DE69935646T2

DE69935646T2 - Optisches Abtastgerät und optische Vorrichtung

Info

Publication number: DE69935646T2
Application number: DE69935646T
Authority: DE
Inventors: Minoru Yokohama-shi Ohyama
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 1998-10-19
Filing date: 1999-10-19
Publication date: 2007-12-06
Anticipated expiration: 2019-10-20
Also published as: CN1120483C; EP0996119A3; DE69935646D1; EP0996119A2; JP3511913B2; JP2000123376A; CN1120484C; EP0996119B1; CN1259729A; CN1259730A; US6320837B1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen optischen Aufnehmer und eine optische Vorrichtung zur Verwendung in einer Wiedergabeeinheit für ein Informationsaufzeichnungsmedium, beispielsweise eine optische Diskette, und betrifft spezieller einen optischen Aufnehmer und eine optische Vorrichtung, die für ein kompatibles Wiedergabesystem für digitale, vielseitige Disketten (DVD) und einmal beschreibbare Kompaktdisketten (CD-R) vorzuziehen sind.
2. Beschreibung des Stands der Technik
Zum jetzigen Zeitpunkt wurde ein DVD-System vorgeschlagen und vermarktet, und nimmt dessen Verbreitung zu, wobei das DVD-System eine höhere Dichte als eine optische Kompaktdiskette (CD) aufweist, die sich bereits als Konsumgut durchgesetzt hat. Bei einem DVD-Abspielgerät als Wiedergabeeinheit dieses Systems ist eine mit der CD kompatible Wiedergabe unverzichtbar, um zu vermeiden, dass mehrere Vorrichtungen vorhanden sind, und im Gebrauch der Betrieb kompliziert ist. Ebenso muss das DVD-Wiedergabegerät mit der CD-R kompatibel sein, die von dem CD-Wiedergabegerät abgespielt werden kann. Es wurde eine Technologie zur Wiedergabe von Disketten mit verschiedenen Standards entwickelt, und darüber hinaus stellen die Vereinfachung und die Kosteneinsparung, um dies zu erreichen, zu lösende Probleme dar.
Bei der voranstehend geschilderten CD-R ist eine Laserstrahlquelle mit einem Laserstrahl im Bereich von 780 nm, verschieden von dem Bereich von 650 nm für die DVD, erforderlich, da das Reflexionsvermögen eines Informationsaufzeichnungsmediums eine starke Wellenlängenabhängigkeit aufweist, sodass ein optischer Aufnehmer erforderlich ist, der eine Lichtquelle für zwei Wellenlängen aufweist.
Andererseits wurde eine Vereinigung optischer Systeme des optischen Aufnehmers gefordert, zum Zwecke der Verringerung des Kostenaufwands und zum Zwecke der Verkleinerung der Abmessungen, und für diese Vereinigung des optischen Systems ist es wirksam, eine gemeinsame optische Achse des Lichts von einer Lichtquelle mit zwei Wellenlängen vorzusehen. Dies liegt daran, dass bei gemeinsamer Nutzung der optischen Achse nur ein optischer Weg vorhanden sein muss, und Optikbauteile gemeinsam genutzt werden können, und entsprechende Vorteile vorhanden sind.
Als ein optisches System, das diese Anforderungen erfüllt, lässt sich eine derartige Konstruktion überlegen, bei welcher Beugungsgitter auf derselben optischen Achse angeordnet sind, und gebeugtes Licht mit zwei Wellenlängen von jeweiligen Lichtempfangsvorrichtungen (Photodetektoren) empfangen wird.
Allerdings ist es sehr schwierig, ein derartiges Beugungsgitter zu entwerfen, welches optische Wege von Licht mit unterschiedlichen Wellenlängen geeignet ändert, und eine Brechkraft (Linsenwirkung) aufweist. Der Grund hierfür liegt daran, dass Eigenschaften wie beispielsweise der Beugungswinkel des Beugungsgitters in Abhängigkeit von einer mathematischen Beziehung zwischen seiner zyklischen Struktur und der Wellenlänge des Lichts bestimmt werden, sodass sich der Beugungswinkel stark bei einer unterschiedlichen Wellenlänge ändert, und sich auch Eigenschaften in Bezug auf die optische Weglänge und die Brechkraft (Linsenwirkung) wesentlich ändern.
Wenn daher Licht mit unterschiedlichen Wellenlängen auf dasselbe Beugungsgitter ausgesandt wird, ändert sich eine optimale Lichtempfangsebene in Abhängigkeit von der voranstehend geschilderten Änderung der Eigenschaften, sodass eine gemeinsame Nutzung eines Substrats einer Lichtempfangsvorrichtung (eines Photodetektors) nicht erreicht werden kann, was eine weitere Vereinigung des optischen Systems behindert.
Die EP 0 747 893 A beschreibt einen optischen Aufnehmer gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Die EP 0 860 819 A2 beschreibt einen optischen Aufnehmer, der zwei Laser mit unterschiedlichen Wellenlängen und eine gemeinsame Objektivlinse verwendet, um Punkte zu erzeugen, die zum Lesen von Disketten sowohl mit niedriger Dichte als auch mit hoher Dichte geeignet sind. Ein getrennter Detektor kann für jeden Laser eingesetzt werden, wobei jeder Detektor in einer unterschiedlichen Entfernung zu seinem zugehörigen Laser angeordnet ist, um die Auswirkung der unterschiedlichen Wellenlänge auf den Ort des reflektierten Strahls zu kompensieren.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Daher wurde die vorliegende Erfindung zur Lösung des voranstehenden Problems entwickelt, und daher besteht ein Ziel der Erfindung in der Bereitstellung eines optischen Aufnehmers und einer optischen Vorrichtung, bei welchen optische Achsen zweier unterschiedlichen Lichtarten gemeinsam genutzt werden, und das von Licht mit unterschiedlichen Wellenlängen gebeugte Licht auf einem einzigen Lichtempfangsvorrichtungssubstrat empfangen werden kann, um so zu einer Vereinigung eines optischen Systems beizutragen.
Um das voranstehende Ziel zu erreichen, wird ein optischer Aufnehmer gemäß Patentanspruch 1 zur Verfügung gestellt.
Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist der Schnittpunkt zwischen der ersten Kurve, der zweiten Kurve und der optischen Achse, oder der wesentliche Schnittpunkt, ein Sammelpunkt von Licht, das durch das erste und das zweite Beugungsgitter als Licht der 0-ten Ordnung hindurchgeht. Selbst wenn das Lichtempfangsvorrichtungssubstrat auf irgendwelche Art und Weise bei Erfüllung der voranstehenden Bedingung angeordnet ist, sind die erste optische Weglänge -a(1a) und die erste optische Weglänge -b(1b) in Bezug auf die erste mittlere optische Weglänge gleich, und sind die zweite optische Weglänge -a(2a) und die zweite optische Weglänge -b(2b) in Bezug auf die zweite mittlere optische Weglänge gleich. Alternativ nimmt eine von ihnen um dieselbe Entfernung zu, und nimmt die andere um dieselbe Entfernung ab. Daher kann die Lichtempfangsebene des Lichtempfangsvorrichtungssubstrats als eine optimale Lichtempfangsebene für das gebeugte Licht ± erster Ordnung durch das erste Beugungsgitter und für das gebeugte Licht der ± ersten Ordnung durch das zweite Beugungsgitter eingestellt werden. Optische Achsen der beiden unterschiedlichen Lichtarten (beispielsweise unterschiedlicher Wellenlängen) werden gemeinsam genutzt, und gebeugtes Licht von Licht unterschiedlicher Arten (beispielsweise unterschiedlicher Wellenlängen), wird von einem einzelnen Lichtempfangsvorrichtungssubstrat empfangen, was zur Vereinigung eines optischen Systems beiträgt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist der Aussendepunkt der Laserstrahlquelle, an welchem die erste Kurve und die zweite Kurve in Kontakt miteinander stehen, oder deren konjugierter Punkt ein Sammelpunkt von Licht, das durch das erste Beugungsgitter und das zweite Beugungsgitter als das Licht 0-ter Ordnung hindurchgeht. Selbst wenn das Lichtempfangsvorrichtungssubstrat auf irgendeine Art und Weise innerhalb der voranstehend geschilderten Bedingung angeordnet ist, sind die erste optische Weglänge -a(1a) und die erste optische Weglänge -b(1b) gleich in Bezug auf die erste mittlere optische Weglänge, und sind die zweite optische Weglänge -a(2a) und die zweite optische Weglänge -b(2b) in Bezug auf die zweite mittlere optische Weglänge gleich. Alternativ nimmt eine von ihnen um dieselbe Entfernung zu, und nimmt die andere von ihnen um dieselbe Entfernung ab. Daher kann die Lichtempfangsebene des Lichtempfangsvorrichtungssubstrats als eine optimale Lichtempfangsebene für das gebeugte Licht ± erster Ordnung, das von dem ersten Beugungsgitter gebeugt wird, und das gebeugte Licht ± erster Ordnung eingestellt werden, das von dem zweiten Beugungsgitter gebeugt wird. Die optischen Achsen zweier unterschiedlicher Arten von Licht (beispielsweise mit unterschiedlichen Wellenlängen) werden gemeinsam ausgebildet, und gebeugtes Licht unterschiedlicher Arten (beispielsweise unterschiedlicher Wellenlängen) von Licht wird von einem einzigen Lichtempfangsvorrichtungssubstrat empfangen, was zur Vereinigung eines optischen Systems beiträgt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Lichtempfangsvorrichtungssubstrat im Wesentlichen senkrecht zur optischen Einfallsachse des reflektierten Lichts angeordnet, und besteht zumindest entweder das erste Beugungsgitter oder das zweite Beugungsgitter aus einer Hologrammvorrichtung (einem holographischen Element), welche eine Brechkraft aufweist.
Bei dieser Ausführungsform sind die erste optische Weglänge -a(1a) und die erste optische Weglänge -b(1b) gleich (erste mittlere optische Weglänge), und sind die zweite optische Weglänge -a(2a) und die zweite optische Weglänge -b(2b) gleich (zweite mittlere optische Weglänge). Einer der durch das erste und/oder das zweite Beugungsgitter, die als Hologrammvorrichtung (holographisches Element) ausgebildet sind, gebeugten Lichtstrahlen der ± ersten Ordnung bildet einen Brennpunkt oder eine Brennlinie aus, bevor er die Lichtempfangsebene infolge der Brechkraft erreicht, wogegen der andere der gebeugten Lichtstrahlen der ± ersten Ordnung einen Brennpunkt oder eine Brennlinie an der Rückseite der Lichtempfangsebene infolge der Brechkraft ausbildet. Daher kann ein optisches System ausgebildet werden, das zur Erfassung eines Brennpunktfehlers auf Grundlage des Punktgrößenverfahrens vorzuziehen ist.
Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Lichtempfangsvorrichtungssubstrat so angeordnet, dass es schräg in Bezug auf eine Ebene senkrecht zur optischen Einfallsachse verläuft.
Bei dieser Ausführungsform nimmt entweder die erste optische Weglänge -a(1a) oder die erste optische Weglänge -b(1b) in Bezug auf die erste mittlere optische Weglänge zu, wogegen die andere um dieselbe Entfernung verkürzt wird. Weiterhin nimmt entweder die zweite optische Weglänge -a(2a) oder die zweite optische Weglänge -b(2b) in Bezug auf die zweite mittlere optische Weglänge zu, während die andere um dieselbe Entfernung verkürzt wird. Entweder das von dem ersten Beugungsgitter oder vom zweiten Beugungsgitter gebeugte Licht der ± ersten Ordnung bildet einen Brennpunkt oder eine Brennlinie aus, bevor es die Lichtempfangsebene erreicht, während das andere gebeugte Licht der ± ersten Ordnung einen Brennpunkt oder eine Brennebene an der Rückseite der Lichtempfangsebene ausbildet. Daher können zwei optische Systeme ausgebildet werden, die zur Erfassung eines Brennpunktfehlers auf Grundlage des Punktgrößenverfahrens vorzuziehen sind.
Die Art und Weise, die Grundlagen und die Einsetzbarkeit der Erfindung werden aus der folgenden, detaillierten Beschreibung im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen noch deutlicher werden.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Bei den beigefügten Zeichnungen ist:
1 eine schematische Perspektivansicht eines optischen Aufnehmers gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2A eine die erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betreffende Darstellung, die einen Beugungszustand eines ersten und eines zweiten Beugungsgitters zeigt, und einen Beleuchtungszustand von deren gebeugtem Licht ± erster Ordnung in Bezug auf ein Lichtempfangsvorrichtungssubstrat;
2B eine Ansicht entlang eines Pfeils M von 2A;
3 eine die vorliegende Erfindung betreffende Darstellung, zur Erläuterung der Anordnung des ersten Beugungsgitters, des zweiten Beugungsgitters und des Lichtempfangsvorrichtungssubstrats; und
4 eine eine zweite Ausführungsform betreffende Darstellung, die einen Zustand der Beugung durch das erste und zweite Beugungsgitter und die Anordnung des Lichtempfangsvorrichtungssubstrats zeigt.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nachstehend wird die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Die 1 bis 3 zeigen eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In 1 ist ein Lichtempfangsvorrichtungssubstrat (ein Photodetektor) 2 auf einem Verdrahtungssubstrat 1 befestigt, und sind vier Lichtempfangsbereiche 3a, 3b, 4a, 4b auf einer geraden Linie auf diesem Lichtempfangsvorrichtungssubstrat 2 angeordnet. Die vier Lichtempfangsbereiche 3a, 3b, 4a, 4b sind auf derselben Lichtempfangsebene 2a angeordnet. Ein Paar innerer Lichtempfangsbereiche 3a, 3b und ein Paar äußerer Lichtempfangsbereiche 4a, 4b sind mit einem Punkt, durch welchen eine optische Achse C hindurchgeht, als Zentrum angeordnet.
Jeder dieser vier Lichtempfangsbereiche 3a, 3b, 4a, 4b ist auf seinen zentralen Abschnitt (nicht mit irgendeinem Bezugszeichen bezeichnet) und äußere Abschnitte an beiden Seiten (nicht mit irgendeinem Bezugszeichen bezeichnet) unterteilt, und das Unterteilungsverhältnis ist so gewählt, dass die Punktlichtmengen des zentralen Abschnitts und der beiden äußeren Abschnitte gleich sind.
