicht mit dem Gegenstand der vorliegenden Erfindung zusammenhängen.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Zuverlässigkeit der Fokusfehlerdetektion und Nachführungsfehlerdetektion eines eine optische Information aufzeichnenden/reproduzierenden Geräts zu verbessern, das von dem optischen Aufzeichnungsmedium reflektiertes Licht nutzt.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 6 gelöst.
Gemäß diesem eine optische Information aufzeichnenden/reproduzierenden Gerät ist es möglich, ein genaues Fokusfehlersignal zu erhalten, weil die akzeptierbare Toleranz des Fokusfehler-Detektionssystems bezüglich der unausgeglichenen oder asymmetrischen Verteilung der Größe des auf das optische Aufzeichnungsmedium gestrahlten Lichtstrahls, des Befestigungsfehlers des zusammengesetzten Prismas, des Photodetektors und dergleichen groß eingestellt werden kann.
Es ist unnötig, zwei unabhängige optische Wege vorzusehen, selbst wenn der Fokalfehler gemäß der Foucault-Technik detektiert werden soll und der Nachführungsfehler gemäß dem Gegentaktverfahren detektiert werden soll. Folglich ist es möglich, den vom optischen System innerhalb des eine optische Information aufzeichnenden/reproduzierenden Geräts eingenommenen Raum zu reduzieren und die Anzahl erforderlicher Teile zu reduzieren. Aus diesem Grund ist es möglich, sowohl die Größe als auch die Kosten des eine optische Information aufzeichnenden/reproduzierenden Geräts und einer optischen Platteneinheit zu reduzieren, für die das eine optische Information aufzeichnende/reproduzierende Gerät verwendet werden kann.
Außerdem ist es möglich, sowohl die Größe als auch Kosten des eine optische Information aufzeichnenden/reproduzierenden Geräts und einer optischen Platteneinheit zu reduzieren, für die das eine optische Information aufzeichnende/reproduzierende Gerät verwendet werden kann.
Andere Aufgaben und weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung ersichtlich werden, wenn sie in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen gelesen wird.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist ein Diagramm, das ein Beispiel eines herkömmlichen, eine optische Information aufzeichnendes/reproduzierenden Gerätes zeigt;
Fig. 2 in Teilen (a), (b) und (c) ist ein Diagramm, das die relative Positionsbeziehung zwischen einem Lichtstrahl, der über eine Objektivlinse gestrahlt wird, und einer Spur auf einer optischen Platte zeigt, um das Gegentaktverfahren zu erläutern;
Fig. 3 in Teilen (a), (b) und (c) ist ein Diagramm, das einen Fleck eines reflektierten Lichtstrahls zeigt, der auf einem 2-teiligen Photodetektor gebildet wird;
Fig. 4 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel der Formen eines zusammengesetzten Prismas und eines 4- teiligen Photodetektors zeigt;
Fig. 5 ist ein Diagramm, das die Beziehung einer Distanz zwischen der Objektivlinse und der Platte und eines Fokalfehlersignals FES zeigt;
Fig. 6 in Teilen (a), (b) und (c) ist ein Diagramm, das die relative Positionsbeziehung der Objektivlinse und der Platte zeigt;
Fig. 7 in Teilen (a), (b) und (c) ist ein Diagramm, das einen Fleck eines reflektierten Lichtstrahls zeigt, der auf dem 4-teiligen Photodetektor gebildet wird;
Fig. 8 ist ein Diagramm, das eine Gaußsche Verteilung zeigt;
Fig. 9 ist eine perspektivische Ansicht, die einen wesentlichen Teil eines eine optische Information aufzeichnenden/reproduzierenden Gerätes zeigt;
Fig. 10 ist eine perspektivische Ansicht, die einen wesentlichen Teil eines zweiten, eine optische Information aufzeichnenden/reproduzierenden Gerätes zeigt;
Fig. 11 ist eine perspektivische Ansicht, die einen wesentlichen Teil eines dritten, eine optische Information aufzeichnenden/reproduzierenden Gerätes zeigt;
Fig. 12 ist eine perspektivische Ansicht, die einen wesentlichen Teil eines vierten, eine optische Information aufzeichnenden/reproduzierenden Gerätes zeigt;
Fig. 13 ist eine perspektivische Ansicht, die einen wesentlichen Teil eines fünften, eine optische Information aufzeichnenden/reproduzierenden Gerätes zeigt;
Fig. 14 ist eine perspektivische Ansicht, die einen wesentlichen Teil eines sechsten, eine optische Information aufzeichnenden/reproduzierenden Gerätes zeigt;
Fig. 15 ist eine perspektivische Ansicht, die einen wesentlichen Teil eines siebten, eine optische Information aufzeichnenden/reproduzierenden Gerätes zeigt;
Fig. 16 ist eine perspektivische Ansicht, die einen wesentlichen Teil eines achten, eine optische Information aufzeichnenden/reproduzierenden Gerätes zeigt;
Fig. 17 ist eine perspektivische Ansicht, die einen wesentlichen Teil eines neunten, eine optische Information aufzeichnenden/reproduzierenden Gerätes zeigt;
Fig. 18 ist eine perspektivische Ansicht, die einen wesentlichen Teil eines zehnten, eine optische Information aufzeichnenden/reproduzierenden Gerätes zeigt;
Fig. 19 ist eine Querschnittansicht, die ein elftes, eine optische Information aufzeichnendes/reproduzierendes Gerät zeigt;
Fig. 20 ist eine perspektivische Ansicht, die einen wesentlichen Teil des elften, eine optische Information aufzeichnenden/reproduzierenden Gerätes zeigt;
Fig. 21 in Teilen (a), (b), (c) und (d) ist ein Diagramm, das Simulationsergebnisse darstellt, die die Beziehung einer Fokusposition und eines Fokalfehlersignals FES im Stand der Technik beschreiben;
Fig. 22 in Teilen (a), (b), (c) und (d) ist ein Diagramm, das Simulationsergebnisse zeigt, die die Beziehung der Fokusposition und des Fokalfehlersignals FES in dem ersten, dritten, fünften, siebten, neunten oder zehnten Gerät beschreiben;
Fig. 23 ist ein Diagramm, das die Beziehung einer Detektorverschiebung und eines Fokalversatzes im Stand der Technik zeigt;
Fig. 24 ist ein Diagramm, das die Beziehung der Detektorverschiebung und des Fokalversatzes in dem ersten, dritten, fünften, siebten, neunten oder zehnten Gerät zeigt;
Fig. 25 ist ein Diagramm, das eine erste Ausführungsform des eine optische Information aufzeichnenden/reproduzierenden Gerätes der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 26 in Teilen (a) und (b) ist ein Diagramm, das ein zusammengesetztes Prisma der ersten Ausführungsform im vergrößerten Maßstab zeigt;
Fig. 27 ist eine perspektivische Ansicht, die einen wesentlichen Teil der ersten Ausführungsform zeigt;
Fig. 28 in Teilen (a) und (b) ist ein Diagramm, das ein zusammengesetztes Prisma einer zweiten Ausführungsform des eine optische Information aufzeichnenden/reproduzierenden Gerätes gemäß der vorliegenden Erfindung in einem vergrößerten Maßstab zeigt;
Fig. 29 ist eine perspektivische Ansicht, die einen wesentlichen Teil der zweiten Ausführungsform zeigt;
Fig. 30 in Teilen (a) und (b) ist ein Diagramm, das ein zusammengesetztes Prisma eines vierzehnten eine optische Information aufzeichnenden/reproduzierenden Gerätes im vergrößerten Maßstab zeigt;
Fig. 31 ist eine perspektivische Ansicht, die einen wesentlichen Teil des vierzehnten Geräts zeigt;
Fig. 32 ist ein Diagramm, das eine dritte Ausführungsform des eine optische Information aufzeichnenden/reproduzierenden Gerätes gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 33 ist eine perspektivische Ansicht, die einen wesentlichen Teil der dritten Ausführungsform zeigt;
Fig. 34 ist eine Draufsicht, die einen Photodetektor der dritten Ausführungsform zeigt;
Fig. 35 ist eine perspektivische Ansicht, die einen wesentlichen Teil eines sechzehnten, eine optische Information aufzeichnenden/reproduzierenden Gerätes zeigt;
Fig. 36 ist eine Querschnittansicht, die einen wesentlichen Teil eines optischen Hologrammelements des sechzehnten Geräts zeigt;
Fig. 37 ist eine perspektivische Ansicht, um allein die Funktionen des optischen Hologrammelements zu erläutern;
Fig. 38 ist eine Draufsicht zum Erläutern des Aufbaus des optischen Hologrammelements;
Fig. 39 ist eine Querschnittansicht, die einen wesentlichen Teil eines optischen Hologrammelements eines siebzehnten Geräts des eine optische Information aufzeichnenden/reproduzierenden Gerätes zeigt;
Fig. 40 ist eine perspektivische Ansicht, um allein wünschenswerte Funktionen zu erläutern;
Fig. 41 ist ein Diagramm, das ein achtzehntes, eine optische Information aufzeichnendes/reproduzierendes Gerät zeigt;
Fig. 42 in Teilen (a) und (b) ist ein Diagramm, das ein zusammengesetztes Prisma des achtzehnten Geräts zeigt;
Fig. 43 ist eine perspektivische Ansicht, die einen wesentlichen Teil des achtzehnten Geräts zeigt;
Fig. 44 ist ein Diagramm, das ein neunzehntes, eine optische Information aufzeichnendes/reproduzierendes Gerät zeigt;
Fig. 45 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Wollaston-Prisma des neunzehnten Geräts zeigt;
Fig. 46 ist ein Diagramm, das einen integralen Teil zeigt, der aus einem zusammengesetzten Prisma und dem Wollaston-Prisma des neunzehnten Geräts aufgebaut ist; und
Fig. 47 ist eine perspektivische Ansicht, die einen wesentlichen Teil des neunzehnten Geräts zeigt.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Fig. 9 ist eine perspektivische Ansicht, die einen wesentlichen Teil eines ersten eine optische Information aufzeichnenden/reproduzierenden Gerätes zeigt. Ein zusammengesetztes Prisma 15 enthält abgeschrägte Teile 15a und 15b und einen zentralen Teil 15c ohne Schräge. Auf der anderen Seite enthält ein 4-teiliger Photodetektor 16 2-teilige Photodetektoren 16a und 16b und einen zentralen Teil 16c, der keinen Photodetektorteil enthält. Das zusammengesetzte Prisma 15 und der 4-teilige Photodetektor 16 sind anstelle des zusammengesetzten Prismas 215 und des 4-teiligen Photodetektors 216 im optischen. System des eine optische Information aufzeichnenden/reproduzierenden Gerätes vorgesehen, das z. B. in Fig. 1 gezeigt ist, und detektieren den Fokalfehler.
Der reflektierte Lichtstrahl, der über die Strahlteiler 204 und 208, die Kondensorlinse 212 und den Strahlteiler 213 erhalten wird, wird in das zusammengesetzte Prisma 15 eingegeben. Aus dem reflektierten Lichtstrahl, der in das zusammengesetzte Prisma 15 eingegeben wird, bilden die durch die abgeschrägten Teile 15a und 15b des zusammengesetzten Prismas 15 durchgelassenen Lichtstrahlen Flecke auf den entsprechenden 2-teiligen Photodetektoren 16a und 16b des 4-teiligen Photodetektors 16. Durch Ausführen der Operation der oben beschriebenen Formel (2) unter Verwendung der Ausgaben der 2- teiligen Photodetektoren 16a und 16b ist es dementsprechend möglich, ähnlich dem herkömmlichen Fall ein Fokalfehlersignal FES zu erhalten.
Aus dem reflektierten Lichtstrahl wird andererseits der Lichtstrahl, der durch den zentralen Teil 15c des zusammengesetzten Prismas 15 durchgelassen wird, in den zentralen Teil 16c des 4-teiligen Photodetektors 16 eingegeben. Als Folge wird aus dem in das zusammengesetzte Prisma 15 eingegebenen reflektierten Lichtstrahl der Lichtstrahl, welcher durch den zentralen Teil 15c des zusammengesetzten Prismas 15 durchgelassen wird, nicht in die 2-teiligen Photodetektoren 16a und 16b des 4-teiligen Photodetektors 16 eingegeben, d. h. wird nicht in einen lichtempfindlichen Teil des 4-teiligen Photodetektors 16 eingegeben.
In diesem Gerät haben die Flecke, welche auf den 2- teiligen Photodetektoren 16a und 16b des 4-teiligen Photodetektors 16 gebildet werden, ovale Formen mit einer größeren Hauptachse als der des herkömmlichen Falls. Mit anderen Worten, die ovalen Flecke sind in einer zur Teilungslinie E von jedem der 2-teiligen Photodetektoren 16a und 16b senkrechten Richtung länger. Aus diesem Grund ist der Fokalversatz, der durch den Positionsfehler der Teilungslinien E erzeugt wird, extrem klein.
Als nächstes wird durch Bezugnahme auf Fig. 10 eine Beschreibung eines zweiten, eine optische Information aufzeichnenden/reproduzierenden Gerätes gegeben. Fig. 10 ist eine perspektivische Ansicht, die einen wesentlichen Teil des zweiten Geräts zeigt.
In Fig. 10 hat ein zusammengesetztes Prisma 25 eine trapezförmige Säulenform und enthält abgeschrägte Teile 25a und 2b und einen zentralen Teil 25c, der keine Schräge aufweist. Andererseits enthält ein 4-teiliger Photodetektor 26 2- teilige Photodetektoren 26a und 26b und einen zentralen Teil 26c, der keinen Photodetektorteil einschließt. Das zusammengesetzte Prisma 25 und der 4-teilige Photodetektor 26 sind anstelle des zusammengesetzten Prismas 215 und des 4-teiligen Photodetektors 216 in dem optischen System des eine optische Information aufzeichnenden/reproduzierenden Gerätes vorgesehen, das z. B. in Fig. 1 gezeigt ist, und detektieren den Fokalfehler.
Der reflektierte Lichtstrahl, der über die Strahlteiler 204 und 208, die Kondensorlinse 212 und den Strahlteiler 213 erhalten wird, wird in das zusammengesetzte Prisma 25 eingegeben. Aus dem reflektierten Lichtstrahl, der in das zusammengesetzte Prisma 25 eingegeben wird, bilden die durch die abgeschrägten Teile 25a und 25b des zusammengesetzten Prismas 25 durchgelassenen Lichtstrahlen Flecke auf den entsprechenden 2-teiligen Photodetektoren 26a und 26b des 4-teiligen Photodetektors 26. Durch Ausführen der Operation der oben beschriebenen Formel (2) unter Verwendung der Ausgaben der 2- teiligen Photodetektoren 26a und 26b ist es dementsprechend möglich, ähnlich dem herkömmlichen Fall ein Fokalfehlersignal FES zu erhalten.
Aus dem reflektierten Lichtstrahl wird andererseits der Lichtstrahl, der durch den zentralen Teil 25c des zusammengesetztem Prismas 25 durchgelassen wird, in den zentralen Teil 26c des 4-teiligen Photodetektors 26 eingegeben. Folglich wird aus dem in das zusammengesetzte Prisma 25 eingegebenen reflektierten Lichtstrahl der Lichtstrahl, der durch den zentralen Teil 25c des zusammengesetzten Prismas 25 durchgelassen wird, nicht in die 2-teiligen Photodetektoren 26a und 26b des 4-teiligen Photodetektors 26 eingegeben, d. h. wird nicht in einen lichtempfindlichen Teil des 4-teiligen Photodetektors 26 eingegeben.
In diesem Gerät haben die Flecke, welche auf den 2- teiligen Photodetektoren 26a und 26b des 4-teiligen Photodetektors 26 gebildet werden, ovale Formen mit einer größeren Hauptachse als der des herkömmlichen Falls. Mit anderen Worten, die ovalen Flecke sind in einer zur Teilungslinie E von jedem der 2-teiligen Photodetektoren 26a und 26b senkrechten Richtung länger. Aus diesem Grund ist der Fokalversatz, der durch den Positionsfehler der Teilungslinien E erzeugt wird, extrem klein.