Eine Laserstrahlquelle 5 und ein Mikrospiegel 6 sind an Orten befestigt, die um 90° in Bezug auf die vier Lichtempfangsbereiche 3a, 3b, 4a, 4b gedreht sind, die auf derselben geraden Linie liegen. Die Laserstrahlquelle 5 ist auf dem Lichtempfangsvorrichtungssubstrat 2 über ein Untermontageteil 7 befestigt, und diese Laserstrahlquelle 5 weist einen ersten Laserstrahlquellenabschnitt (nicht gezeigt) und einen zweiten Laserstrahlquellenabschnitt (nicht gezeigt) auf.
Bei der ersten Ausführungsform sind der erste Laserstrahlquellenabschnitt und der zweite Laserstrahlquellenabschnitt beide als Halbleiterlaser ausgebildet, die monolithisch auf demselben Chip vorgesehen sind. Die erste Laserstrahlquelle und die zweite Laserstrahlquelle sind einander benachbart angeordnet, und die von ihnen ausgesandten Lichtstrahlen werden in Horizontalrichtung entlang im Wesentlichen derselben optischen Achse ausgesandt. Der erste Laserstrahlquellenabschnitt sendet Licht mit einer Wellenlänge von 780 nm aus, und der zweite Laserstrahlquellenabschnitt sendet Licht mit einer Wellenlänge von 650 nm aus.
Eine der Laserstrahlquelle 5 zugewandte Oberfläche des Mikrospiegels 6 ist in Form einer Spiegeloberfläche 6a ausgebildet, und diese Spiegeloberfläche 6a steht um 45° in Vertikalrichtung in Bezug auf eine Horizontalebene schräg. Das jeweilige, von der Laserstrahlquellenvorrichtung 5 ausgesandte Licht wird durch den Mikrospiegel 6 reflektiert, sodass es als Licht gesammelt wird, welches dieselbe optische Achse C in Vertikalrichtung aufweist. Das jeweilige, ausgesandte Licht wird durch im Wesentlichen dieselbe optische Achse C in Vertikalrichtung auf eine Diskette 10 als ein Informationsaufzeichnungsmedium ausgesandt, und von der Diskette 10 reflektiertes Licht kehrt durch dieselbe optische Achse C zurück.
Eine Objektivlinse 11 und ein plattenförmiges Teil 12 sind in dieser Reihenfolge von der Seite der Diskette 10 aus auf der optischen Achse C in Vertikalrichtung angeordnet. Die Objektivlinse 11 sammelt Licht, das von der Laserstrahlquelle 5 über das plattenförmige Teil 12 zugeführt wird, auf einer Informationsaufzeichnungsschicht (nicht gezeigt) der Diskette 10.
Ein erstes Beugungsgitter 13 ist auf einer oberen Oberfläche des plattenförmigen Teils 12 vorgesehen, und ein zweites Beugungsgitter 14 ist auf dessen unterer Oberfläche vorgesehen. Das erste Beugungsgitter 13 und das zweite Beugungsgitter 14 sind im Wesentlichen vertikal in Bezug auf die voranstehend erwähnte optische Achse C angeordnet. Bei der ersten Ausführungsform dient die voranstehend geschilderte optische Achse C als optische Einfallsachse von der Laserstrahlquelle 5 in Bezug auf das erste und zweite Beugungsgitter 13 bzw. 14, und darüber hinaus als optische Einfallsachse für das von der Diskette 10 reflektierte Licht. Im Wesentlichen vertikal bedeutet hier auch exakt vertikal bei der vorliegenden Beschreibung.
Das erste Beugungsgitter 13 ist als Hologrammvorrichtung (holographisches Element) ausgebildet, die eine Brechkraft (Linsenwirkung) aufweist, und so ausgebildet ist, dass sie Licht mit einer Wellenlänge von 780 nm beugt.
Das zweite Beugungsgitter 14 ist als eine Hologrammvorrichtung ausgebildet, die eine Brechkraft (Linsenwirkung) aufweist, wie das erste Beugungsgitter 13, und ist so ausgebildet, dass es Licht mit einer Wellenlänge von 650 nm beugt.
Die Objektivlinse 11, das plattenförmige Teil 12, das Lichtempfangsvorrichtungssubstrat 2 und die Laserstrahlquelle 5 sind vereinigt in demselben Gehäuse (derselben Baugruppe) 15 befestigt.
Als nächstes wird die Anordnung des ersten Beugungsgitters 13, des zweiten Beugungsgitters 14 und des Lichtempfangsvorrichtungssubstrats 2 unter Bezugnahme auf 3 erläutert. In 3 wird ein Punkt, an welchem die voranstehend erwähnte optische Einfallsachse C das erste Beugungsgitter 13 schneidet, als ein erster Schnittpunkt PG1 angenommen. Eine Länge von dem ersten Schnittpunkt PG1 zu einem Punkt P1a, an welchem gebeugtes Licht 17a der positiven ersten Ordnung (positiven ersten Ordnung), das von dem ersten Beugungsgitter 13 gebeugt wird, eine Lichtempfangsebene 2a schneidet, wird als eine erste optische Weglänge -a(1a) angenommen, und eine Länge von dem ersten Schnittpunkt PG1 zu einem Punkt P1b, an welchem gebeugtes Licht 17b der negativen ersten Ordnung (negativen ersten Ordnung), das von dem ersten Beugungsgitter 13 gebeugt wird, eine Lichtempfangsebene 2a schneidet, wird als eine erste optische Weglänge -b(1b) angenommen. Weiterhin wird ein Mittelwert der ersten optischen Weglänge -a(1a) und der ersten optischen Weglänge -b(1b) als eine erste mittlere optische Weglänge L1 angenommen (L1 = erste optische Weglänge a(1a) + erste optische Weglänge -b(1b), geteilt durch 2).
Andererseits wird ein Punkt, an welchem die optische Einfallsachse C das zweite Beugungsgitter 14 schneidet, als ein zweiter Schnittpunkt PG2 angenommen. Eine Länge von diesem zweiten Schnittpunkt PG2 zu einem Punkt P2a, an welchem gebeugtes Licht 18a der positiven ersten Ordnung, das von dem zweiten Beugungsgitter 14 gebeugt wird, eine Lichtempfangsebene 2a schneidet, wird als eine optische Weglänge -a(2a) angenommen, und eine Länge von dem zweiten Schnittpunkt PG2 zu einem Punkt P2b, an welchem gebeugtes Licht 18b der negativen ersten Ordnung, das von dem zweiten Beugungsgitter 14 gebeugt wird, eine Lichtempfangsebene 2b schneidet, wird als eine zweite optische Weglänge -b(2b) angenommen. Weiterhin wird ein Mittelwert der zweiten optischen Weglänge -a(2a) und der zweiten optischen Weglänge -b(2b) als eine zweite mittlere optische Weglänge L2 angenommen (L2 = zweite optische Weglänge -a(2a) + zweite optische Weglänge -b(2b), geteilt durch 2).