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf Fig. 11 eine Beschreibung eines dritten, eine optische Information aufzeichnenden/reproduzierenden Gerätes gegeben. Fig. 11 ist eine perspektivische Ansicht, die einen wesentlichen Teil der dritten Ausführungsform zeigt. In Fig. 11 sind diejenigen Teile, welche dieselben wie die entsprechenden Teile in Fig. 9 sind, durch die gleichen Bezugsziffern bezeichnet, und deren Beschreibung wird weggelassen.
In dieser Ausführungsform ist auf dem zentralen Teil 15c eines zusammengesetzten Prismas 15A eine Licht absorbierende oder blockierende Schicht 15cA ausgebildet, um den Lichtstrahl, der die Wellenlänge des von der in Fig. 1 gezeigten Laserdiode 201 emittierten Lichts aufweist, zu absorbieren oder zu blockieren. Diese Licht absorbierende oder blockierende Schicht 15cA kann auf der Vorderseite oder der Rückseite des zusammengesetzten Prismas 15A beim zentralen Teil 15c gebildet werden. Außerdem nutzt diese Ausführungsform den gleichen 4-teiligen Photodetektor 216, der in dem in Fig. 1 gezeigten herkömmlichen Fall verwendet wird.
In diesem Fall wird der reflektierte Lichtstrahl, der über die Strahlteiler 204 und 208, die Kondensorlinse 212 und den Strahlteiler 213 erhalten wird, in das, zusammengesetzte Prisma 15A eingegeben. Aus dem reflektierten Lichtstrahl, der in das zusammengesetzte Prisma 15A eingegeben wird, bilden die Lichtstrahlen, die durch die abgeschrägten Teile 15a und 15b des zusammengesetzten Prismas 15A durchgelassen werden, Flecke auf den entsprechenden Detektorteilen 216a, 216b, 216c und 216d des 4-teiligen Photodetektors 216. Durch Ausführen der Operation der oben beschriebenen Formel (2) unter Verwendung der Ausgaben der Detektorteile 216a, 216b, 216c und 216d ist es dementsprechend möglich, ein Fokalfehlersignal FES ähnlich dem herkömmlichen Fall zu erhalten.
Aus dem reflektierten Lichtstrahl wird andererseits der Lichtstrahl, der in dem zentralen Teil 15c des zusammengesetzten Prismas 15A eingegeben wird, durch die Licht absorbierenden oder blockierenden Schicht 15cA absorbiert oder blockiert und wird nicht in den 4-teiligen Photodetektor 216 eingegeben. Als Folge wird aus dem in das zusammengesetzte Prisma 15A eingegebenen reflektierten Lichtstrahl der Lichtstrahl, der in den zentralen Teil 15c des zusammengesetzten Prismas 15A eingegeben wird, nicht in die Detektorteile 216a, 216b, 216c und 216d des 4-teiligen Photodetektors 216 eingegeben, d. h. wird nicht in einen lichtempfindlichen Teil des 4-teiligen Photodetektors 216 eingegeben.
In diesem Gerät haben die Flecke, welche auf den Detektorteilen 216a, 216b, 216c und 216d des 4-teiligen Photodetektors 216 gebildet werden, ovale Formen mit einer größeren Hauptachse als der des herkömmlichen Falls. Mit anderen Worten, die ovalen Flecke sind in einer zur Teilungslinie E des 4-teiligen Photodetektors 216 senkrechten Richtung länger. Aus diesem Grund ist der Fokalversatz, der durch den Positionsfehler der Teilungslinie E erzeugt wird, extrem klein.
Als nächstes wird durch Bezugnahme auf Fig. 12 eine Beschreibung eines vierten, eine optische Information aufzeichnenden/reproduzierenden Gerätes gegeben. Fig. 12 ist eine perspektivische Ansicht, die einen wesentlichen Teil der vierten Ausführungsform zeigt. In Fig. 12 sind diejenigen Teile, welche die gleichen wie die entsprechenden Teile in Fig. 10 sind, durch die gleichen Bezugsziffern bezeichnet, und deren Beschreibung wird weggelassen.
In diesem Gerät ist auf dem zentralen Teil 25c eines zusammengesetzten Prismas 25A, welches eine Dreieckprismenform hat, eine Licht absorbierende oder blockierende Schicht 25cA gebildet, um den Lichtstrahl zu absorbieren oder zu blockieren, der die Wellenlänge des von der in Fig. 1 gezeigten Laserdiode 201 emittierten Lichts hat. Diese Licht absorbierende oder blockierende Schicht 25cA kann auf der Vorderseite oder der Rückseite des zusammengesetzten Prismas 25A beim zentralen Teil 25c gebildet sein. Außerdem verwendet diese Ausführungsform einen in Fig. 12 gezeigten 4-teiligen Photodetektor 216a.
In diesem Fall wird der reflektierte Lichtstrahl, der über die Strahlteiler 204 und 208, die Kondensorlinse 212 und den Strahlteiler 213 erhalten wird, in das zusammengesetzte Prisma 25A eingegeben. Aus dem reflektierten Lichtstrahl, der in das zusammengesetzte Prisma 25A eingegeben wird, bilden die durch die abgeschrägten Teile 25a und 25b des zusammengesetzten Prismas 25A durchgelassenen Lichtstrahlen Flecke auf den entsprechenden Detektorteilen 216a, 216b, 216c und 216d des 4-teiligen Photodetektors 216A. Durch Ausführen der Operation der oben beschriebenen Formel (2) unter Verwendung der Ausgäben der Detektorteile 216a, 216b, 216c und 216d ist es dementsprechend möglich, ähnlich dem herkömmlichen Fall ein Fokalfehlersignal FES zu erhalten.
Aus dem reflektierten Lichtstrahl wird andererseits der Lichtstrahl, welcher durch den zentralen Teil 25c des zusammengesetzten Prismas 25A durchgelassen wird, durch die Licht absorbierende oder blockierende Schicht 25cA absorbiert oder blockiert und nicht in den 4-teiligen Photodetektor 216A eingegeben. Als Folge wird aus dem reflektierten Lichtstrahl, der in das zusammengesetzte Prisma 25A eingegeben wird, der Lichtstrahl, der in den zentralen Teil 25c des zusammengesetzten Prismas 25A eingegeben wird, nicht in die Detektorteile 216a, 216b, 216c und 216d des 4-teiligen Photodetektor 216A eingegeben, d. h. wird nicht in einen lichtempfindlichen Teil des 4-teiligen Photodetektors 216A eingegeben.
In diesem Gerät haben die Flecke, welche auf den Detektorteilen 216a, 216b, 216c und 216d des 4-teiligen Photodetektors 216A gebildet werden, ovale Formen mit einer größeren Hauptachse als der des herkömmlichen Falls. Mit anderen Worten, die ovalen Flecke sind in einer zu den Teilungslinien E des 4-teiligen Photodetektors 216A senkrechten Richtung länger. Aus diesem Grund ist der Fokalversatz, der durch den Positionsfehler der Teilungslinien E erzeugt wird, extrem klein.
Als nächstes wird bezugnehmend auf Fig. 13 eine Beschreibung eines fünften, eine Information aufzeichnenden/reproduzierenden Gerätes gegeben. Fig. 13 ist eine perspektivische Ansicht, die einen wesentlichen Teil dieser fünften Ausführungsform zeigt. In Fig. 13 sind diejenigen Teile, welche die gleichen wie die entsprechenden Teile in Fig. 9 sind, mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet, und deren Beschreibung wird weggelassen.
In Fig. 13 enthält ein optischen Hologrammelement 85 die gitterbildenden Teile 85a und 85 mit der Gitterform oder -struktur und einen zentralen Teil 85c ohne Gitterform oder -struktur. Das optische Hologrammelement 85 und der 4-teilige Photodetektor 16 sind anstelle des zusammengesetzten Prismas 215 und des 4-teiligen Photodetektors 216 vorgesehen und detektieren den Fokalfehler in dem optischen System des z. B. in Fig. 1 gezeigten, eine optischen Information aufzeichnenden/reproduzierenden Gerätes.
Mit anderen Worten, wenn diese Ausführungsform für das in Fig. 1 gezeigte optische System verwendet wird, fällt der reflektierte Lichtstrahl, der über die Strahlteiler 204 und 208, die Kondensorlinse 212 und den Strahlteiler 213 erhalten wird, auf das optische Hologrammelement 85. Aus diesem reflektierten, auf das optische Hologrammelement 85 fallenden Lichtstrahl bilden die Lichtstrahlen, die durch die gitterbildenden Teile 85a und 85b des optischen Hologrammelements 85 durchgelassen werden, Flecke auf den 2-teiligen Photodetektoren 16a bzw. 16b des 4-teiligen Photodetektors 16. Dementsprechend ist es möglich, ähnlich dem herkömmlichen Fall ein Fokalfehlersignal FES zu erhalten, indem die Operation der oben beschriebenen Formel (2) unter Verwendung der Ausgaben der 2-teiligen Photodetektoren 16a und 16b ausgeführt wird.
Aus dem reflektierten, auf das optische Hologrammelement 85 fallenden Lichtstrahl läßt man den durch den zentralen Teil 85c des optischen Hologrammelements 85 durchgelassenen Lichtstrahl auf den zentralen Teil 16c des 4-teiligen Photodetektors 16 fallen. Als Folge wird der durch den zentralen Teil 85c des optischen Hologrammelements 85 durchgelassene Lichtstrahl nicht auf die 2-teiligen Photodetektoren 16a und 16b des 4-teiligen Photodetektors 16 fallen, d. h. wird nicht auf den lichtempfindlichen Teil des 4-teiligen Photodetektors 16 fallen.
Gemäß diesem Gerät haben die auf den 2-teiligen Photodetektoren 16a und 16b des 4-teiligen Photodetektors 16 gebildeten Flecke ovale Formen mit relativ großer Hauptachse im Vergleich zu dem oben beschriebenen herkömmlichen Fall. Mit anderen Worten, die auf den 2-teiligen Photodetektoren 16a und 16b des 4-teiligen Photodetektors 16 gebildeten ovalen Flecke sind in der zu den Teilungslinien E der entsprechenden 2-teiligen Photodetektoren 16a und 16b senkrechten Richtung lang. Aus diesem Grund kann der Fokalversatz, der durch den Positionsfehler der Teilungslinien E erzeugt wird, extrem klein gemacht werden.
Als nächstes wird bezugnehmend auf Fig. 14 eine Beschreibung eines sechsten, eine optische Information aufzeichnenden/reproduzierenden Gerätes gegeben. Fig. 14 ist eine perspektivische Ansicht, die einen wesentlichen Teil dieser sechsten Ausführungsform zeigt. In Fig. 14 sind diejenigen Teile, welche die selben wie die entsprechenden Teile in Fig. 10 sind, durch die gleichen Bezugsziffern bezeichnet, und deren Beschreibung wird weggelassen.
In Fig. 14 enthält ein optisches Hologrammelement 95 gitterbildende Teile 95a und 95b mit der Gitterform oder -struktur und einen zentralen Teil 95c ohne Gitterform oder -struktur. Das optische Hologrammelement 95 und der 4-teilige Photodetektor 26 sind anstelle des zusammengesetzten Prismas 215 und des 4-teiligen Photodetektors 216 vorgesehen und detektieren den Fokalfehler in dem optischen System des z. B. in Fig. 1 gezeigten, eine optische Information aufzeichnenden/reproduzierenden Gerätes.
Mit anderen Worten, wenn diese Ausführungsform auf das in Fig. 1 gezeigte optische System angewendet wird, fällt der reflektierte Lichtstrahl, der über die Strahlteiler 204 und 208, die Kondensorlinse 212 und den Strahlteiler 213 erhalten wird, auf das optische Hologrammelement 95. Aus diesem reflektierten Lichtstrahl, der auf das optische Hologrammelement 95 fällt, bilden die Lichtstrahlen, die durch die gitterbildenden Teile 95a und 95b des optischen Hologrammelements 95 durchgelassen werden, Flecke auf den 2-teiligen Photodetektoren 26a bzw. 26b des 4-teiligen Photodetektors 26. Dementsprechend ist es möglich, ähnlich dem herkömmlichen Fall ein Fokalfehlersignal FES zu erhalten, indem die Operation der oben beschriebenen Formel (2) unter Verwendung der Ausgaben der 2-teiligen Photodetektoren 26a und 26b ausgeführt wird.
Aus dem reflektierten, auf das optische Hologrammelement 95 fallenden Lichtstrahl fällt der durch den zentralen Teil 95c des optischen Hologrammelements 95 durchgelassene Lichtstrahl auf den zentralen Teil 26c des 4-teiligen Photodetektors 26. Als Folge wird der durch den zentralen Teil 95c des optischen Hologrammelements 95 durchgelassene Lichtstrahl nicht auf die 2-teiligen Photodetektoren 26a und 26b des 4- teiligen Photodetektors 26 fallen, d. h. wird nicht auf den lichtempfindlichen Teil des 4-teiligen Photodetektors 26 fallen.
Gemäß dieser Ausführungsform weisen die auf den 2- teiligen Photodetektoren 26a und 26b des 4-teiligen Photodetektors 26 gebildeten Flecke ovale Formen mit einer relativ großen Hauptachse im Vergleich zu dem oben beschriebenen herkömmlichen Fall auf. Mit anderen Worten, die ovalen Flecke, die auf den 2-teiligen Photodetektoren 26a und 26b des 4- teiligen Photodetektors 26 gebildet werden, sind in der zu den Teilungslinien E der entsprechenden 2-teiligen Photodetektoren 26a und 26b senkrechten Richtung lang. Aus diesem Grund kann der Fokalversatz, der durch den Positionsfehler der Teilungslinien E erzeugt wird, extrem klein gemacht werden.
Als nächstes wird bezugnehmend auf Fig. 15 eine Beschreibung eines siebten, eine optische Information aufzeichnenden/reproduzierenden Geräts gemäß der vorliegenden Erfindung gegeben. Fig. 15 ist eine perspektivische Ansicht, die einen wesentlichen Teil dieser siebten Ausführungsform zeigt. In Fig. 15 sind diejenigen Teile, welche dieselben wie die entsprechenden Teile in Fig. 11 und 13 sind, durch die gleichen Bezugsziffern bezeichnet, und deren Beschreibung wird weggelassen.
In Fig. 15 ist an einem zentralen Teil 85c eines optischen Hologrammelements 85A eine Schicht 85cA ausgebildet. Diese Schicht 85cA absorbiert oder blockiert den Lichtstrahl mit der Wellenlänge des Lichtstrahls, der von der Laserdiode 201 im optischen System des eine optische Information aufzeichnenden/reproduzierenden Gerätes, das in Fig. 1 dargestellt ist, emittiert wird. Diese Schicht 85cA kann auf der Vorderseite oder der Rückseite des optischen Hologrammelements 85A beim zentralen Teil 85c gebildet sein.
Mit andern Worten, wenn dieses Gerät für das in Fig. 1 gezeigte optische System verwendet wird, fällt der reflektierte Lichtstrahl, der über die Strahlteiler 204 und 208, die Kondensorlinse 212 und den Strahlteiler 213 erhalten wird, auf das optische Hologrammelement 85A. Aus diesem auf das optische Hologrammelement 85A fallenden reflektierten Lichtstrahl bilden die Lichtstrahlen, die durch die gitterbildenden Teile 85a und 85b des optischen Hologrammelements 85A durchgelassen werden, Flecke auf den 2-teiligen Detektorteilen 216a und 216b bzw. den Detektorteilen 216c und 216d des 4-teiligen Photodetektors 216. Dementsprechend ist es möglich, ähnlich dem herkömmlichen Fall das Fokalfehlersignal FES zu erhalten, indem die Operation der oben beschriebenen Formel (2) unter Verwendung der Ausgaben der Detektorteile 216a, 216b, 216c und 261d ausgeführt wird.
Aus dem reflektierten, auf das optische Hologrammelement 85A fallenden Lichtstrahl wird der Lichtstrahl, der auf den zentralen Teil 85c des optischen Hologrammelements 85A fällt, durch die Schicht 85cA absorbiert oder blockiert und wird nicht auf den 4-teiligen Photodetektors 216 fallen. Als Folge fällt der auf den zentralen Teil 85c des optischen Hologrammelements 85A fallende Lichtstrahl nicht auf die Detektorteile 216a, 216, 216c und 216d des 4-teiligen Photodetektors 216 fallen, d. h. fällt nicht auf den lichtempfindlichen Teil des 4-teiligen Photodetektors 216.
Gemäß dieser Ausführungsform haben die auf den Detektorteilen 216a und 216b und den Detektorteilen 216c und 216d des 4-teiligen Photodetektors 216 gebildeten Flecke ovale Formen mit einer relativ großen Hauptachse im Vergleich zu dem oben beschriebenen herkömmlichen Fall. Mit anderen Worten, die ovalen Flecke, die auf den Detektorteilen 216a und 216b und den Detektorteilen 216c und 216d des 4-teiligen Photodetektors 216 gebildet werden, sind in der zu den Teilungslinien E des entsprechenden Paares Detektorteile 216a und 216b und Paares Detektorteile 216c und 216d lang. Aus diesem Grund kann der Fokalversatz, der durch den Positionsfehler der Teilungslinien E erzeugt wird, extrem klein gemacht werden.
Als nächstes wird durch Bezugnahme auf Fig. 16 eine Beschreibung eines achten, eine optische Information aufzeichnenden/reproduzierenden Gerätes gemäß der vorliegenden Erfindung gegeben. Fig. 16 ist eine perspektivische Ansicht, die einen wesentlichen Teil dieser achten Ausführungsform zeigt. In Fig. 16 sind diejenigen Teile, welche dieselben wie die entsprechenden Teile in Fig. 12 und 14 sind, durch die gleichen Bezugsziffern bezeichnet, und deren Beschreibung wird weggelassen.
In Fig. 16 ist bei einem zentralen Teil 95c eines optischen Hologrammelements 95A eine Schicht 95cA ausgebildet. Diese Schicht 95cA absorbiert oder blockiert den Lichtstrahl mit der Wellenlänge des Lichtstrahls, der von der Laserdiode 201 im optischen System des eine optische Information aufzeichnenden/reproduzierenden Gerätes, das in Fig. 1 dargestellt ist, emittiert wird. Diese Schicht 95cA kann auf der Vorderseite oder der Rückseite des optischen Hologrammelements 95A beim zentralen Teil 95c ausgebildet sein.
Mit anderen Worten, wenn diese Ausführungsform auf das in Fig. 1 gezeigte optische System angewendet wird, fällt der reflektierte Lichtstrahl, der über die Strahlteiler 204 und 208, die Kondensorlinse 212 und den Strahlteiler 213 erhalten wird, auf das optische Hologrammelement 95A. Aus diesem auf das optische Hologrammelement 95A fallenden reflektierten Lichtstrahl bilden die Lichtstrahlen, die durch die gitterbildenden Teile 95a und 95b des optischen Hologrammelements 95A durchgelassen werden, Flecke auf den Detektorteilen 216a und 216b bzw. den Detektorteilen 216c und 216d des 4-teiligen Photodetektors 216A. Dementsprechend ist es möglich, ähnlich dem herkömmlichen Fall das Fokalfehlersignal FES zu erhalten, indem die Operation der oben beschriebenen Formel (2) unter Verwendung der Ausgaben der Detektorteile 216a, 216b, 216c und 261d ausgeführt wird.
Aus dem reflektierten, auf das optische Hologrammelement 95A fallenden Lichtstrahl wird der Lichtstrahl, der auf den zentralen Teil 95c des optischen Hologrammelements 95A fällt, durch die Schicht 95cA absorbiert oder blockiert und fällt nicht auf den 4-teiligen Photodetektor 216A. Als Folge fällt der auf den zentralen Teil 95c des optischen Hologrammelements 95A fallende Lichtstrahl nicht auf die Detektorteile 216a, 216b, 216c und 216d des 4-teiligen Photodetektors 216A, d. h. fällt nicht auf den lichtempfindlichen Teil des 4- teiligen Photodetektors 216A.
Gemäß dieser Ausführungsform haben die auf den Detektorteilen 216a und 216b und den Detektorteilen 216c und 216d des 4-teiligen Photodetektors 216A gebildeten Flecke ovale Formen mit einer relativ großen Hauptachse im Vergleich zu dem oben beschriebenen herkömmlichen Fall. Mit anderen Worten sind die auf den Detektorteilen 216a und 216b und den Detektorteilen 216c und 216d des 4-teiligen Photodetektors 216A gebildeten ovalen Flecke in der zu den Teilungslinien E des entsprechenden Paares Detektorteile 216a und 216b und Paares Detektorteile 216c und 216d lang. Aus diesem Grund kann der Fokalversatz, der durch den Positionsfehler der Teilungslinien E erzeugt wird, extrem klein gemacht werden.
Als nächstes wird bezugnehmend auf Fig. 17 eine Beschreibung eines neunten, eine optische Information aufzeichnenden/reproduzierenden Gerätes gemäß der vorliegenden Erfindung gegeben. Fig. 17 ist eine perspektivische Ansicht, die einen wesentlichen Teil dieser neunten Ausführungsform zeigt.
In Fig. 17 enthält ein optisches Hologrammelement 105 gitterbildende Teile 105a, 105b, 105c und 105d mit der Gitterform oder -struktur. Auf der anderen Seite enthält ein 6- teiliger Photodetektor 217 Detektorteile 217a, 217b, 217c und 217d, welche einen 4-teiligen Photodetektor bilden, und Detektorteile 217e und 217f, die oberhalb und unterhalb dieses 4-teiligen Photodetektors angeordnet sind.
Wenn der reflektierte Lichtstrahl von der Platte auf das optische Hologrammelement 105 gestrahlt wird, bilden die durch die gitterbildenden Teile 105a und 105 durchgelassenen Lichtstrahlen Flecke auf den Detektorteilen 217a und 217b bzw. den Detektorteilen 217c und 217d, welche den 4-teiligen Photodetektor des 6-teiligen Photodetektors 217 bilden. Außerdem bilden die durch die gitterbildenden Teile 105c und 105d des optischen Hologrammelements 105 durchgelassenen Lichtstrahlen Flecke auf den Detektorteilen 217e bzw. 217f des 6-teiligen Photodetektors 217. Dementsprechend ist es möglich, ähnlich dem herkömmlichen Fall das Fokalfehlersignal FES zu erhalten, indem die Operation der oben beschriebenen Formel (2) unter Verwendung der Ausgabe der Detektorteile 217a, 217b, 217c und 217d ausgeführt wird. Andererseits ist es möglich, ähnlich dem herkömmlichen Fall das Nachführungsfehlersignal TES zu erhalten, indem die Operation der oben beschriebenen Formel (1) unter Verwendung der Ausgaben der Detektorteile 217e und 217f ausgeführt wird.
Wenn diese Ausführungsform auf das in Fig. 1 gezeigte optische System angewendet wird, sind das optische Hologrammelement 105 und der 6-teilige Photodetektor 217 anstelle des zusammengesetzten Prismas 215 und des 4-teiligen Photodetektors 216 vorgesehen, um den Fokalfehler zu detektieren. Zur gleichen Zeit ist es möglich, auch den Nachführungsfehler zu detektieren, und aus diesem Grund ist es möglich, den Strahlteiler 213 und den 2-teiligen Photodetektor 214 wegzulassen.
Aus dem auf das optische Hologrammelement 105 fallenden reflektierten Lichtstrahl läßt man die auf die gitterbildenden Teile 105c und 105d beim zentralen Teil des optischen Hologrammelements 105 fallenden Lichtstrahlen auf die Detektorteile 217e bzw. 217f des 6-teiligen Photodetektors 217 fallen. Als Folge fallen die durch den zentralen Teil des optischen Hologrammelements 105 durchgelassenen Lichtstrahlen nicht auf die Detektorteile 217a, 217b, 217c und 217d, welche den 4-teiligen Photodetektor des 6-teiligen Photodetektors 217 bilden, d. h. fallen nicht auf den Teil des 6-teiligen Photodetektors 217 zum Erhalten des Fokalfehlers.
Gemäß dieser Ausführungsform haben die Flecke, die auf den Detektorteilen 217a und 217b und den Detektorteilen 217c und 217d gebildet werden, welche den 4-teiligen Photodetektor des 6-teiligen Photodetektors 217 bilden, ovale Formen mit einer relativ großen Hauptachse im Vergleich zum oben beschrieben herkömmlichen Fall. Mit anderen Worten, die auf den Detektorteilen 217a und 217b und den Detektorteilen 217c und 217d des 4-teiligen Photodetektors gebildeten ovalen Flecke sind in der zu den Teilungslinien E des entsprechenden Paares Detektorteile 217a und 217b und Paares Detektorteile 217c und 217d senkrechten Richtung lang. Aus diesem Grund kann der Fokalversatz, der durch den Positionsfehler der Teilungslinien E erhalten wird, extrem klein gemacht werden.
Als nächstes wird bezugnehmend auf Fig. 18 eine Beschreibung eines zehnten, eine optische Information aufzeichnenden/reproduzierenden Geräts gemäß der vorliegenden Erfindung gegeben. Fig. 18 ist eine perspektivische Ansicht, die einen wesentlichen Teil dieser neunten Ausführungsform zeigt. In Fig. 18 sind diejenigen Teile, welche dieselben wie die entsprechenden Teile in Fig. 17 sind, durch die gleichen Bezugsziffern bezeichnet, und deren Beschreibung wird weggelassen.
In Fig. 18 enthält ein optisches Hologrammelement 105A gitterbildende Teile 105a, 105b, 105cA und 105dA mit der Gitterform oder -struktur. Auf der anderen Seite enthält ein 6- teiliger Photodetektor 217A Detektorteile 217a, 217b, 217c und 217d, welche einen 4-teiligen Photodetektor bilden, und Detektorteile 217eA und 217fA, die rechts und links von diesem 4-teiligen Photodetektor angeordnet sind.
Wenn der reflektierte Lichtstrahl von der Platte auf das optische Hologrammelement 105A gestrahlt wird, bilden die durch die gitterbildenden Teile 105a und 105b durchgelassenen Lichtstrahlen Flecke auf den Detektorteilen 217a und 217b bzw. den Detektorteilen 217c und 217d, welche den 4-teiligen Photodetektor des 6-teiligen Photodetektors 217A bilden. Außerdem bilden die durch die gitterbildenden Teile 105cA und 105dA des optischen Hologrammelements 105A durchgelassenen Lichtstrahlen Flecke auf den Detektorteilen 217eA bzw. 217fA des 6-teiligen Photodetektors 217A. Dementsprechend ist es möglich, ähnlich dem herkömmlichen Fall das Fokalfehlersignal FES zu erhalten, indem die Operation der oben beschriebenen Formel (2) unter Verwendung der Ausgaben der Detektorteile 217a, 217b, 217c und 217d ausgeführt wird. Andererseits ist es möglich, ähnlich dem herkömmlichen Fall das Nachführungsfehlersignal TES zu erhalten, indem die Operation der oben beschriebenen Formel (1) unter Verwendung der Ausgaben der Detektorteile 217eA und 217fA ausgeführt wird.
Wenn diese Ausführungsform auf das in Fig. 1 gezeigte optische System angewendet wird, sind das optische Hologrammelement 105A und der 6-teilige Photodetektor 217A anstelle des zusammengesetzten Prismas 215 und des 4-teiligen Photodetektors 216 vorgesehen, um den Fokalfehler zu detektieren. Zur gleichen Zeit ist möglich, auch den Nachführungsfehler zu detektieren, und aus diesem Grund ist es möglich, den Strahlteiler 213 und den 2-teiligen Photodetektor 214 wegzulassen.
Aus dem auf das optische Hologrammelement 105A fallenden reflektierten Lichtstrahl läßt man die Lichtstrahlen, die auf die gitterbildenden Teile 105cA und 105dA beim zentralen Teil des optischen Hologrammelements 105A fallen, auf die Detektorteile 217eA bzw. 217fA des 6-teiligen Photodetektors 217A fallen. Als Folge fallen die durch den zentralen Teil des optischen Hologrammelements 105A durchgelassenen Lichtstrahlen nicht auf die Detektorteile 217a, 217b, 217c und 217d, welche den 4-teiligen Photodetektor des 6-teiligen Photodetektors 217A bilden, d. h. fallen nicht auf den Teil des 6-teiligen Photodetektors 217A, um den Fokalfehler zu erhalten.
Gemäß dieser Ausführungsform haben die Flecke, die auf den Detektorteilen 217a und 217b und den Detektorteilen 217c und 217d gebildet werden, welche den 4-teiligen Photodetektor des 6-teiligen Photodetektors 217A bilden, ovale Formen mit einer relativ großen Hauptachse im Vergleich zum oben beschriebenen herkömmlichen Fall. Mit anderen Worten sind die ovalen Flecke, die auf den Detektorteilen 217a und 217b und den Detektorteilen 217c und 217d des 4-teiligen Photodetektors gebildet werden, in der zu den Teilungslinien E des entsprechenden Paares Detektorteile 217a und 217b und Paares Detektorteile 217c und 217d senkrechten Richtung lang. Aus diesem Grund kann der Fokalversatz, der durch den Positionsfehler der Teilungslinien E erhalten wird, extrem klein gemacht werden.
Als nächstes wird bezugnehmend auf Fig. 19 und 20 eine Beschreibung eines elften, eine optische Information aufzeichnenden/reproduzierenden Geräts gemäß der vorliegenden Erfindung gegeben. Fig. 19 zeigt eine Querschnittansicht dieser elften Ausführungsform, und Fig. 20 zeigt eine perspektivische Ansicht eines wesentlichen Teils dieser elften Ausführungsform. In Fig. 19 und 20 sind diejenigen Teile, welche dieselben wie die entsprechenden Teile in Fig. 17 sind, durch die gleichen Bezugsziffern bezeichnet, und deren Beschreibung wird weggelassen.
In Fig. 19 sind auf einem gemeinsamen Gehäuse 218 ein Laserdiodenchip 201A, der 6-teilige Photodetektor 217 und ein optisches Hologrammelement 105B montiert. Das optische Hologrammelement 105B hat die gleichen Funktionen wie das in Fig. 17 gezeigte optische Hologrammelement 105; der 6-teilige Photodetektor 217 ist aber an einer von einer Mitte einer optischen Achse des optischen Systems in der Richtung Y in Fig. 19 verschobenen Position angeordnet. Aus diesem Grund muß die Ablenkrichtung des auf den 6-teiligen Photodetektor 217 fallenden Lichtstrahls in der selben Richtung Y verschoben werden, um mit der Anordnung der 6-teiligen Photodetektors 217 zusammenzupassen. Daher ist das Hologrammuster des optischen Hologrammelements 105B von dem Hologrammuster des in Fig. 17 gezeigten optischen Hologrammelements 105 geringfügig verschieden.
Der Lichtstrahl, der von dem Laserdiodenchip 210A in der Richtung Z in Fig. 19 emittiert wird, fällt zuerst auf das optische Hologrammelement 105B. Im allgemeinen wird der auf das optische Hologrammelement fallende Lichtstrahl in Licht oder Lichtstrahlen 0. Ordnung, Lichtstrahlen ±1. Ordnung und Lichtstrahlen hoher Ordnung getrennt. Das Licht 0. Ordnung ist der Lichtstrahl, der durch das optische Hologrammelement 1058 so durchgeht, wie er ist. Das Licht 0. Ordnung wird daher durch einen Strahlteiler 204A durchgelassen und fällt auf eine Objektivlinse 206A und wird als ein winziger Punkt auf der Platte 207 konvergiert. Der reflektierte Lichtstrahl von der Platte 207 wird durch die Objektivlinse 206A durchgelassen und fällt wieder auf den Strahlteiler 204A. Ein Teil des reflektierten Lichtstrahls wird durch den Strahlteiler 204A in Richtung auf ein Detektionssystem für magnetooptische Signale reflektiert, das aus einem Wollaston-Prisma 209A und einem 2-teiligen Photodetektor 211A aufgebaut ist, und ein magnetooptisches Signal wird detektiert. Andererseits fällt ein Teil des durch den Strahlteiler 204A durchgelassenen reflektierten Lichtstrahls auf das optische Hologrammelement 105B und wird wieder in das Licht 0. Ordnung, die Lichtstrahlen ± 1. Ordnung und die Lichtstrahlen hoher Ordnung getrennt.