Das erste Beugungsgitter 13, das zweite Beugungsgitter 14, und das Lichtempfangsvorrichtungssubstrat 2 sind so angeordnet, dass eine erste Kurve SP1, in welcher die erste mittlere optische Weglänge L1 konstant ist, und eine zweite Kurve SP2, in welcher die zweite mittlere optische Weglänge L2 konstant ist, in Kontakt miteinander an einem konjugierten Punkt 21 eines Aussendepunktes 20 (gezeigt in den 2A, 2B) der Laserstrahlquelle 5 gelangen, oder einander im Wesentlichen an einem einzigen Punkt schneiden.
Obwohl das Lichtempfangsvorrichtungssubstrat 2 im rechen Winkel oder schräg in Bezug auf die optische Einfallsachse C im Bereich der voranstehend geschilderten Bedingungen angeordnet sein kann, ist gemäß der ersten Ausführungsform das Lichtempfangsvorrichtungssubstrat 2 im Wesentlichen im rechten Winkel in Bezug auf die optische Einfallsachse C angeordnet.
Als nächstes wird ein Betriebsablauf der voranstehend geschilderten Konstruktion beschrieben. Wenn Licht mit einer Wellenlänge von 780 nm von der Laserstrahlquellenvorrichtung 5 ausgesandt wird, wird dieses ausgesandte Licht durch den Mikrospiegel 6 reflektiert, und in Licht umgewandelt, welches die optische Achse C in Vertikalrichtung aufweist. Nach Durchgang durch das zweite Beugungsgitter 14 und das erste Beugungsgitter 13 wird normalerweise Licht, das die optische Einfallsachse C aufweist, in paralleles Licht durch eine Kollimatorlinse (nicht gezeigt) umgewandelt, und dann auf eine Informationsaufzeichnungsoberfläche (nicht gezeigt) der Diskette 10 durch die Objektivlinse 11 fokussiert. Von der Diskette 10 reflektiertes Licht wird gesammelt, und trifft auf das erste Beugungsgitter 13 über einen in Bezug auf den voranstehend geschilderten Weg entgegengesetzten Weg auf.
Dann wird dieses Licht in das gebeugte Licht 17a, 17b der ± ersten Ordnung (± ersten Ordnung) durch die Beugungswirkung des ersten Beugungsgitters 13 aufgeteilt, und wird das gebeugte Licht 17a, 17b der ± ersten Ordnung auf die Lichtempfangsbereiche 4a, 4b des Lichtempfangsvorrichtungssubstrats 2 aufgestrahlt.
Ein Sammelpunkt des Lichts, das durch das erste und zweite Beugungsgitter 13 bzw. 14 als Licht 0-ter Ordnung (0-ter Ordnung) hindurchgeht, ist der konjugierte Punkt 21 oder der Nahpunkt. Wenn man annimmt, dass das erste Beugungsgitter 13 keine Brechkraft aufweist, wird daher das gebeugte Licht 17a, 17b der ± ersten Ordnung von dem ersten Beugungsgitter 13 auf der ersten Kurve SP1 gesammelt, die in Kontakt mit dem konjugierten Punkt 21 steht.
Daher bildet das eine gebeugte Licht ± erster Ordnung 17b infolge des ersten Beugungsgitters 13, das als Hologrammvorrichtung ausgebildet ist, einen Brennpunkt oder eine Brennlinie durch die Brechkraft aus, bevor es die Lichtempfangsebene 2a erreicht, und bildet das andere gebeugte Licht 17a ± erster Ordnung einen Brennpunkt oder eine Brennlinie an der Rückseite der Lichtempfangsebene durch die Brechkraft aus. Das gebeugte Licht 17a, 17b ± erster Ordnung weist Ablenkungen des Brennpunkts in entgegengesetzter Richtung zueinander auf, und wird auf die Lichtempfangsbereiche 4a, 4b mit einer vorbestimmten (im Wesentlichen gleichen) Punktgröße aufgestrahlt. Bei einer Ablenkung der Diskette 10 in Richtung des Brennpunktes ändern sich die Abmessungen in entgegengesetzter Richtung. Daher kann ein optisches System auf Grundlage des Punktgrößenverfahrens ausgebildet werden, das zur Erfassung eines Brennpunktfehlers vorzuziehen ist.
Wenn Licht mit der Wellenlänge von 650 nm von der Laserstrahlquelle 5 ausgesandt wird, erreicht dieses Licht die Diskette 10 auf die gleiche Art und Weise wie voranstehend geschildert, und gelangt das von dort reflektierte Licht durch das erste Beugungsgitter 13, und trifft dann auf das zweite Beugungsgitter 14 auf.
Das ausgesandte Licht wird auf das gebeugte Licht 18a, 18b der ± ersten Ordnung aufgeteilt, durch die Beugungswirkung des zweiten Beugungsgitters 14, und dieses gebeugte Licht 18a, 18b der ± ersten Ordnung wird auf die Lichtempfangsbereiche 3a, 3b des Lichtempfangsvorrichtungssubstrats 2 ausgesandt.
Da der Sammelpunkt des Lichts, das durch das erste und das zweite Beugungsgitter 13 bzw. 14 als das Licht 0-ter Ordnung hindurchgeht, der konjugierte Punkt 21 oder der Nahpunkt ist, wird unter der Annahme, dass das zweite Beugungsgitter 14 keine Brechkraft aufweist, gebeugtes Licht der ± ersten Ordnung, das durch das zweite Beugungsgitter 14 gebeugt wird, auf der zweiten Kurve SP2 in Kontakt mit dem konjugierten Punkt 21 gesammelt.
Daher bildet einer (18b) der gebeugten Lichtstrahlen ± erster Ordnung infolge des zweiten Beugungsgitters 13, das als Hologrammvorrichtung ausgebildet ist, einen Brennpunkt oder eine Brennlinie durch die Brechkraft (Linsenwirkung) aus, bevor er die Lichtempfangsebene 2a erreicht, und bildet der andere (18a) der gebeugten Lichtstrahlen ± erster Ordnung einen Brennpunkt oder eine Brennlinie durch die Brechkraft an der Rückseite der Lichtempfangsebene 2a aus. Dann weisen die gebeugten Lichtstrahlen der ± ersten Ordnung Ablenkungen des Brennpunkts in entgegengesetzten Richtungen zueinander auf, und werden auf die Lichtempfangsbereiche 3a, 3b mit einer vorbestimmten (im Wesentlichen gleichen) Punktgröße aufgestrahlt. Bei einer Ablenkung der Diskette 10 in Richtung des Brennpunktes ändern sich dessen Abmessungen in entgegengesetzter Richtung. Daher kann ein optisches System auf Grundlage des Punktgrößenverfahrens ausgebildet werden, das zur Erfassung eines Brennpunktfehlers vorzuziehen ist.