In dieser Ausführungsform wird das Licht +1. Ordnung oder das Licht -1. Ordnung, die durch die zweite Trennung erhalten werden; als das Licht zum Detektieren des Servosignals verwendet. Das von einem Teil 105aB des optischen Hologrammelements 105B emittierte Licht ±1. Ordnung wird z. B. von den Detektorteilen 217a und 217b empfangen, und das von einem Teil 105bB des optischen Hologrammelements 105B emittierte Licht +1. Ordnung wird von den Detektorteilen 217c und 217d empfangen. Außerdem wird das von einem Teil 105cB des optischen Hologrammelements 105B emittierte Licht +1. Ordnung vom Detektorteil 217e empfangen, und das von einem Teil 105dB des optischen Hologrammelements 105B emittierte Licht +1. Ordnung wird vom Detektorteil 105f empfangen. Dementsprechend ist es möglich, das Fokalfehlersignal FES ähnlich dem herkömmlichen Fall zu erhalten, indem die Operation der oben beschriebenen Formel (2) unter Verwendung der Ausgaben der Detektorteile 217a, 217b, 217c und 217d, welche den 4-teiligen Photodetektor des 6-teiligen Photodetektors 217 bilden, ausgeführt wird. Auf der anderen Seite ist es möglich, das Nachführungsfehlersignal TES ähnlich dem herkömmlichen Fall zu erhalten, indem die Operation der oben beschriebenen Formel (1) unter Verwendung der Ausgaben der Detektorteile 217e und 217f ausgeführt wird.
Gemäß dieser Ausführungsform ist es möglich, das Volumen (d. h. die Größe) des Gerätes als Ganzes im Vergleich zu dem in Fig. 1 gezeigten herkömmlichen Fall zu verringern. Überdies ist es möglich, die Kosten zu reduzieren und die Zuverlässigkeit des Gerätes durch Reduzieren der Zahl von Teilen, die erforderlich sind, zu verbessern.
Fig. 21 zeigt Simulationsergebnisse, die die Beziehung der Fokalposition und des Fokalfehlersignals im in Fig. 4 gezeigten Stand der Technik beschreiben. In Fig. 21 gibt eine fette durchgezogene Linie einen Fall an, in dem eine Detektorverschiebung 0 beträgt, gibt eine durchgezogene Linie einen Fall an, in dem die Detektorverschiebung +10 um beträgt, gibt eine gestrichelte Linie einen Fall an, in dem die Detektorverschiebung +20 um beträgt, gibt eine fette gestrichelte Linie einen Fall an, in dem die Detektorverschiebung -10 um beträgt, und eine fette und feine gestrichelte Linie gibt einen Fall an, in dem die Detektorverschiebung -20 um beträgt. Die "Detektorverschiebung" bezieht sich auf die Verschiebung der Teilungslinie E des 4-teiligen Photodetektors 216 in der y-Richtung in Fig. 4, und eine Aufwärtsverschiebung in Fig. 4 wird als eine positive (+) Verschiebung genommen, und eine Abwärtsverschiebung in Fig. 4 wird als eine negative (-) Verschiebung genommen.
In Fig. 21 zeigt (a) einen Fall, in dem der Montagefehler des zusammengesetzten Prismas 215 5% beträgt, zeigt (b) einen Fall, in dem der Montagefehler 10% beträgt, zeigt (c) einen Fall, in dem der Neigungswinkel θ des von der Laserdiode 201 emittierten Lichtstrahls 0,5º beträgt, und zeigt (d) einen Fall, in dem der Neigungswinkel θ des von der Laserdiode 201 emittierten Lichtstrahls 1,0º beträgt. Der Fall, in dem der Neigungswinkel θ 0,5º beträgt, entspricht dem Fall, in dem die Verschiebung des Lichtstrahls aus der optischen Achse bei der Objektivlinse 206 0,25 mm beträgt, und der Fall, in dem der Neigungswinkel θ 1,0º beträgt, entspricht dem Fall, in dem die Verschiebung des Lichtstrahls aus der optischen Achse bei der Objektivlinse 206 0,50 mm beträgt. Falls die durch die gestrichelte Linie in Fig. 21(a) angegebene Detektorverschiebung z. B. + 20 um beträgt, kann man dementsprechend erkennen, daß ein Fokalversatz von ungefähr 2,0 um erzeugt wird.
Andererseits zeigt Fig. 22 Simulationsergebnisse, die die Beziehung der Fokalposition und des Fokalfehlersignals FES in dem in Fig. 9 gezeigten ersten Gerät, dem in Fig. 11 gezeigten dritten Gerät, dem in Fig. 13 gezeigten fünften Gerät, dem in Fig. 15 gezeigten siebten Gerät, dem in Fig. 17 gezeigten neunten Gerät, dem in Fig. 18 gezeigten zehnten Gerät oder dem in Fig. 19 und 20 gezeigten elften Gerät beschrieben. In Fig. 22 gibt eine fette durchgezogenen Linie einen Fall an, in dem die Detektorverschiebung 0 ist, gibt eine durchgezogene Linie einen Fall an, in dem die Detektorverschiebung +10 um beträgt, gibt eine gestrichelte Linie einen Fall an, in dem die Detektorverschiebung +20 um beträgt, gibt eine fette gestrichelte Linie einen Fall an, in dem die Detektorverschiebung -10 um beträgt, und gibt eine fette und feine gestrichelte Linie einen Fall an, in dem die Detektorverschiebung -20 um beträgt.
In Fig. 22 zeigt (a) einen Fall, in dem der Montagefehler des zusammengesetzten Prismas 15 oder 15A oder des optischen Hologrammelements 85, 85A, 105, 105A oder 105B 5% beträgt, zeigt (b) einen Fall, in dem der Montagefehler 10% beträgt, zeigt (c) einen Fall, in dem der Neigungswinkel θ des von der Laserdiode 201 emittierten Lichtstrahls 0,5º beträgt, und zeigt (d) einen Fall, in dem der Neigungswinkel θ des von der Laserdiode 201 emittierten Lichtstrahls 1,0º ist. Der Fall, in dem der Neigungswinkel θ 0,5º beträgt, entspricht dem Fall, in dem die Verschiebung des Lichtstrahls aus der optischen Achse bei der Objektivlinse 206 0,25 mm beträgt, und der Fall, in dem Neigungswinkel θ 1,0º beträgt, entspricht dem Fall, in dem die Verschiebung des Lichtstrahls von der optischen Achse bei der Objektivlinse 206 0,50 mm beträgt. Selbst wenn die durch die gestrichelte Linie in Fig. 22(a) angegebene Detektorverschiebung beispielsweise +20 um beträgt, kann man dementsprechend erkennen, daß nur ein extrem kleiner Fokalversatz von ungefähr 0,8 um erzeugt wird. Mit anderen Worten, der Fokalversatz beträgt weniger als die Hälfte des Fokalversatzes des herkömmlichen Falls.
Fig. 23 ist ein Diagramm, das die Beziehung der Detektorverschiebung und des Fokalversatzes in dem Stand der Technik basierend auf den Simulationsergebnissen von Fig. 21 zeigt. In Fig. 23 zeigt eine grob gestrichelte Linie einen Fall, in dem der Montagefehler des zusammengesetzten Prismas 215 5% beträgt, zeigt eine fein gestrichelte Linie einen Fall, in dem der Montagefehler des zusammengesetzten Prismas 215 10% beträgt, zeigt eine zweifach punktierte gestrichelte Linie einen Fall, in dem die Verschiebung des Lichtstrahls aus der optischen Achse bei der Objektivlinse 206 0,25 mm beträgt, und zeigt eine einfach punktierte gestrichelte Linie einen Fall an, in dem die Verschiebung des Lichtstrahls aus der optischen Achse bei der Objektivlinse 206 0,50 mm beträgt. Wie aus Fig. 23 ersichtlich ist, wird der Fokalversatz in jedem Fall erzeugt, in dem die Detektorverschiebung auftritt.
Fig. 24 zeigt auf der anderen Seite ein Diagramm, das die Beziehung der Detektorverschiebung und des Fokalversatzes in der ersten, dritten, fünften, siebten, neunten, zehnten oder elften Ausführungsform auf der Basis der Simulationsergebnisse von Fig. 22 darstellt. In Fig. 24 zeigt eine grob gestrichelte Linie einen Fall, in dem der Montagefehler des zusammengesetzten Prismas 15 oder 15A oder des optischen Hologrammelements 85, 85A, 105, 105A oder 105B 5% beträgt, gibt eine fein gestrichelte Linie einen Fall an, in dem der Montagefehler des zusammengesetzten Prismas 15 oder 15A 10% beträgt, gibt eine zweifach punktierte gestrichelte Linie einen Fall an, in dem die Verschiebung des Lichtstrahls aus der optischen Achse bei der Objektivlinse 206 0,25 mm beträgt, und eine einfach punktierte gestrichelte Linie gibt einen Fall an, in dem die Verschiebung des Lichtstrahls aus der optischen Achse bei der Objektivlinse 206 0,50 mm beträgt. Wie aus Fig. 24 ersichtlich ist, ist in jedem Fall, in dem die Detektorverschiebung auftritt, der Fokalversatz, der erzeugt wird, extrem klein oder ungefähr 0. Dementsprechend kann man erkennen, daß der Fokalversatz in der ersten, dritten, fünften, siebten, neunten, zehnten oder elften Ausführungsform im Vergleich zu dem Stand der Technik extrem klein ist.
In Fig. 1 muß die Anordnung des 4-teiligen Photodetektors 216 entlang der optischen Achse aufgrund des Arbeitsprinzips des Foucault-Verfahrens ungefähr auf die Position des Bilderzeugungspunktes der Kondensorlinse 212 eingestellt werden. Andererseits muß die Anordnung des 2-teiligen Photodetektors 214 entlang der optischen Achse aufgrund des Arbeitsprinzips des Gegentaktverfahrens an einer Position eingestellt werden, die aus der Position des Bilderzeugungspunktes der Kondensorlinse 212 verschoben ist. Mit anderen Worten, der 2-teilige Photodetektor 214 muß beim sogenannten Fernfeld eingestellt sein.
Aus den obigen Gründen ist es notwendig, den reflektierten Lichtstrahl durch Verwendung des Strahlteilers 213 in zwei zu teilen und einen optischen Weg, der genutzt wird, um das Foucault-Verfahren auszuführen, und einen optischen Weg unabhängig vorzusehen, der genutzt wird, um das Gegentaktverfahren auszuführen. Falls der Fokalfehler unter Verwendung des Foucault-Verfahrens detektiert werden soll und der Nachführungsfehler unter Verwendung des Gegentaktverfahrens detektiert werden soll, nimmt als Folge das optische System aufgrund der Notwendigkeit, zwei unabhängige optische Wege bereitzustellen, einen relativ großen Platz ein, und überdies wird die Zahl erforderlicher Teile groß.
Dementsprechend wird im folgenden eine Beschreibung von Ausführungsformen des eine optische Information aufzeichnenden/reproduzierenden Geräts gemäß der vorliegenden Erfindung gegeben, welche den Platz des optischen Systems reduzieren, der innerhalb des eine optische Information aufzeichnenden/reproduzierenden Geräts eingenommen wird, und die Zahl erforderlicher Teile reduzieren, so daß sowohl die Größe als auch die Kosten des eine optische Information aufzeichnenden/reproduzierenden Geräts und der das selbe nutzenden optischen Platteneinheit reduziert werden können.
Zunächst wird durch Verweis auf Fig. 25 bis 27 eine Beschreibung einer ersten Ausführungsform des eine optische Information aufzeichnenden/reproduzierenden Geräts gemäß der vorliegenden Erfindung gegeben. In Fig. 25 sind diejenigen Teile, welche die gleichen wie die entsprechenden Teile in Fig. 1 sind, durch die gleichen Bezugsziffern bezeichnet, und deren Beschreibung wird weggelassen.
Wie aus Fig. 25 ersichtlich ist, ist es in dieser Ausführungsform unnötig, den Strahlteiler 213 und den 2-teiligen Photodetektor 214, die in Fig. 1 dargestellt sind, vorzusehen. Außerdem sind anstelle des zusammengesetzten Prismas 215 und des 4-teiligen Photodetektors 216 ein zusammengesetztes Prisma 35 und ein Photodetektor 36 vorgesehen. Mit anderen Worten, diese Ausführungsform nutzt den zentralen Teil des reflektierten Lichtstrahls, der in den ersten bis vierten Ausführungsformen nicht genutzt wird, um den Nachführungsfehler durch das Gegentaktverfahren zu detektierten.
Fig. 26 zeigt das zusammengesetzte Prisma 35 in einem vergrößerten Maßstab. In Fig. 26 zeigt (a) eine perspektivische Ansicht des zusammengesetzten Prismas 35, und (b) zeigt eine Draufsicht des zusammengesetzten Prismas 35. Wie in Fig. 26 gezeigt ist, schließt das zusammengesetzte Prisma 35 abgeschrägte erste und zweite Teile 35a und 35b und einen dritten Teil 35c ein, der eine konvexe Oberfläche mit einer geringfügigen Krümmung aufweist. Ein reflektierter Lichtstrahl 30, der über den Strahlteiler 208 erhalten wird, wird daher in drei Lichtstrahlen 30a, 30b und 30c geteilt.
Fig. 27 ist im vergrößerten Maßstab eine perspektivische Ansicht, die einen wesentlichen Teil von Fig. 25 zeigt. Der Photodetektor 36 enthält einen ersten Photodetektor 36a, einen zweiten Photodetektor 36b und einen dritten Photodetektor 36c. Der erste Photodetektor 36a enthält Photodetektoren 37a und 37b. Der zweite Photodetektor 36b enthält Photodetektoren 37c und 37d. Der dritte Photodetektor 36c enthält Photodetektoren 37e und 37f.
Aus dem reflektierten Lichtstrahl 30, der über die Kondensorlinse 212 gebrochen und konzentriert wird. wird der Lichtstrahl 30a, der durch den ersten Teil 35a durchgelassen wird, in Abhängigkeit vorn Schrägenwinkel des ersten Teils 35a abgelenkt und wird auf den ersten Photodetektor 36a des Photodetektors 36 gestrahlt, während der Lichtstrahl 30b, der durch den zweiten Teil 35b durchgelassen wird, in Abhängigkeit vom Schrägenwinkel des zweiten Teils 35b abgelenkt und auf den zweiten Photodetektor 36b des Photodetektors 36 gestrahlt wird. Außerdem wird der Lichtstrahl 30c, der durch den dritten Teil 35c durchgelassen wird, in Abhängigkeit von der Krümmung des dritten Teils 35c gebrochen und auf den dritten Photodetektor 36c des Photodetektors 36 gestrahlt. Mit anderen Worten, die Lichtstrahlen 30a und 30b werden nur der Brechungsfunktion der Kondensorlinse 212 unterworfen, der Lichtstrahl 30c wird aber der Brechungsfunktion der Kondensorlinse 212 und des dritten Teils 35c selbst unterworfen. Bilderzeugungspunkte 300a und 300b der jeweiligen Lichtstrahlen 30a und 30b sind daher von einem Bilderzeugungspunkt 300c des Lichtstrahls 30c verschieden. Das heißt, Distanzen L1 und L2 von der Kondensorlinse 212 zu den Bilderzeugungspunkten 300a und 300b der jeweiligen Lichtstrahlen 30a und 30b sind von einer Distanz L3 von der Kondensorlinse 212 zum Bilderzeugungspunkt 300c des Lichtstrahls 30c verschieden.
In Fig. 27 ist der Photodetektor 36 auf einer Ebene angeordnet, die zur optischen Achse des reflektierten Lichtstrahls senkrecht ist und die Bilderzeugungspunkte 300a und 300b enthält. Wegen dieser Anordnung sind die ersten und zweiten Photodetektoren 36a und 36b, die verwendet werden, um basierend auf dem Foucault-Verfahren das Fokalfehlersignal FES zu erzeugen, an den Positionen der Bilderzeugungspunkte 300a und 300b der Lichtstrahlen 30a bzw. 30b vorgesehen. Auf der anderen Seite ist der dritte Photodetektor 36c, der verwendet wird, um basierend auf dem Gegentaktverfahren das Nachführungsfehlersignal TES zu erzeugen, an einer Position vorgesehen, die von der Position des Bilderzeugungspunktes 300c des Lichtstrahls 30c abweicht. Daher ist es möglich, durch Gebrauch eines einfach optischen Systems das Fokalfehlersignal FES unter Verwendung des Foucault-Verfahrens zu erzeugen und das Nachführungsfehlersignal TES unter Verwendung des Gegentaktverfahrens zu erzeugen. Die Erzeugung selbst des Fokalfehlersignals FES und des Nachführungsfehlersignal TES kann ähnlich dem Stand der Technik vorgenommen werden, und ihre Beschreibung wird weggelassen.
Die Forderung ist, daß die Distanzen L1 und L2 zwischen der Kondensorlinse 212 und den jeweiligen Bilderzeugungspunkten 300a und 300b der Lichtstrahlen 30a und 30b von der Distanz L3 zwischen der Kondensorlinse 212 und dem Bilderzeugungspunkt 300c des Lichtstrahls 30c verschieden sind, und der Aufbau und die Anordnung des zusammengesetzten Prismas 35 und des Photodetektors 36 sind nicht auf diejenigen der obigen Ausführungsform beschränkt.
Als nächstes wird bezugnehmend auf Fig. 28 und 29 eine Beschreibung einer zweiten Ausführungsform des eine optische Information aufzeichnenden/reproduzierenden Geräts gemäß der vorliegenden Erfindung gegeben. In Fig. 28 und 29 sind diejenigen Teile, welche dieselben wie die entsprechenden Teile in Fig. 26 und 27 sind, durch die gleichen Bezugsziffern bezeichnet, und deren Beschreibung wird weggelassen.
In dieser Ausführungsform wird ein zusammengesetztes Prisma 45, das in Fig. 28 gezeigt ist, anstelle des in Fig. 26 dargestellten zusammengesetzten Prismas 35 verwendet.
Fig. 28 zeigt das zusammengesetzte Prisma 45 in einem vergrößerten Maßstab. In Fig. 28 zeigt (a) eine perspektivische Ansicht des zusammengesetzten Prismas 45, und (b) zeigt eine Draufsicht des zusammengesetzten Prismas 45. Wie in Fig. 28 dargestellt ist, enthält das zusammengesetzte Prisma 45 abgeschrägte erste und zweite Teile 45a und 45b und einen dritten Teil 45c, der eine konkave Oberfläche mit einer geringfügigen Krümmung aufweist. Ein reflektierter Lichtstrahl 30, der über den Strahlteiler 208 erhalten wird, wird daher in drei Lichtstrahlen 30a, 30b und 30c geteilt.
Fig. 29 ist in einem vergrößerten Maßstab eine perspektivische Ansicht, die einen wesentlichen Teil dieser Ausführungsform zeigt. Der Photodetektor 36 ist derselbe wie der in der zwölften Ausführungsform verwendete Photodetektor 36.
Aus dem reflektierten Lichtstrahl 30, der über die Kondensorlinse 212 gebrochen und konzentriert wird, wird der Lichtstrahl 30a, der durch den ersten Teil 45a durchgelassen wird, in Abhängigkeit vom Schrägenwinkel des ersten Teils 45a abgelenkt und auf den ersten Photodetektor 36a des Photodetektors 36 gestrahlt, während der Lichtstrahl 30b, der durch den zweiten Teil 45b durchgelassen wird, in Abhängigkeit vom Schrägenwinkel des zweiten Teils 45b abgelenkt und auf den zweiten Photodetektor 36b des Photodetektors 36 gestrahlt wird. Außerdem wird der Lichtstrahl 30c, der durch den dritten Teil 45c durchgelassen wird, in Abhängigkeit von der Krümmung des dritten Teils 45c gebrochen und auf den dritten Photodetektor 36c des Photodetektors 36 gestrahlt. Mit anderen Worten, nur die Lichtstrahlen 30a und 30b werden der Brechungsfunktion der Kondensorlinse 212 unterworfen, der Lichtstrahl 30c wird aber der Brechungsfunktion der Kondensorlinse 212 und des dritten Teils 45c selbst unterworfen. Daher sind die Bilderzeugungspunkte 300a und 300b der jeweiligen Lichtstrahlen 30a und 30b von einem Bilderzeugungspunkt 300c des Lichtstrahls 30c verschieden. Das heißt, Distanzen L1 und L2 von der Kondensorlinse 212 zu den Bilderzeugungspunkten 300a und 300b der jeweiligen Lichtstrahlen 30a und 30b sind von einer Distanz L3 von der Kondensorlinse 212 zum Bilderzeugungspunkt 300c des Lichtstrahls 30c verschieden.
Mit anderen Worten, in der zwölften Ausführungsform liegt der Bilderzeugungspunkt 300c des Lichtstrahls 30c zwischen dem zusammengesetzten Prisma 35 und dem Photodetektor 36, der Bilderzeugungspunkt 300c des Lichtstrahls 30c in dieser Ausführungsform liegt aber entlang der Ausbreitungsrichtung des Lichtstrahls jenseits des Photodetektors 36 in Fig. 29.
In Fig. 29 ist der Photodetektor 36 auf einer Ebene angeordnet, die senkrecht zur optischen Achse des reflektierten Lichtstrahls 30 ist und die Bilderzeugungspunkte 300a und 300b enthält, ähnlich der in Fig. 27 gezeigten zwölften Ausführungsform. Wegen dieser Anordnung sind die ersten und zweiten Photodetektoren 36a und 36b, welche verwendet werden, um basierend auf dem Foucault-Verfahren das Fokalfehlersignal FES zu erzeugen, an den Stellen der Bilderzeugungspunkte 300a und 300b der Lichtstrahlen 30a bzw. 30b vorgesehen. Der dritte Photodetektor 36c, der verwendet wird, um basierend auf dem Gegentaktverfahren das Nachführungsfehlersignal TES zu erzeugen, ist andererseits an einer von der Position des Bilderzeugungspunkts 300c des Lichtstrahls 30c verschiedenen Positionen vorgesehen. Daher ist es möglich, durch Gebrauch eines einfachen optischen Systems das Fokalfehlersignal FES unter Verwendung des Foucault-Verfahrens zu erzeugen und das Nachführungsfehlersignal TES unter Verwendung des Gegentaktverfahrens zu erzeugen.
Als nächstes wird bezugnehmend auf Fig. 30 und 31 eine Beschreibung eines vierzehnten, eine optische Information aufzeichnenden/reproduzierenden Gerätes gegeben. In Fig. 30 und 31 sind diejenigen Teile, welche dieselben wie die entsprechenden Teile in Fig. 26 und 27 sind, durch die gleichen Bezugsziffern bezeichnet, und deren Beschreibung wird weggelassen.
In dieser Ausführungsform werden anstelle des zusammengesetzten Prismas 35 und des Photodetektors 36, die in Fig. 26 gezeigt sind, ein zusammengesetztes Prisma 55 und ein Photodetektor 56 verwendet, die in Fig. 31c dargestellt sind.
Fig. 30 zeigt das zusammengesetzte Prisma 55 in einem vergrößerten Maßstab. In Fig. 30 zeigt (a) eine perspektivische Ansicht des zusammengesetzten Prismas 55, und (b) zeigt eine Draufsicht des zusammengesetzten Prismas 55. Wie in Fig. 30 gezeigt ist, enthält das zusammengesetzte Prisma 55 abgeschrägte erste und zweite Teile 55a und 55b und einen flachen dritten Teil 55c, der keine Schräge aufweist. Daher wird ein reflektierter Lichtstrahl 30, der über den Strahlteiler 208 erhalten wird, in drei Lichtstrahlen 30a, 30b und 30c geteilt.
Fig. 31 ist in einem vergrößerten Maßstab eine perspektivische Ansicht, die einen wesentlichen Teil dieses Geräts zeigt. Der Photodetektor 56 schließt einen ersten Photodetektor 56a, einen zweiten Photodetektor 56b und einen dritten Photodetektor 56c ein. Der erste Photodetektor 56a enthält Photodetektoren 37a und 37b. Der zweite Photodetektor 56b enthält Photodetektoren 37c und 37d. Der dritte Photodetektor 56c enthält Photodetektoren 37e und 37f. Der dritte Photodetektor 56c ist auf einer Ebene angeordnet, die von einer Ebene verschieden ist, auf der die ersten und zweiten Photodetektoren 56a und 56b angeordnet sind.
Aus dem reflektierten Lichtstrahl 30, der über die Kondensorlinse 212 gebrochen und konzentriert wird, wird der Lichtstrahl 30a, der durch den ersten Teil 55a durchgelassen wird, in Abhängigkeit vom Schrägenwinkel des ersten Teils 55a abgelenkt und wird auf den ersten Photodetektor 56a des Photodetektors 56 gestrahlt, während der Lichtstrahl 30b, der durch den zweiten Teil 55b durchgelassen wird, in Abhängigkeit vom Schrägenwinkel des zweiten Teils 55b abgelenkt und auf den zweiten Photodetektor 56b des Photodetektors 56 gestrahlt wird. Außerdem wird der Lichtstrahl 30c, der durch den dritten Teil 55c durchgelassen wird, durchgelassen wie er ist und wird auf den dritten Photodetektor 56c des Photodetektors 56 gestrahlt. Mit anderen Worten, alle Lichtstrahlen 30a, 30b und 30c werden nur der Brechungsfunktion der Kondensorlinse 212 unterworfen. Bilderzeugungspunkte 300a, 300b und 300c der jeweiligen Lichtstrahlen 30a, 30b und 30c liegen daher alle auf der gleichen Ebene. Das heißt, Distanzen L1, L2 und L3 von der Kondensorlinse 212 zu den Bilderzeugungspunkten 300a, 300b und 300c der jeweiligen Lichtstrahlen 30a, 30b und 30c sind dieselben. Da der dritte Photodetektor 56c in dieser Ausführungsform auf der Ebene angeordnet ist, welche von der Ebene verschieden ist, auf der die ersten und zweiten Photodetektoren 56a und 56b angeordnet sind, stimmen jedoch der Bilderzeugungspunkt 300c des Lichtstrahls 30c und die Position des dritten Photodetektors 56c nicht überein.
Mit anderen Worten, in der zwölften Ausführungsform liegt der Bilderzeugungspunkt 300c des Lichtstrahls 30c zwischen dem zusammengesetzten Prisma 35 und dem Photodetektor 36, in dieser Ausführungsform liegt aber der Bilderzeugungspunkt 300c des Lichtstrahls 30c entlang der Ausbreitungsrichtung des Lichtstrahls jenseits des dritten Photodetektors 56c in Fig. 31.
In Fig. 31 sind die ersten und zweiten Photodetektoren 56a und 56b des Photodetektors 56 auf einer Ebene angeordnet, welche zur optischen Achse des reflektierten Lichtstrahls 30 senkrecht ist und die Bilderzeugungspunkte 300a und 300b enthält, ähnlich der in Fig. 27 gezeigten zwölften Ausführungsform. Wegen dieser Anordnung sind die ersten und zweiten Photodetektoren 56a und 56b, welche verwendet werden, um basierend auf dem Foucault-Verfahren des Fokalfehlersignal FES zu erzeugen, an den Positionen der Bilderzeugungspunkte 300a und 300b der Lichtstrahlen 30a bzw. 30b vorgesehen. Auf der anderen Seite ist der dritte Photodetektor 56c, der verwendet wird, um auf der Basis des Gegentaktverfahrens das Nachführungsfehlersignal TES zu erzeugen, an einer Position vorgesehen, die von der Position des Bilderzeugungspunktes 300c des Lichtstrahls 30c abweicht. Daher ist es durch Verwenden eines einfachen optischen Systems möglich, unter Gebrauch des Foucault-Verfahrens das Fokalfehlersignal FES zu erzeugen und unter Verwendung des Gegentaktverfahrens das Nachführungsfehlersignal TES zu erzeugen.
Die Erzeugung des Fokalfehlersignals FES auf der Grundlage des Foucault-Verfahrens ist nicht auf die der Ausführungsform beschränkt, die zwei Lichtstrahlen nutzt, und es ist natürlich möglich, zur Erzeugung des Fokalfehlersignals FES mehr als zwei Lichtstrahlen zu nutzen. Ähnlich ist die Erzeugung des Nachführungsfehlersignal TES auf der Basis des Gegentaktverfahrens nicht auf der nur einen Lichtstrahl nutzende Ausführungsform beschränkt, und es ist natürlich möglich, zur Erzeugung des Nachführungsfehlersignals TES mehr als einen Lichtstrahl zu verwenden.
Als nächstes wird durch Bezugnahme auf Fig. 32, 33 und 34 eine Beschreibung einer dritten Ausführungsform des eine optische Information aufzeichnenden/reproduzierenden Geräts gemäß der vorliegenden Erfindung gegeben. In Fig. 32 und 33 sind diejenigen Teile, welche dieselben wie die entsprechenden Teile in Fig. 25 sind, durch die gleichen Bezugsziffern bezeichnet, und deren Beschreibung wird weggelassen.
In dieser Ausführungsform wird ein in Fig. 32 und 33 gezeigter Analysator 208A zusammen mit dem zusammengesetzten Prisma 35 und dem Photodetektor 36 verwendet, die in Fig. 25 dargestellt sind.
Zum Beispiel kann als der Analysator 208A ein Analysator 21 verwendet werden, der in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 63-127436 offenbart ist. In dieser fünfzehnten Ausführungsform wird der Lichtstrahl durch den Analysator 208A in drei Lichtstrahlen geteilt, und jeder der drei Lichtstrahlen wird durch das zusammengesetzte Prisma 35 weiter in drei Lichtstrahlen geteilt, wodurch sich neun (3 · 3 = 9) Lichtstrahlen ergeben, die aus dem zusammengesetzten Prisma 35 austreten. Die neun Lichtstrahlen von dem zusammengesetzten Prisma 35 werden auf entsprechende von neun Photodetektoren 66a bis 66i gestrahlt, welche den Photodetektor 66 bilden.
Fig. 34 zeigt eine Draufsicht des Photodetektors 66. Das Fokalfehlersignal FES kann gemäß dem Foucault-Verfahren auf der Basis von Ausgaben der Photodetektoren 66a, 66b, 66d, 66e, 66g und 66h des Photodetektors 66 erzeugt werden. Die Photodetektoren 66a, 66d und 66g empfangen drei Lichtstrahlen vom ersten Teil des zusammengesetzten Prismas 35, während die Photodetektoren 66b, 66e und 66h die drei Lichtstrahlen vom zweiten Teil des zusammengesetzten Prismas 35 empfangen. Die Bilderzeugungspunkte dieser sechs Lichtstrahlen stimmen mit den Positionen der Photodetektoren 66a, 66b, 66d, 66e, 66g und 66h überein. Andererseits kann das Nachführungsfehlersignal TES gemäß dem Gegentaktverfahren basierend auf Ausgaben der Photodetektoren 66c, 66f und 661 erzeugt werden. Die Photodetektoren 66c, 66f und 66i empfangen die drei Lichtstrahlen vom dritten Teil des zusammengesetzten Prismas 35. Die Bilderzeugungspunkte dieser drei Lichtstrahlen weichen von den Positionen der Photodetektoren 66c, 66f und 66i ab.
Wie in Fig. 34 gezeigt ist, enthält der Photodetektor 66a Photodetektorteile 37a und 37b, enthält der Photodetektor 66b Photodetektorteile 37c und 37d, ..., und enthält der Photodetektor 661 Photodetektorteile 37q und 37r. Falls die Ausgaben dieser Photodetektorteile 37a bis 371 durch die gleichen Bezugsziffern wie diese Teile bezeichnet werden, kann dementsprechend das Fokalfehlersignal FES unter Verwendung des Foucault-Verfahrens basierend auf der folgenden Gleichung (3) durch Berechnung erzeugt werden:
FES = [(37a) + (37g) + (37m) + (37d) + (37j) + (37p)] - [(37b) + (37h) + (37n) + (37c) + (37i) + (37o)] (3)
Außerdem kann das Nachführungsfehlersignal unter Verwendung des Gegentaktverfahrens basierend auf der folgenden Formel (4) durch Berechnung erzeugt werden:
TES = [(37e) + (37k) + (37q)] - [(37f) + (37l) + (37r)] (4)
Durch die Funktion des Analysators 208A kann überdies ein magnetooptisches Signal (Informationssignal) RF, welches auf der Platte 207 aufgezeichnet ist, basierend auf der folgenden Formel (5) durch Berechnung reproduziert werden:
RF = [(37a) + (37b) + (37e) + (37f) + (37c) + (37d)] - [(37 m) + (37n) + (37q) + (37r) + (37o) + (37p)] (5)
Gemäß der fünfzehnten Ausführungsform können das Detektionssystem für magnetooptische Signale und das Detektionssystem für Servosignale ungefähr auf einem einzigen optischen Weg vorgesehen sein, und es ist daher möglich, sowohl die Größe als auch die Kosten des eine optische Information aufzeichnenden/reproduzierenden Geräts im Vergleich zu den zwölften bis vierzehnten Ausführungsformen weiter zu verringern. Wie es aus einem Vergleich der Fig. 25 und 32 offenkundig ist, sind in Fig. 32 das Wollaston-Prisma 209, die Linse 210 und der 2-teilige Photodetektor 211, die in Fig. 25 erforderlich sind, weggelassen.