Dies führt dazu, dass die Lichtempfangsebene 2a des Lichtempfangsvorrichtungssubstrats 2 für das gebeugte Licht der ± ersten Ordnung durch das erste Beugungsgitter 13 und das gebeugte Licht ± erster Ordnung des zweiten Beugungsgitters 14 als optimale Lichtempfangsebene eingestellt werden kann. Weiterhin wird für zwei Lichtstrahlen, die unterschiedliche Wellenlängen (eine Wellenlänge von 780 nm bzw. eine Wellenlänge von 650 nm) aufweisen, die optische Einfallsachse C von der Laserstrahlquelle 5 zur Diskette 5 und die optische Einfallsachse C von der Diskette 10 zum Lichtempfangsvorrichtungssubstrat 2 gemeinsam ausgebildet, und kann das jeweilige gebeugte Licht 17a, 17b, 18a, 18b der ± ersten Ordnung mit unterschiedlichen Wellenlängen infolge des ersten und zweiten Beugungsgitters 13 bzw. 14 von dem einzigen Lichtempfangsvorrichtungssubstrat 2 empfangen werden, was zur Vereinigung des optischen Systems beiträgt.
Daher kann die optische Vorrichtung 16, bei welcher ein derartiger optischer Aufnehmer vereinigt ist, mit kompakter Form ausgebildet werden.
Bei der ersten Ausführungsform ist die Lichteinfallsachse C so gewählt, dass sie durch den konjugierten Punkt 21 des Aussendepunktes 20 der Laserstrahlquelle 5 hindurchgeht, sodass die Laserstrahlquelle 5 auf dem Lichtempfangsvorrichtungssubstrat 2 befestigt werden kann, was zur weiteren Vereinigung des optischen Systems beiträgt. Daher kann die optische Vorrichtung 16, in welcher ein derartiger optischer Aufnehmer vorgesehen ist, noch kompakter ausgebildet werden. Darüber hinaus kann die voranstehend erwähnte optische Einfallsachse C so eingestellt sein, dass sie durch den Aussendepunkt 20 der Laserstrahlquelle 5 hindurchgeht.
Da gemäß der ersten Ausführungsform die vier Lichtempfangsbereiche 3a, 3b, 4a, 4b auf einer geraden Linie auf dem Lichtempfangsvorrichtungssubstrat 2 angeordnet sind, werden Schwierigkeiten in Bezug auf die Anordnung des Mikrospiegels 6, des Untermontageteils 7 und dergleichen verringert, sodass die Freiheit in Bezug auf die optische Anordnung verbessert werden kann.
Obwohl bei der ersten Ausführungsform die erste Laserstrahlquelle und die zweite Laserstrahlquelle monolithisch auf demselben Chip vorgesehen sind, können sie als Hybridstruktur ausgebildet sein. Zwar sind bei der ersten Ausführungsform die vier Lichtempfangsbereiche 3a, 3b, 4a, 4b in dem Lichtempfangsvorrichtungssubstrat 2 angeordnet, jedoch ist es zulässig, den inneren Lichtempfangsbereich 3a mit dem äußeren Lichtempfangsbereich 4a an einer Seite vereinigt auszubilden, und den inneren Lichtempfangsbereich 3b mit dem anderen Lichtempfangsbereich 4b der anderen Seite zu vereinigen.
Da zwei Disketten wie eine DVD, welche die Wellenlänge von 650 nm einsetzt, und eine CD, welche die Wellenlänge von 780 nm einsetzt, nicht gleichzeitig verwendet werden, kann dieselbe Verdrahtung dadurch verwendet werden, dass der Lichtempfangsbereich gemeinsam genutzt wird, was eine Vereinfachung der Schaltung ermöglicht, eine Verringerung der Anzahl erforderlicher Verdrahtungen, und darüber hinaus eine Verkleinerung der Gehäusegröße und eine Verkleinerung der Vorrichtung.
Obwohl bei der ersten Ausführungsform die Laserstrahlquelle 5 auf dem Lichtempfangsvorrichtungssubstrat 2 über das Untermontageteil 7 befestigt ist, kann dann, wenn der konjugierte Punkt 21 des Aussendepunktes 20 der Laserstrahlquelle 5 in der Nähe der Lichtempfangsebene 2a des Lichtempfangsvorrichtungssubstrats 2 angeordnet wird, die Laserstrahlquelle 5 direkt auf dem Lichtempfangsvorrichtungssubstrat 2 befestigt sein. Bei einer derartigen Konstruktion wird nicht nur eine Verringerung der Anzahl an Teilen erzielt, sondern auch eine Verkleinerung der Vorrichtung.
Als nächstes wird eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Auf eine Beschreibung gleicher Teile wie bei der ersten Ausführungsform wird verzichtet, um eine doppelte Beschreibung zu vermeiden, und es werden nur unterschiedliche Teile geschildert. Der Unterschied gegenüber der voranstehend geschilderten Ausführungsform besteht in der Anordnung des ersten und des zweiten Beugungsgitters 13 bzw. 14 und des Lichtempfangsvorrichtungssubstrats 2, wobei 4 schematisch die Beugung durch das erste und zweite Beugungsgitter 13 bzw. 14 und die Anordnung des Lichtempfangsvorrichtungssubstrats 2 zeigt.
In 4 sind das erste und das zweite Beugungsgitter 13, 14 nicht als Hologrammvorrichtung ausgebildet, sondern als Vorrichtung, die keine Brechkraft aufweist, sodass sie nur eine Beugungswirkung hat (beispielsweise als Gitter).
Wie bei der ersten Ausführungsform beugt das erste Beugungsgitter 13 Licht mit der Wellenlänge von 780 nm, und beugt das zweite Beugungsgitter 14 Licht mit einer Wellenlänge von 650 nm.
Das Lichtempfangsvorrichtungssubstrat 2 ist so angeordnet, dass es um einen Schrägstellwinkel θ mit einer senkrechten Ebene N zur voranstehend geschilderten optischen Einfallsachse C schräg steht.
Nunmehr wird der Betriebsablauf der voranstehenden Konstruktion geschildert. Wenn Licht mit der Wellenlänge von 780 nm von der Laserstrahlquelle 5 ausgesandt wird, geht dieses ausgesandte Licht durch denselben Weg wie bei der ersten Ausführungsform hindurch, und erreicht eine Diskette. Von der Diskette reflektiertes Licht geht durch denselben Weg in entgegengesetzte Richtung hindurch, und trifft auf das erste Beugungsgitter 13 auf.
Dieses Licht wird auf das gebeugte Licht 17a, 17b der ± ersten Ordnung durch die Beugungswirkung des ersten Beugungsgitters 13 aufgeteilt, und das gebeugte Licht 17a, 17b der ± ersten Ordnung wird auf die Lichtempfangsbereiche 4a, 4b des Lichtempfangsvorrichtungssubstrats 2 aufgestrahlt.
Hierbei wird, da ein Sammelpunkt für Licht, das durch das erste und zweite Beugungsgitter 13 bzw. 14 hindurchgeht, als Licht 0-ter Ordnung, der konjugierte Punkt 21 des Aussendepunktes 20 der Laserstrahlquelle 5 oder ein Nahpunkt ist, das gebeugte Licht ± erster Ordnung, gebeugt durch das erste Beugungsgitter 13, auf einer ersten Kurve SP1 in Kontakt mit dem voranstehend erwähnten, konjugierten Punkt 21 gesammelt. Da das Lichtempfangsvorrichtungssubstrat 2 so angeordnet ist, dass es in Bezug auf die senkrechte Ebene der optischen Einfallsachse C schräg steht, nimmt entweder die erste optische Weglänge -a(1a) oder die optische Weglänge -b(1b) in Bezug auf die erste mittlere optische Weglänge L1 zu, und nimmt die andere um dieselbe Entfernung ab.