In den zwölften bis fünfzehnten Ausführungsformen sind durch Verwendung des zusammengesetzten Prismas der Bilderzeugungspunkt des Lichtstrahls, der verwendet wird, um das Fokalfehlersignal FES gemäß dem Foucault-Verfahren zu erzeugen, und der Bilderzeugungspunkt des Lichtstrahls, der verwendet wird, um das Nachführungsfehlersignal TES gemäß dem Gegentaktverfahren zu erzeugen, wechselseitig verschieden gemacht. Das Verfahren, um die Bilderzeugungspunkte der Lichtstrahlen wechselseitig verschieden zu machen, ist jedoch nicht auf das das zusammengesetzte Prisma verwendende beschränkt, und es ist auch möglich, z. B. ein optisches Hologrammelement zu verwenden.
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf Fig. 35 und 36 eine Beschreibung eines sechzehnten, eine optische Information aufzeichnenden/reproduzierenden Geräts gegeben. In Fig. 35 und 36 sind diejenigen Teile, welche dieselben wie die entsprechenden Teile in Fig. 27 sind, durch die gleichen Bezugsziffern bezeichnet, und deren Beschreibung wird weggelassen.
In diesem Gerät wird anstelle des in Fig. 27 gezeigten zusammengesetzten Prismas 35 ein in Fig. 35 gezeigtes optisches Hologrammelement 75 verwendet.
Fig. 35 ist eine perspektivische Ansicht, die einen wesentlichen Teil dieses Geräts in einem vergrößerten Maßstab zeigt. Das optische Hologrammelement 75 enthält erste und zweite Teile 75a und 75b. Die Querschnittform des ersten Teils 75a entlang einer Linie A-A' in Fig. 35 ist ein Sägezahngitter, wie in Fig. 36 gezeigt ist. Der zweite Teil 75b hat eine Querschnittform, die der des ersten Teils 75a ähnlich ist, aber die Querschnittform des zweiten Teils 75b ist bezüglich der Mitte des optischen Hologrammelements 75 punktsymmetrisch zu der des ersten Teils 75a. Die Sägezahngitter der ersten und zweiten Teile 75a und 7Db werden manchmal als Blaze-Gitter (blazed gratings) bezeichnet.
Das optische Hologrammelement 75 trennt den reflektierten Lichtstrahl 30 in gebeugtes Licht 0. Ordnung, gebeugte Lichtstrahlen ±1. Ordnung und gebeugte Lichtstrahlen hoher Ordnung von ±2. Ordnung oder höher. In dieser Ausführungsform ist die Querschnittform des optischen Hologrammelements 75 so entworfen, daß der Effekt von gebeugten Lichtstrahlen hoher Ordnung von + 2. Ordnung oder höher klein ist, wenn das Licht detektiert wird. Bezüglich gebeugter Lichtstrahlen ±1. Ordnung sind die oben beschriebenen Sägezahnquerschnittformen der ersten und zweiten Teile 75a und 75b z. B. so entworfen, daß die Menge des emittierten gebeugten Lichts +1. Ordnung größer als die des emittierten gebeugten Lichts -1. Ordnung ist, d. h. so daß die Effekte des gebeugten Lichts -1. Ordnung, welches ein divergenter Strahl ist, minimiert sind.
Dementsprechend nutzt dieses Gerät gebeugtes Licht 30-1 +1. Ordnung, welches durch das Gitter des ersten Teils 75a gebeugt wird, gebeugtes Licht 30-2 +1. Ordnung, welches durch das Gitter des zweiten Teils 75b gebeugt wird, und gebeugtes Licht 30-3 0. Ordnung, welches durch die ersten und zweiten Teile 75a und 75b durchgeht, ohne durch deren Gitter beeinflußt zu werden. Außerdem sind die Gittermuster der ersten und zweiten Teile 75a und 75b derart entworfen, daß das gebeugte Licht 30-1 +1.Ordnung, welches vom ersten Teil 75a emittiert wird, über die Kondensorlinse 212 und den ersten Teil 75a zweimal gebrochen wird, bevor es bei einem Bilderzeugungspunkt 300a abgebildet wird, und das gebeugte Licht 30-2 +1. Ordnung, welches vom zweiten Teil 75b emittiert wird, über die Kondensorlinse 212 und den zweiten Teil 75b zweimal gebrochen wird, bevor bei einem Bilderzeugungspunkt 300b abgebildet wird. Da das gebeugte Licht 30-3 0. Ordnung durch das optische Hologrammelement 75 durchgeht wie es ist, ohne durch die Gittermuster beeinflußt zu werden, wird auf der anderen Seite das gebeugte Licht 30-3 0. Ordnung nur durch die Kondensorlinse 212 gebrochen und wird bei einem Bilderzeugungspunkt 300c abgebildet.
In Fig. 35 ist der Photodetektor 36 auf einer Ebene angeordnet, welche zu der optischen Achse des reflektierten Lichtstrahls senkrecht ist und die Bilderzeugungspunkte 300a und 300b enthält. Wegen dieser Anordnung sind die ersten und zweiten Photodetektoren 36a und 36b, welche verwendet werden, um basierend auf dem Foucault-Verfahren das Fokalfehlersignal FES zu erzeugen, an den Positionen der Bilderzeugungspunkte 300a und 300b der gebeugten Lichtstrahlen 30-1 bzw. 30-2 +1. Ordnung vorgesehen. Der dritte Photodetektor 36c, der verwendet wird, um basierend auf dem Gegentaktverfahren das Nachführungsfehlersignal TES zu erzeugen, ist auf der anderen Seite an einer Position vorgesehen, die von der Position des Bilderzeugungspunktes 300c des gebeugten Lichts 30-3 0. Ordnung abweicht. Daher ist es möglich, durch Gebrauch eines einfachen optischen Systems das Fokalfehlersignal FES unter Verwendung des Foucault-Verfahrens zu erzeugen und das Nachführungsfehlersignal TES unter Verwendung des Gegentaktverfahrens zu erzeugen. Die Erzeugung selbst des Fokalfehlersignals FES und des Nachführungsfehlersignals TES kann ähnlich dem Stand der Technik vorgenommen werden, und ihre Beschreibung wird weggelassen.
Die Forderung besteht darin, daß die Distanzen L1 und L2 zwischen der Kondensorlinse 212 und den jeweiligen Bilderzeugungspunkten 300a und 300b der gebeugten Lichtstrahlen 30-1 und 30-2 +1. Ordnung von der Distanz L3 zwischen der Kondensorlinse 212 und dem Bilderzeugungspunkt 300c des gebeugten Lichts 30-3 0. Ordnung verschieden sind, und die Konstruktion und Anordnung des optischen Hologrammelements 75 und des Photodetektors 36 sind nicht auf diejenigen dieser Ausführungsform beschränkt.
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf Fig. 37 bis 39 eine Beschreibung der Funktionen des optischen Hologrammelements 75 selbst gegeben, d. h. für den Fall, in dem keine Kondensorlinse 212 vorhanden ist.
Wie oben beschrieben wurde, enthält das optische Hologrammelement 75 die ersten und zweiten Teile 75a und 75b, welche mit unabhängigen Mustern zum Ablenken, Konvergieren und Divergieren des Lichts versehen sind. Insbesondere sind die Muster der ersten und zweiten Teile 75a und 75b jeweils so festgelegt, daß das gebeugte Licht 30-1 +1. Ordnung vom ersten Teil 75a zu einem Punkt P'(-x, 0) konvergiert und das gebeugte Licht 30-2 +1. Ordnung vom zweiten Teil 75b zu einem Punkt P(x, 0) konvergiert. Die Punkte P und P' liegen auf einer Ebene π, die entlang der optischen Achse eine Distanz f vom optischen Hologrammelement 75 entfernt ist. Mit anderen Worten, die Funktion des ersten Teils 75a besteht darin, das parallele Einfallslicht bei einem Fokalpunkt O bei einer Fokaldistanz f abzubilden und das Licht zum Punkt P' zu konvergieren, indem das Licht um eine Distanz x in der negativen x- Richtung abgelenkt wird.
Fig. 38 zeigt eine Draufsicht des optischen Hologrammelements 75. Da die Muster der ersten und zweiten Teile 75a und 75b bezüglich des Ursprungs O in Fig. 38 punktsymmetrisch sind, besteht das Muster des ersten Teils 75a beispielsweise aus konzentrischen Rillen oder Erhebungen mit einer Mitte beim Punkt P'(-x, 0). Ein Radius ri einer i-ten konzentrischen Rille oder Erhebung kann aus der folgenden Formel (6) erhalten werden, wobei X die Wellenlänge des von der Lichtquelle abgegebenen Lichts bezeichnet.
ri = (6)
Außerdem ist die Querschnittform des ersten Teils 75a so bestimmt, daß die Verhältnisse des gebeugten Lichts 0. Ordnung und des gebeugten Lichts +1. Ordnung bezüglich der gesamten Lichtmenge vorbestimmte Werte werden.
In dem obigen sechzehnten Gerät ist die Querschnittform des optischen Hologrammelements 75 so entworfen, daß die Effekte der gebeugten Lichtstrahlen hoher Ordnung von gebeugten Lichtstrahlen ±2. Ordnung oder höher klein sind, wenn das Licht detektiert wird. Bezüglich der gebeugten Lichtstrahlen ±1. Ordnung sind außerdem die Querschnittformen der ersten und zweiten Teile 75a und 75b des optischen Hologrammelements 75 auf die in Fig. 36 gezeigte Sägezahnform festgelegt, so daß die Menge des emittierten gebeugten Lichts +1. Ordnung größer als die des emittierten gebeugten Lichts -1. Ordnung ist, d. h. so daß die Effekte des gebeugten Lichts -1. Ordnung, welches ein divergenter Strahl ist, minimiert sind. Es ist jedoch natürlich möglich, die Querschnittform des optischen Hologrammelements so zu entwerfen, daß die Menge des emittierten gebeugten Lichts -1. Ordnung größer als die des emittierten gebeugten Lichts +1. Ordnung ist, d. h. so daß das gebeugte Licht -1. Ordnung, welches ein divergenter Strahl ist, positiv verwendet wird und die Effekte des gebeugten Lichts +1. Ordnung minimiert sind.
In einem siebzehnten Gerät des eine optische Information aufzeichnenden/reproduzierenden Geräts weist das verwendete optische Hologrammelement 75 eine in Fig. 39 dargestellte Querschnittform entlang der Linie A-A' in Fig. 35 auf. Ein wesentlicher Teil dieser Ausführungsform ist im wesentlichen derselbe wie Fig. 35, und dessen Veranschaulichung wird weggelassen. Im Gegensatz zur sechzehnten Ausführungsform nutzt diese Ausführungsform positiv die gebeugten Lichtstrahlen -1. Ordnung. Aus diesem Grund sind die ersten und zweiten Photodetektoren 36a und 36b zum Erzeugen des Fokalfehlersignals FES auf der Basis des Foucault-Verfahrens an den Bilderzeugungspunkten der gebeugten Lichtstrahlen -1. Ordnung vorgesehen. Auf der anderen Seite ist der dritte Photodetektor 36c zum Erzeugen des Nachführungsfehlersignals TES auf der Basis des Gegentaktverfahrens an einer vom Bilderzeugungspunkt 300c des gebeugten Lichts 0. Ordnung verschiedenen Position, d. h. zwischen dem optischen Hologrammelement 75 und dem Photodetektor 36 vorgesehen. Als Folge ist es möglich, durch Gebrauch eines einfachen optischen Systems das Fokalfehlersignal FES unter Verwendung des Foucault-Verfahrens zu erzeugen und das Nachführungsfehlersignal TES unter Verwendung des Gegentaktverfahrens zu erzeugen.
Gemäß der in Fig. 37 gezeigten Struktur kann das gebeugte Licht +1. Ordnung, das von dem ersten Teil 75a des optischen Hologrammelements 75 erhalten wird, das gebeugte Licht -1. Ordnung überlappen, das vom zweiten Teil 75b erhalten wird, und das gebeugte Licht -1. Ordnung, das vom ersten Teil 75a erhalten wird, kann das gebeugte Licht +1. Ordnung überlappen, das vom zweiten Teil 75b erhalten wird. Aus diesem Grund kann das optische Hologrammelement 75 so aufgebaut sein, daß das optische Hologrammelement 75 allein auf das Licht wie in Fig. 40 gezeigt wirkt. In Fig. 40 sind diejenigen Teile, welche dieselben wie die entsprechenden Teile in Fig. 37 sind, durch die gleichen Bezugsziffern bezeichnet, und deren Beschreibung wird weggelassen.
In Fig. 40 sind die Muster der ersten und zweiten Teile 75a und 75b so festgelegt, daß das gebeugte Licht 30-1 +1. Ordnung vom ersten Teil 75a zu einem Punkt Q'(-x, y) konvergiert, das gebeugte Licht -1. Ordnung vom ersten Teil 75a in einer halbkreisförmigen Form um einen Punkt R'(x, -y) projiziert wird, das gebeugte Licht 30-2 +1. Ordnung vom zweiten Teil 75b zu einem Punkt Q (x, y) konvergiert und das gebeugte Licht -1. Ordnung in einer halbkreisförmigen Form um einen Punkt R(-x, -y) projiziert wird. Die Punkte Q, Q', R und R' liegen auf der Ebene 3t, welche die Distanz f von dem optischen Hologrammelement 75 entlang der optischen Achse entfernt ist.
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf Fig. 41 bis 43 eine Beschreibung eines achtzehnten, eine optische Information aufzeichnenden/reproduzierenden Geräts gemäß der vorliegenden Erfindung gegeben. Fig. 41 zeigt das achtzehnte Gerät, Fig. 42 zeigt ein zusammengesetztes Prisma des achtzehnten Geräts, und Fig. 43 zeigt eine perspektivische Ansicht eines wesentlichen Teils des achtzehnten Geräts. In Fig. 41 sind diejenigen Teile, welche dieselben wie die entsprechenden Teile in Fig. 25 sind, durch die gleichen Bezugsziffern bezeichnet, und deren Beschreibung wird weggelassen.
In diesem Gerät hat der Fleck des über die Objektivlinse 206 auf die Platte 207 gestrahlten Lichtstrahls z. B. einen Durchmesser von ungefähr 1 um. Die Ausgaben des 2-teiligen Photodetektors 211 werden außerdem verwendet, um ein Adreßsignal ADR über einen Addierer 311A zu erzeugen, und die Ausgaben des 2-teiligen Photodetektors 211 werden ebenfalls verwendet, um über einen Differenzverstärker 311B das magnetooptische Signal (Informationssignal) RF zu reproduzieren.
In diesem Gerät teilt ein zusammengesetztes Prisma 85 den reflektierten Lichtstrahl, der über die Kondensorlinse 212 erhalten wird, in erste bis vierte Lichtstrahlen 87a bis 87d. Diese ersten bis vierten Lichtstrahlen 87a bis 87d werden auf einen Photodetektor 86 gestrahlt. Der Photodetektor 86 enthält einen ersten Photodetektor 86a, der 4 lichtempfangende Teile A bis D aufweist, um die ersten und zweiten Lichstrahlen 87a und 87b zu empfangen, einen zweiten Photodetektor 86b, der einen lichtempfangenden Teil E zum Empfangen des dritten Lichtstrahls 87c hat, und einen dritten Photodetektor 86c, der einen lichtempfangenden Teil F zum Empfangen des vierten Lichtstrahls 87d aufweist. Wie in Fig. 43 gezeigt ist, sind die ersten, zweiten und dritten Photodetektoren 86a, 86b und 86c auf der gleichen Ebene angeordnet. Die ersten bis dritten Photodetektoren 86a bis 86c können innerhalb des Photodetektors 86 voneinander getrennt sein oder auch nicht.
In Fig. 42 zeigt (a) eine perspektivische Ansicht des zusammengesetzten Prismas 85 in vergrößertem Maßstab, und (b) zeigt eine Draufsicht des zusammengesetzten Prismas 85. Wie dargestellt ist, umfaßt das zusammengesetzte Prisma 85 eine erste Emissionsoberfläche 85a zum Emittieren des ersten Lichtstrahls 87a, eine zweite Emissionsoberfläche 85b zum Emittieren des zweiten Lichtstrahls 87b und dritte und vierte Emissionsoberflächen 85c und 85d zum Emittieren des dritten und vierten Lichtstrahls 87c bzw. 87d. In Fig. 42 (a) hat die erste Emissionsoberfläche 85a eine Abwärtsneigung nach rechts, weist die zweite Emissionsoberfläche 85b eine Abwärtsneigung nach links auf, und die dritten und vierten Emissionsoberflächen 85c und 85d bilden eine Bergform. Mit anderen Worten, die dritte Emissionsoberfläche 85c hat eine Abwärtsneigung nach rechts, die vierte Emissionsoberfläche 85d weist eine Abwärtsneigung nach links auf, und die dritten und vierten Emissionsoberflächen 85c und 85d verbinden sich, so daß sie eine Bergform ausbilden.
Die erste Emissionsoberfläche 85a und die dritte Emissionsoberfläche 85c sind in die gleiche Richtung geneigt, und ein Neigungswinkel α&sub1; der ersten Emissionsoberfläche 85a in bezug auf eine Referenzebene ist kleiner als ein Neigungswinkel α&sub3; der dritten Emissionsoberfläche 85c. Die Referenzebene beispielsweise ist die Rückseite des zusammengesetzten Prismas 85, welche ungefähr senkrecht zur Ausbreitungsrichtung des ankommenden reflektierten Lichtstrahls ist. Auf der anderen Seite sind die zweite Emissionsoberfläche 85b und die vierte Emissionsoberfläche 85d in die gleiche Richtung geneigt, und ein Neigungswinkel α&sub2; der zweiten Emissionsoberfläche 85b ist kleiner als ein Neigungswinkel α&sub9; der vierten Emissionsoberfläche 85d.
In Fig. 43 wird der erste Lichtstrahl 87a, der von der ersten Emissionsoberfläche 85a des zusammengesetzten Prismas 85 emittiert wird, durch die lichtempfangenden Teile A und D des ersten Photodetektors 86a empfangen. Außerdem wird der zweite Lichtstrahl 87b, der von der zweiten Emissionsoberfläche 85b des zusammengesetzten Prismas 85 emittiert wird, durch die lichtempfangenden Teile B und C des ersten Photodetektors 86a empfangen. Daher wird gemäß dem Foucault- Verfahren ein Fokalfehlersignal FES basierend auf der oben beschriebenen Formel (2) erzeugt. Konkreter werden die Ausgaben der lichtempfangenden Teile A und C in einem Addierer 321 addiert, werden die Ausgaben der lichtempfangenden Teile B und D in einem Addierer 322 addiert, und die Ausgaben dieser Addierer 321 und 322 werden an einen Differenzverstärker 323 geliefert, der das Fokalfehlersignal FES abgibt.
Auf der anderen Seite wird der dritte Lichtstrahl 87c, der von der dritten Emissionsoberfläche 85c des zusammengesetzten Prismas 85 emittiert wird, durch den lichtempfangenden Teil E des zweiten Photodetektors 86b empfangen, und der vierte Lichtstrahl 87d, der von der vierten Emissionsoberfläche 85d des zusammengesetzten Prismas 85 emittiert wird, wird durch den lichtempfangenden Teil F des dritten Photodetektors 86c empfangen. Daher wird gemäß dem Gegentaktverfahren basierend auf der oben beschriebenen Formel (1) ein Nachführungsfehlersignal TES erzeugt. Konkreter werden die Ausgaben der lichtempfangenden Teile E und F an einen Differenzverstärker 331 geliefert, und das Nachführungsfehlersignal TES wird von diesem Differenzverstärker 331 abgegeben.
Gemäß diesem Gerät ist es unnötig, den optischen Weg durch den in Fig. 1 gezeigten Strahlteiler 213 in zwei zu teilen, selbst wenn das Foucault-Verfahren verwendet wird, um das Fokalfehlersignal FES zu erzeugen, und das Gegentaktverfahren verwendet wird, um das Nachführungsfehlersignal TES zu erzeugen. Aus diesem Grund ist es möglich, den durch das optische System innerhalb des eine optische Information aufzeichnenden/reproduzierenden Geräts eingenommenen Raum zu verringern. Außerdem ist es möglich, sowohl die Anzahl von Teilen als auch die Kosten des eine optische Information aufzeichnenden/reproduzierenden Geräts zu reduzieren, weil diese Ausführungsform den Strahlteiler 213 und den Photodetektor 214, die in Fig. 1 dargestellt sind, nicht benötigt. Im Vergleich zu dem Fall, in dem das Astigmatismusverfahren verwendet wird, um das Fokalfehlersignal FES zu erzeugen, ist es überdies möglich, den Durchmesser des auf dem Photodetektor gebildeten Strahlflecks zu reduzieren und Effekte einer externen Störung zu verhindern, wodurch ermöglicht wird, die Zuverlässigkeit des eine optische Information aufzeichnenden/reproduzierenden Geräts zu verbessern.
Falls der Photodetektor 86 eingestellt wird, um ein vorbestimmtes Fokalfehlersignal FES zu detektieren, ist es überdies möglich, eine Struktur zu verwenden, die den dritten Lichtstrahl 87c durch den lichtempfangenden Teil E des Photodetektors 86b automatisch empfangen und den vierten Lichtstrahl 87d durch den lichtempfangenden Teil F des Photodetektors 86c automatisch empfangen wird. Daher gibt es insofern einen zusätzlichen Vorteil, als in diesem Fall für die Detektion des Nachführungsfehlersignals TES keine Einstellung erforderlich ist.
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf Fig. 44 bis 47 eine Beschreibung eines neunzehnten, eine optische Information aufzeichnenden/reproduzierenden Geräts gegeben. Fig. 44 zeigt die neunzehnte Ausführungsform, und in Fig. 44 sind diejenigen Teile, welche dieselben wie die entsprechenden Teile in Fig. 41 sind, durch die gleichen Bezugsziffern bezeichnet, und eine Beschreibung dieser wird weggelassen.
In diesem Gerät ist ein Integralteil 90 anstelle des in Fig. 41 gezeigten zusammengesetzten Prismas 85 vorgesehen. Außerdem sind der Strahlteiler 208, das Wollaston-Prisma 209, die Kondensorlinse 210 und der Photodetektor 211, die in Fig. 41 gezeigt sind, in Fig. 44 nicht vorgesehen.
Der reflektierte Lichtstrahl, der über den Strahlteiler 204 erhalten wird, wird durch die Kondensorlinse 212 konvergiert und wird in den Integralteil 90 eingegeben, welcher wie ein Strahlteilermittel fungiert. Der reflektierte Lichtstrahl wird daher in erste bis sechste Lichtstrahlen 91a bis 91f geteilt, und diese ersten bis sechsten Lichtstrahlen 91a bis 91f werden auf einen Photodetektor 86A gestrahlt.
Der Integralteil 90 umfaßt integral ein in Fig. 45 gezeigtes Wollaston-Prisma 92 und das in Fig. 42 gezeigte zusammengesetzte Prisma 85. Mit anderen Worten, das Wollaston- Prisma 92 ist unmittelbar vor dem zusammengesetzten Prisma 85 entlang der Ausbreitungsrichtung eines reflektierten Lichtstrahls 89 positioniert und an der Rückseite des zusammengesetzten Prismas 85 angeklebt, wie in Fig. 46 und 47 dargestellt ist.
Das Wollaston-Prisma 92 ist aus zwei Dreieckprismen 93 und 94 aufgebaut, die aus einem Kristall geschnitten und zusammengeklebt werden. Die Größe des Wollaston-Prismas 92 entspricht dem zentralen bergförmigen Teil des zusammengesetzten Prismas 85. Das Wollaston-Prisma 92 ist an der Rückseite des zusammengesetzten Prismas 85 unmittelbar hinter einem Bergteil 85e des zusammengesetzten Prismas 85 angeklebt. Außerdem erstreckt sich das Wollaston-Prisma 92 über die volle Breite des Bergteils 85e. Das Wollaston-Prisma 92 teilt daher den ankommenden Lichtstrahl in einer Richtung, in der ein Scheitel 85f des Bergteils 85e verläuft.
Auf der anderen Seite enthält der Photodetektor 86A einen ersten Photodetektor 86Aa, einen zweiten Photodetektor 86Ab- 1, einen dritten Photodetektor 86Ab-2, einen vierten Photodetektor 86Ac-1 und einen fünften Photodetektor 86Ac-2, welche wie in Fig. 47 gezeigt auf einer einzigen Ebene vorgesehen sind. Der erste Photodetektor 86Aa enthält vier lichtempfangende Teile A bis D zum Empfängen der ersten und zweiten Lichtstrahlen 91a und 91b. Der zweite Photodetektor 86Ab-1 enthält einen lichtempfangenden Teil E&sub1; zum Empfangen des dritten Lichtstrahls 91c, und der dritte Photodetektor 86Ab-2 enthält einen lichtempfangenden Teil E&sub2; zum Empfangen des vierten Lichtstrahls 91d. Der vierte Photodetektor 8GAc-1 enthält einen lichtempfangenden Teil F&sub1; zum Empfangen des fünften Lichtstrahls 91e, und der fünfte Photodetektor 86Ac-2 enthält einen lichtempfangenden Teil F&sub2; zum Empfangen des sechsten Lichtstrahls 91f.
Aus dem reflektierten Lichtstrahl 89, der über die Kondensorlinse 212 in den Integralteil 90 eingegeben wird, wird eine Lichtkomponente 89-1, die über den oberen Teil des Wollaston-Prismas 92 in Fig. 46 durchgeht und das zusammengesetzte Prisma 85 direkt erreicht, durch die erste Emissionsoberfläche 85a gebrochen und wird von der ersten Emissionsoberfläche 85a als der erste Lichtstrahl 91a emittiert. Wie in Fig. 47 gezeigt ist, wird dieser erste Lichtstrahl 91a durch die lichtempfangenden Teile A und D des ersten Photodetektors 86Aa empfangen.
Aus dem reflektierten Lichtstrahl 89, der über die Kondensorlinse 212 in den Integralteil 90 eingegeben wird, wird auf der anderen Seite eine Lichtkomponente 89-2, die unter dem unteren Teil des Wollaston-Prismas 92 in Fig. 46 durchgeht und das zusammengesetzte Prisma 85 direkt erreicht, durch die zweite Emissionsoberfläche 85b gebrochen und wird von der zweiten Emissionsoberfläche 85b als der zweite Lichtstrahl 91b emittiert. Wie in Fig. 47 gezeigt ist, wird dieser zweite Lichtstrahl 91b durch die lichtempfangenden Teile B und C des ersten Photodetektors 86Aa empfangen.
Ein Fokalfehlersignal FES wird ähnlich der in Fig. 41 gezeigten achtzehnten Ausführungsform gemäß dem Foucault- Verfahren auf der Basis der oben beschriebenen Formel (2) erzeugt.
Aus dem reflektierten Lichtstrahl 89, der über die Kondensorlinse 212 in den Integralteil 90 eingegeben wird, wird eine Lichtkomponente 89-3, die das Wollaston-Prisma 92 erreicht, in eine p-Welle 95 und eine s-Welle 96 geteilt. Die p-Welle 95 wird um einen Winkel β bezüglich einer Verlängerungslinie 97 der Lichtkomponente 89-3 in Richtung der ersten Emissionsoberfläche 85a abgelenkt. Auf der anderen Seite wird die s-Welle 96 um einen Winkel β bezüglich der Verlängerungslinie 97 in Richtung auf die zweite Emissionsoberfläche 85b abgelenkt.
Die p-Welle 95 und die s-Welle 96, die vom Wollaston- Prisma 92 abgegeben werden, werden in das zusammengesetzte Prisma 85 eingegeben. Der Winkel β ist klein, und die p-Welle 95 und die s-Welle 96 breiten sich innerhalb des Bergteils 85e des zusammengesetzten Prismas 85 aus. Die p-Welle 95 und die s-Welle 96 erreichen die dritten und vierten Emissionsoberflächen 85c und 85d und werden dadurch gebrochen und danach von den dritten und vierten Emissionsoberflächen 85c und 85d emittiert.
Mit anderen Worten, in Fig. 47 wird die p-Welle 95 von der dritten Emissionsoberfläche 85c als der dritte Lichtstrahl 91c emittiert. Dieser dritte Lichtstrahl 91c bestrahlt den lichtempfangenden Teil E, des zweiten Photodetektors 86Ab-1. Auf der anderen Seite wird die s-Welle 96 von der dritten Emissionsoberfläche 85c als der vierte Lichtstrahl 91d emittiert. Dieser vierte Lichtstrahl 91d bestrahlt den lichtempfangenden Teil E&sub2; des dritten Photodetektors 86Ab-2.
Die p-Welle 95 wird ähnlich in Fig. 47 von der vierten Emissionsoberfläche 85d als der fünfte Lichtstrahl 91e emittiert. Dieser fünfte Lichtstrahl 91e bestrahlt den lichtempfangenden Teil F&sub1; des vierten Photodetektors 86Ac-1. Auf der anderen Seite wird die s-Welle 96 von der vierten Emissionsoberfläche 85e als der sechste Lichtstrahl 91f emittiert. Dieser sechste Lichtstrahl 91f bestrahlt den lichtempfangenden Teil F&sub2; des fünften Photodetektors 86Ac-2.
Basierend auf den Ausgaben der lichtempfangenden Teile E&sub1;, E&sub2;, F&sub1; und F&sub2; der zweiten bis fünften Photodetektoren 86Ab-1 bis 86Ac-2 wird ein Nachführungsfehlersignal TES erhalten. Insbesondere wird das Nachführungsfehlersignal TES durch Addierer 332 und 333 und den Differenzverstärker 331, die in Fig. 47 dargestellt sind, durch Berechnen von TES = (E&sub1; + E&sub2;) - (F&sub1; + F&sub2;) erhalten.
Außerdem wird ein magnetooptisches Signal (Informationssignal) RF basierend auf den Ausgaben der lichtempfangenden Teile E&sub1;, E&sub2;, F&sub1; und F&sub2; der zweiten bis fünften Photodetektoren 86Ab-1 bis 86Ac-2 erhalten. Insbesondere wird das magnetooptische Signal RF durch Addierer 312 und 313 und den Differenzverstärker 311B, die in Fig. 47 dargestellt sind, durch Berechnen von RF = (E&sub1; + F&sub1;) - (E&sub2; + F&sub2;) erhalten.
Überdies wird ein Adreßsignal ADR auf der Basis der Ausgaben der lichtempfangenden Teile E&sub1;, E&sub2;, F&sub1; und F&sub2; der zweiten bis fünften Photodetektoren 86Ab-1 bis 86Ac-2 erhalten. Konkreter wird das Adreßsignal ADR durch den Addierer 332, den Addierer 333 und den Addierer 311A, die in Fig. 47 dargestellt sind, durch Berechnen von ADR = (E&sub1; + E&sub2;) + (F&sub1; + F&sub2;) erhalten.
Gemäß diesem Gerät ist es möglich, das Fokalfehlersignal FES, das Nachführungsfehlersignal TES, das magnetooptische Signal RF und das Adreßsignal ADR insgesamt durch Nutzung eines einzigen optischen Weges des reflektierten Lichtstrahls 89 und eines einzigen Photodetektors 86A zu detektieren.
Durch Vergleichen der Fig. 44 mit Fig. 41 kann man erkennen, daß dieses neunzehnte Gerät, das in Fig. 44 gezeigt ist, nicht den optischen Weg aufweist, der vom Strahlteiler 208 in Fig. 41 horizontal verläuft. Aus diesem Grund werden der Platz, der vom optischen System innerhalb des eine optische Information aufzeichnenden/reproduzierenden Geräts eingenommen wird, und die Anzahl der erforderlichen Teile im Vergleich mit dem achtzehnten Gerät in diesem Gerät weiter reduziert. Mit anderen Worten, sowohl die Größe als auch die Kosten des eine optische Information aufzeichnenden/reproduzierenden Geräts in dieser Ausführungsform können im Vergleich zu denjenigen des achtzehnten Geräts weiter reduziert werden.
Falls der Photodetektor 86A eingestellt ist, um ein vorbestimmtes Fokalfehlersignal FES zu detektieren, ist es außerdem möglich, eine Struktur zu verwenden, die die dritten bis sechsten Lichtstrahlen 91c bis 91f durch die entsprechenden lichtempfangenden Teile E&sub1;, E&sub2;, F&sub1; und F&sub2; der zweiten bis fünften Photodetektoren 86Ab-1 bis 86Ac-2 automatisch empfangen würde. Daher gibt es insofern einen zusätzlichen Vorteil, als in diesem Fall für die Detektion des Nachführungsfehlersignals TES und des magnetooptischen Signals RF keine Einstellung erforderlich ist.
Natürlich können ein unabhängiges Wollaston-Prisma und ein zusammengesetztes Prisma anstelle des Integralteils 90 verwendet werden, welcher das Wollaston-Prisma 92 und das zusammengesetzte Prisma 85 integral aufweist. Mit anderen Worten, das unabhängige Wollaston-Prisma kann an einer Stelle vorgesehen sein, die der Rückseite des zusammengesetzten Prismas mit einer dazwischen ausgebildeten Lücke gegenüberliegt.
Die vorliegende Erfindung ist ferner nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt, sondern verschiedene Variationen und Modifikationen können vorgenommen werden, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen, wie sie in den beiliegenden Ansprüchen definiert ist.