Daher bildet der eine (17b) gebeugte Lichtstrahl ± erster Ordnung, gebeugt durch das erste Beugungsgitter 13, einen Brennpunkt oder eine Brennlinie aus, bevor er die Lichtempfangsebene 2a erreicht, und bildet der andere (17a) der gebeugten Lichtstrahlen ± erster Ordnung einen Brennpunkt oder eine Brennlinie an der Rückseite der Lichtempfangsebene 2a aus. Das gebeugte Licht 17a, 17b der ± ersten Ordnung weist Ablenkungen des Brennpunktes in zueinander entgegengesetzten Richtungen auf, und wird auf die Lichtempfangsbereiche 4a, 4b mit einer vorbestimmten (im Wesentlichen gleichen) Punktgröße aufgestrahlt. Bei einer Ablenkung der Diskette 10 in Richtung des Brennpunktes ändern sich dessen Abmessungen in entgegengesetzter Richtung. Daher wird ein optisches System ausgebildet, das zur Erfassung eines Brennpunktfehlers durch das Punktgrößenverfahren vorzuziehen ist.
Wenn Licht mit der Wellenlänge von 780 nm von der Laserstrahlquelle 5 ausgesandt wird, erreicht dieses ausgesandte Licht die Diskette 10 über den gleichen Weg wie voranstehend geschildert, und geht das reflektierte Licht durch das erste Beugungsgitter 13 hindurch, und trifft auf das zweite Beugungsgitter 14 auf.
Dieses Licht wird auf das gebeugte Licht 18a, 18b der ± ersten Ordnung durch die Beugungswirkung des zweiten Beugungsgitters 14 aufgeteilt, und das gebeugte Licht 18a, 18b der ± ersten Ordnung wird auf die Lichtempfangsbereiche 3a, 3b des Lichtempfangsvorrichtungssubstrats 2 aufgestrahlt.
Da der Sammelpunkt für Licht, das durch das erste und zweite Beugungsgitter 13 bzw. 14 hindurchgeht, als das Licht 0-ter Ordnung, der konjugierte Punkt 21 des Aussendepunktes 20 der Laserstrahlquelle 5 oder ein Nahpunkt ist, wird das gebeugte Licht ± erster Ordnung infolge des zweiten Beugungsgitters 14 auf der zweiten Kurve SP2 in Kontakt mit den voranstehend geschilderten, konjugierten Punkt 21 gesammelt. Weiterhin, infolge der Tatsache, dass das Lichtempfangsvorrichtungssubstrat 2 in Bezug auf die voranstehend erwähnte Ebene N zur optischen Achse C schräg steht, nimmt eine der zweiten optischen Weglängen -a(2a) oder -b(2b) in Bezug auf die zweite mittlere optische Weglänge L2 zu, während die andere um dieselbe Entfernung verkürzt wird.
Daher bildet einer (18b) der gebeugten Lichtstrahlen ± erster Ordnung, gebeugt durch das zweite Beugungsgitter 14, einen Brennpunkt oder eine Brennlinie aus, bevor er die Lichtempfangsebene 2a erreicht, und bildet der andere (18a) der gebeugten Lichtstrahlen ± erster Ordnung einen Brennpunkt oder eine Brennlinie an der Rückseite der Lichtempfangsebene 2a aus. Dann weisen die gebeugten Lichtstrahlen 18a, 18b der ± ersten Ordnung Ablenkungen des Brennpunktes auf, in entgegengesetzten Richtungen zueinander, und werden auf die Lichtempfangsbereiche 3a, 3b mit einer vorbestimmten (im Wesentlichen gleichen) Punktgröße aufgestrahlt. Bei einer Ablenkung der Diskette in Richtung des Brennpunktes ändern sich die Abmessungen in entgegengesetzten Richtungen. Dies führt dazu, dass ein optisches System ausgebildet wird, das zur Erfassung des Brennpunktfehlers mit dem Punktgrößenverfahren vorzuziehen ist.
Die Lichtempfangsebene 2a des Lichtempfangsvorrichtungssubstrats 2 kann als optimale Lichtempfangsebene für das gebeugte Licht 17a, 17b der ± ersten Ordnung infolge des ersten Beugungsgitters 13 und das gebeugte Licht 18a, 18b der ± ersten Ordnung infolge des zweiten Beugungsgitters 14 eingestellt werden. Weiterhin ist bei zwei Lichtstrahlen, die unterschiedliche Wellenlängen (eine Wellenlänge von 780 nm bzw. eine Wellenlänge von 650 nm) aufweisen, eine gemeinsame Ausbildung der optischen Achsen C vorgesehen, und können die jeweiligen Lichtstrahlen 17a, 17b, 18a, 18b der ± ersten Ordnung, die unterschiedliche Wellenlängen aufweisen, infolge des ersten bzw. zweiten Beugungsgitters 13 bzw. 14, von dem einzigen Lichtempfangsvorrichtungssubstrat 2 empfangen werden, was zur Vereinigung des optischen Systems beiträgt.
Obwohl bei der ersten und zweiten Ausführungsform die Laserstrahlquelle 5 auf dem Lichtempfangsvorrichtungssubstrat 2 über das Untermontageteil 7 befestigt ist, sodass der konjugierte Punkt 21 des Aussendepunktes 20 der Laserstrahlquelle 5 auf der optischen Achse C liegt, kann die Laserstrahlquelle 5 getrennt von der optischen Vorrichtung 16 angeordnet sein. Daher ist es zulässig, den Aussendepunkt 20 der Laserstrahlquelle 5 oder dessen konjugierten Punkt 21 an Punkten anzuordnen, die sich nicht auf der optischen Achse C befinden.
In diesem Fall sind das erste Beugungsgitter 13, das zweite Beugungsgitter 14 und das Lichtempfangsvorrichtungssubstrat 2 so angeordnet, dass die erste Kurve SP1, bei welcher die erste mittlere optische Weglänge L1 konstant ist, die zweite Kurve SP2, bei welcher die zweite mittlere optische Weglänge L2 konstant ist, und eine optische Achse, nachdem das von der Diskette 10 reflektierte Licht durch das erste und zweite Beugungsgitter 13 bzw. 14 hindurchgeht, einander an einem Punkt 30 oder im Wesentlichen an einem einzigen Punkt schneiden. Diese Konstruktion weist den Vorteil auf, dass die Freiheit für das Anordnen der Laserstrahlquelle 5 vergrößert wird.
Bei dieser Konstruktion trifft das von der Diskette 10 reflektierte Licht auf das erste und zweite Beugungsgitter 13 bzw. 14 auf, und wird das Licht, das durch das erste und zweite Beugungsgitter 13 bzw. 14 hindurchgegangen ist, als Licht 0-ter Ordnung, an einem Schnittpunkt 30 der ersten Kurve SP1, der zweiten Kurve SP2 und der optischen Achse C gesammelt, oder im Wesentlichen an diesem Schnittpunkt gesammelt. Dies führt dazu, dass ein optisches System, bei welchem sich das reflektierte Licht von der Diskette 10 zum Lichtempfangsvorrichtungssubstrat ausbreitet, das gleiche optische System wie bei der ersten und zweiten Ausführungsform ist.