Claims

1. Optische Information aufzeichnendes/reproduzierendes Gerät, welches eine Information auf einem optischen Aufzeichnungsmedium aufzeichnet und/oder Information von einem solchen reproduziert auf der Basis eines von dem optischen Aufzeichnungsmedium reflektierten Lichtstrahls, aufweisend:

einen lichtteilenden Teil (208, 208A, 212, 35, 45) mit mehreren lichtteilenden Stufen, welche den reflektierten Lichtstrahl von dem optischen Aufzeichnungsmedium in mehrere Lichtstrahlen teilen; und

eine Photodetektoreinheit (33, 36), die mehrere Photodetektoren enthält, welche die Mehrzahl Lichtstrahlen von dem lichtteilenden Teil empfangen,

welche Photodetektoreinheit mehrere Photodetektoren enthält, die Lichtstrahlen empfangen, die genutzt werden, um einen Fokalfehler zu detektieren, zumindest einen Photodetektor, der einen Lichtstrahl empfängt, der genutzt wird, um einen Nachführungsfehler zu detektieren, und mehrere Photodetektoren, welche Lichtstrahlen empfangen, die genutzt werden, um eine auf dem optischen Aufzeichnungsmedium aufgezeichnete magnetooptische Information zu detektieren,

dadurch gekennzeichnet, dass der lichtteilende Teil umfasst:

ein zusammengesetztes Prisma (35, 45), welches den reflektierten Lichtstrahl in mehrere Lichtstrahlen räumlich teilt,

welches zusammengesetzte Prisma enthält:

einen ersten Ablenkungsteil (35c, 45c) mit einer Krümmung bezüglich einer optischen Achse des reflektierten Lichtstrahls vom optischen Aufzeichnungsmedium;

zweite und dritte Ablenkungsteile (35a, 35b; 45a, 45b), die auf beiden Seiten des ersten Ablenkungsteils vorgesehen sind, welche in wechselseitig verschiedene Richtungen bezüglich der optischen Achse abgeschrägt sind.

2. Optische Information aufzeichnendes/reproduzierendes Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der lichtteilende Teil einen Analysator (208A) aufweist, der den reflektierten Lichtstrahl in polarisierte Lichtstrahlen teilt.

3. Optische Information aufzeichnendes/reproduzierendes Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Photodetektoren, welche die Lichtstrahlen empfangen, die genutzt werden, um die magnetooptische Information zu detektieren, auch zumindest einen Lichtstrahl empfangen, der genutzt wird, um den Fokalfehler oder Nachführungsfehler zu detektieren.

4. Optische Information aufzeichnendes/reproduzierendes Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Photodetektoren, welche die Lichtstrahlen empfangen, die genutzt werden, um die magnetooptische Information zu detektieren, ausgewählte der mehreren, von dem lichtteilenden Teil abgegebenen Lichtstrahlen empfangen.

5. Optische Information aufzeichnendes/reproduzierendes Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Ablenkungsteil (35c, 45c) eine konvexe Oberfläche oder eine konkave Oberfläche enthält.

6. Optische Information aufzeichnendes/reproduzierendes Gerät, welches eine Information auf einem optischen Aufzeichnungsmedium aufzeichnet und/oder Information von einem solchen reproduziert auf der Basis eines reflektierten Lichtstrahls von dem optischen Aufzeichnungsmedium, aufweisend:

einen lichtteilenden Teil (208, 208A, 212, 55) mit mehreren lichtteilenden Stufen, welche den reflektierten Lichtstrahl vom optischen Aufzeichnungsmedium in mehrere Lichtstrahlen teilen;

eine Photodetektoreinheit (56), die mehrere Photodetektoren enthält, welche die Mehrzahl Lichtstrahlen von dem lichtteilenden Teil empfangen,

welche Photodetektoreinheit mehrere Photodetektoren enthält, die Lichtstrahlen empfangen, die genutzt werden, um einen Fokalfehler zu detektieren, zumindest einen Photodetektor, der einen Lichtstrahl empfängt, der genutzt wird, um einen Nachführungsfehler zu detektieren, und eine Mehrzahl von Photodetektoren, welche Lichtstrahlen empfangen, die genutzt werden, um eine auf dem optischen Aufzeichnungsmedium aufgezeichnete magnetooptische Information zu detektieren,

dadurch gekennzeichnet, dass der lichtteilende Teil aufweist:

ein zusammengesetztes Prisma (55), welches den reflektierten Lichtstrahl in mehrere Lichtstrahlen räumlich teilt,

welches zusammengesetzte Prisma enthält:

einen ersten Ablenkungsteil (55c), der zu einer optischen Achse des reflektierten Lichtstrahls von dem optischen Aufzeichnungsmedium senkrecht ist; und

auf beiden Seiten des ersten Ablenkungsteils vorgesehene zweite und dritte Ablenkungsteile (55a, 55b), die in wechselseitig verschiedene Richtungen bezüglich der optischen Achse abgeschrägt sind.

7. Optische Information aufzeichnendes/reproduzierendes Gerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der lichtteilende Teil einen Analysator (208A) aufweist, der den reflektierten Lichtstrahl in polarisierte Lichtstrahlen teilt.