Selbst wenn das Lichtempfangsvorrichtungssubstrat 2 auf jede Art und Weise innerhalb der voranstehend geschilderten Bedingungen angeordnet ist, sind daher die erste optische Weglänge -a(1a) und die erste optische Weglänge -b(1b) in Bezug auf die erste mittlere optische Weglänge L1 gleich, und sind die zweite optische Weglänge -a(2a) und die zweite optische Weglänge -b(2b) in Bezug auf die zweite mittlere optische Weglänge L2 gleich, oder nimmt von ihnen jeweils eine zu, und die andere ab. Daher kann die Lichtempfangsebene 2a des Lichtempfangsvorrichtungssubstrats 2 als optimale Lichtempfangsebene für das gebeugte Licht 17a, 17b der ± ersten Ordnung infolge des ersten Beugungsgitters 18 und das gebeugte Licht 18a, 18b der ± ersten Ordnung infolge des zweiten Beugungsgitters 14 eingestellt werden.
Bei den beiden Lichtstrahlen mit unterschiedlichen Wellenlängen sind ihre optischen Achsen C gemeinsam ausgebildet, und es kann das gebeugte Licht 17a, 17b, 18a, 18b der ± ersten Ordnung mit unterschiedlichen Wellenlängen infolge des ersten und zweiten Beugungsgitters 13 bzw. 14 von dem einzigen Lichtempfangsvorrichtungssubstrat 2 empfangen werden, was zur Vereinigung des optischen Systems beiträgt. In diesem Fall wird eine optische Vorrichtung (die spezieller das erste Beugungsgitter 13, das zweite Beugungsgitter 14, das Lichtempfangsvorrichtungssubstrat 2 und dergleichen enthält), die nicht irgendeine Laserstrahlquelle enthält, vereinigt.
Weiterhin wird die Einstellung der jeweiligen Teile in Bezug auf ihre Anordnung folgendermaßen durchgeführt. Die Positionen der jeweiligen Lichtempfangsbereiche 3a, 3b, 4a, 4b des Lichtempfangsvorrichtungssubstrats 2 können durch eine Maskenkonstruktion festgelegt werden. Der Ort des Mikrospiegels 6 kann so festgelegt werden, dass der konjugierte Punkt 21 der Laserstrahlquelle 5 sich im Symmetriezentrum der Lichtempfangsbereiche 3a, 3b, 4a, 4b befindet. In Bezug auf die Position der Laserstrahlquelle 5 kann die Höhe des Aussendepunktes 20 dadurch gesteuert werden, dass die Höhe des Untermontageteils 7 eingestellt wird. In Bezug auf die Aussenderichtung kann die Tiefe (Tiefe von einer oberen Oberfläche des Lichtempfangsvorrichtungssubstrats 2) des konjugierten Punktes 21 dadurch gesteuert werden, dass die Montageposition des Untermontageteils 7 in Richtung weiter weg vom Spiegel bzw. näher an diesem eingestellt wird. Mit Hilfe einer derartigen Einstellung wird die Erfassung eines Brennpunktfehlers auf Grundlage eines Punktgrößenverfahrens mit komplementären zwei Systemen vorzugsweise erzielt.
Als andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind das erste und zweite Beugungsgitter 13 bzw. 14 mit keiner Brechkraft (Linsenwirkung) versehen, sondern weisen nur eine Beugungswirkung auf. Das Lichtempfangsvorrichtungssubstrat 2 ist im Wesentlichen senkrecht zur optischen Achse C angeordnet. Daher wird eine Konstruktion erzielt, wie sie in 3 dargestellt ist.
Bei einer derartigen Konstruktion werden für einen Einfallslichtstrahl zwei gesammelte Lichtstrahlen, jeweils ohne Ablenkung des Brennpunkts, an den jeweiligen Lichtempfangsbereichen 3a, 3b des Lichtempfangsvorrichtungssubstrats 2 erhalten, und werden für den anderen Einfallslichtstrahl zwei gesammelte Lichtstrahlen ohne Ablenkung des Brennpunktes auf den jeweiligen Lichtempfangsbereichen 4a, 4b des Lichtempfangsvorrichtungssubstrats 2 erhalten. Da das gesammelte Licht ohne irgendeine Ablenkung des Brennpunktes zur Brennpunktfehlererfassung eingesetzt werden kann, auf Grundlage des Messerschneidenverfahrens oder des Anastigmatismuskorrekturverfahrens, einer Informationsablesung und dergleichen, können zwei optische Systeme konstruiert werden, die für einen derartigen Einsatz vorzuziehen sind.
Obwohl bei der ersten und zweiten Ausführungsform ein optisches System, das zur Brennpunktfehlererfassung auf Grundlage des Punktgrößenverfahrens vorzuziehen ist, mit zwei Lichtstrahlen ausgebildet wird, die unterschiedliche Wellenlängen aufweisen, als zwei Lichtarten, die sich in Bezug auf ein Element mit Ausnahme der Wellenlänge unterscheiden (beispielsweise in Bezug auf den Polarisationszustand), durch Ausbildung des ersten und zweiten Beugungsgitters 13, 14 so, dass sie diese beiden Lichtarten beugen, können zwei optische Systeme erhalten werden, die zur Brennpunktfehlererfassung auf Grundlage des Punktgrößenverfahrens vorzuziehen sind.
Wie voranstehend geschildert, sind bei der ersten Ausführungsform das erste und zweite Beugungsgitter 13 bzw. 14 als Hologrammvorrichtung ausgebildet, und ist das Lichtempfangsvorrichtungssubstrat 2 im Wesentlichen senkrecht zur optischen Achse C angeordnet. Bei der zweiten Ausführungsform sind das erste und zweite Beugungsgitter 13 bzw. 14 ohne Brechkraft (Linsenwirkung) ausgebildet, und ist das Lichtempfangsvorrichtungssubstrat 2 schräg in Bezug auf die senkrechte Ebene N zur optischen Achse C angeordnet. Alternativ ist es zulässig, die erste Ausführungsform mit der zweiten Ausführungsform zu kombinieren. Daher ist es zulässig, das optische System auf Grundlage der ersten Ausführungsform auszubilden, und dann das Verfahren der zweiten Ausführungsform zur Feineinstellung der Punktgröße zu verwenden. Hierbei ist es ebenfalls zulässig, die Ausführungsformen zu vertauschen.
Bei der ersten und zweiten Ausführungsform können infolge der Tatsache, dass das erste und zweite Beugungsgitter 13 bzw. 14 auf der oberen bzw. unteren Oberfläche des plattenförmigen Teils 12 angeordnet sind, parallele Beugungsgitter einfach hergestellt werden, und können durch Anordnung des plattenförmigen Teils 12 senkrecht zur optischen Achse C oder so, dass es in einem vorbestimmten Winkel schräg steht, das erste und zweite Beugungsgitter 13, 14 an geeigneten Orten angeordnet werden.
Bei der ersten Ausführungsform sind das erste und zweite Beugungsgitter 13, 14 jeweils als Hologrammvorrichtung ausgebildet, und werden zwei optische Systeme zur Verfügung gestellt, die zur Erfassung des Brennpunktfehlers auf Grundlage des Punktgrößenverfahrens vorzuziehen sind. Wenn nur entweder das erste oder das zweite Beugungsgitter 13 bzw. 14 als Hologrammvorrichtung ausgebildet ist, und das andere keine Brechkraft (Linsenwirkung) aufweist, können zwei optische Systeme ausgebildet werden, bei denen eines ein optisches System ist, das zur Erfassung des Brennpunktfehlers auf Grundlage des Punktgrößenverfahrens vorzuziehen ist, und das andere ein optisches System ist, welches gesammeltes Licht ohne Ablenkung des Brennpunktes ermöglicht, das zur Brennpunktfehlererfassung auf Grundlage des Messerschneidenverfahrens oder des Anastigmatismuskorrekturverfahrens und auf Grundlage einer Informationsablesung vorzuziehen ist.
Da gemäß der ersten und zweiten Ausführungsform das CD-System und das CD-R-System eine Lichtquelle mit einer Wellenlänge von 780 nm einsetzen, und das DVD-System eine Lichtquelle mit der Wellenlänge von 650 nm einsetzt, können der optische Aufnehmer und die optische Vorrichtung gemäß der ersten und zweiten Ausführungsform für die kompatible Wiedergabe von dem CD-System oder dem CD-R-System und dem DVD-System eingesetzt werden.
Allgemeiner wird darauf hingewiesen, dass zahlreiche Abänderungen und Anpassungen der Erfindung Fachleuten auf diesem Gebiet auffallen werden, und dass derartige offensichtliche Modifikationen und Änderungen von dem Umfang der nachstehenden Patentansprüche umfasst sein sollen.

Claims

Optischer Aufnehmer zum Aufstrahlen von Licht auf ein Informationsaufzeichnungsmedium (10) und zum Lesen von Information durch Nutzung reflektierten Lichts von dem Informationsaufzeichnungsmedium (10), wobei der optische Aufnehmer aufweist: ein erstes Beugungsgitter (13), das im Wesentlichen senkrecht zu einer optischen Lichteinfallsachse des reflektierten Lichts angeordnet ist; ein zweites Beugungsgitter (14), das im Wesentlichen senkrecht zur optischen Einfallsachse angeordnet ist, wobei das zweite Beugungsgitter (14) so angeordnet ist, dass das erste Beugungsgitter (13) zwischen dem zweiten Beugungsgitter (14) und dem Informationsaufzeichnungsmedium (10) angeordnet ist; und ein Photodetektorsubstrat (2), bei dem mehrere Photodetektorbereiche (3a, 3b, 4a, 4b) auf einer Photodetektorebene (2a) von diesem vorgesehen sind, wobei die Photodetektorbereiche (3a, 3b, 4a, 4b) gebeugtes Licht der + ersten Ordnung empfangen, das von dem ersten Beugungsgitter (13) und dem zweiten Beugungsgitter (14) gebeugt wurde; dadurch gekennzeichnet, dass das erste Gitter (13), das zweite Gitter (14) und das Photodetektorsubstrat (2) so angeordnet sind, dass ein zweiter Bogen (SP2) und eine optische Achse (C) entlang welcher das reflektierte Licht durch das erste und das zweite Gitter als Licht 0. Ordnung hindurchgeht, sich an einem einzelnem Punkt (21, 30) schneiden, und ein erster Bogen (SP1) festgelegt ist, der durch den einzelnen Punkt (21, 30) hindurchgeht, einen ersten Punkt (P1a), an welchem sich die Ebene (2a) und gebeugtes Licht (17a) + erster Ordnung schneiden, das durch das erste Gitter (13) gebeugt wurde, und durch einen zweiten Punkt (P1b), an welchem sich die Ebene (2a) und gebeugtes Licht (17b) – erster Ordnung schneiden, das von dem ersten Gitter (13) gebeugt wurde, wobei der zweite Bogen (SP2) durch einen zweiten Schnittpunkt (PG2) begrenzt wird, an welchen sich das zweite Gitter (14) und die optische Achse (C) schneiden, und einen Radius gleich einer mittleren optischen Weglänge (L1) aufweist; die mittlere optische Weglänge (L1) ein Mittelwert einer optischen Weglänge -a und einer optischen Weglänge -b ist; die erste optische Weglänge -a eine Länge von dem zweiten Schnittpunkt (PG2) zu einem Punkt (P2a) ist, an welchem sich die Ebene (2a) und gebeugtes Licht (18a) + erster Ordnung schneiden, das von dem zweiten Beugungsgitter (14) gebeugt wurde; und die erste optische Weglänge -b eine Länge von dem zweiten Schnittpunkt (PG2) zu einem Punkt (P2b) ist, an welchem sich die zweite Ebene (2a) und gebeugtes Licht (18b) – erster Ordnung schneiden, das von dem zweiten Beugungsgitter (14) gebeugt wurde.
Optischer Aufnehmer nach Anspruch 1, welcher weiterhin Laserstrahlquellenabschnitte aufweist, die Laserstrahlen aussenden können, die voneinander verschiedene Wellenlängen aufweisen, wobei das Licht, das von dem Informationsaufzeichnungsmedium reflektiert werden soll, der Laserstrahl ist, und der einzelne Punkt ein konjugierter Punkt in Bezug auf einen Aussendepunkt der Laserstrahlquellenabschnitte ist.
Optischer Aufnehmer nach Anspruch 1 oder 2, bei welchem das Photodetektorsubstrat (2) im Wesentlichen senkrecht zur optischen Einfallsachse des reflektierten Lichts angeordnet ist, und zumindest entweder das erste Beugungsgitter (13) oder das zweite Beugungsgitter (14) als Hologrammvorrichtung ausgebildet ist, welche Linsenbrechkraft aufweist.
Optischer Aufnehmer nach Anspruch 1 oder 2, bei welchem das Photodetektorsubstrat (2) so angeordnet ist, das es schräg in Bezug auf eine Ebene senkrecht zur optischen Einfallsachse angeordnet ist.
Optische Vorrichtung (16), welche den optischen Aufnehmer nach Anspruch 2 aufweist, wobei die Laserstrahlquellenabschnitte, das erste Beugungsgitter (14), das zweite Beugungsgitter (13) und das Photodetektorsubstrat (2) in demselben Gehäuse (15) befestigt sind.
Optische Vorrichtung nach Anspruch 5, bei welcher das Photodetektorsubstrat (2) im Wesentlichen senkrecht zur optischen Einfallsachse des reflektierten Lichts angeordnet ist, und zumindest entweder das erste Beugungsgitter (13) oder das zweite Beugungsgitter (14) eine Hologrammvorrichtung aufweisen, welche Linsenbrechkraft hat.
Optische Vorrichtung nach Anspruch 5, bei welcher das Photodetektorsubstrat (2) so angeordnet ist, dass es schräg in Bezug auf eine Ebene senkrecht zur optischen Einfallsachse steht.