DE69318770T2

DE69318770T2 - Optisches Wiedergabegerät

Info

Publication number: DE69318770T2
Application number: DE69318770T
Authority: DE
Inventors: Syougo Horinouchi
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1992-07-30
Filing date: 1993-07-21
Publication date: 1998-10-15
Anticipated expiration: 2013-07-22
Also published as: EP0581519B1; DE69318770D1; EP0581519A2; EP0581519A3

Description

Die Erfindung betrifft eine optische Aufnehmervorrichtung, die für die Aufzeichnung von Informationen in einer optischen Platte und die Wiedergabe von Informationen von derselben verwendet wird.
Eine mit einem Optikplattengerät in Zusammenhang stehende optische Aufnehmervorrichtung macht für die Aufzeichnung und Wiedergabe von Informationen von einem Laserstrahl Gebrauch. Zur Verwirklichung einer Größen- und Gewichtsreduzierung bei einer derartigen optischen Aufnehmervorrichtung werden herkömmlicherweise eine Vielzahl von holographischen optischen Elementen verwendet. Auch ist ein Verfahren zum mehrmaligen Reflektieren eines Laserstrahls in einer Lichtführung bekannt. Beispielsweise offenbaren die japanischen Offenlegungsschriften Nr. 146 444/1987 und Nr. 155 529/1989 eine lange, dünne Lichtführung aus einem transparenten Material. In dieser Lichtführung wird ein abgehender Laserstrahl mehrmals reflektiert und erreicht eine optische Platte, wobei er durch ein holographisches optisches Element hindurchtritt. Die optische Platte speichert auf ihrer Oberfläche Informationen in Form einer Einheit von Punkten oder Mulden. Ein zurückkehrender Laserstrahl, der an der Aufzeichnungsoberfläche der optischen Platte reflektiert wurde, wird in der Lichtführung wiederum mehrmals reflektiert, wird aber über eine unterschiedliche Bahn zu einer Photodetektoreinrichtung geführt. Die japanische Offenlegungsschrift Nr. 20 737/1988 offenbart zwei holographische optische Elemente. Das eine konvergiert einen abgehenden Laserstrahl auf eine optische Platte, und das andere konvergiert einen zurückkehrenden, an der optischen Platte reflektierten Laserstrahl zu einer Photodetektoreinrichtung.
Außerdem sind in den japanischen Offenlegungsschriften Nr. 81 335/1990 und Nr. 220 145/1989 holographische optische Elemente offenbart, die in einstückiger Bauweise mit Objektivlinsen zusammengebaut sind, die dazu verwendet werden, bei einem zurückkehrenden Strahl nach dessen Reflexion an einer optischen Platte eine Beugung hervorzurufen.
Nachstehend werden die vorstehend beschriebenen, mit holographischen optischen Elementen ausgestatteten optischen Aufnehmervorrichtungen unter Bezugnahme auf Fig. 3 bis Fig. 6 ausführlicher erläutert. Fig. 3 zeigt eine optische Aufnehmervorrichtung, die von einer Vielzahl von Reflexionen eines Laserstrahls Gebrauch macht, wie in den japanischen Offenlegungsschriften Nr. 146 444/1987 und Nr. 155 529/1989 dargestellt ist. Fig. 4 zeigt eine einer in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 20 737/1988 offenbarten optischen Aufnehmervorrichtung ähnelnde optische Aufnehmervorrichtung, die ein Paar holographischer optischer Elemente aufweist, wobei das eine holographische optische Element einen abgehenden Laserstrahl konvergiert und das andere holographische optische Element eine Beugung eines zurückkehrenden Laserstrahls hervorruft. Fig. 5 zeigt eine optische Aufnehmervorrichtung, die eine Objektivlinse verwendet, auf deren sphärischen Oberfläche ein holographisches optisches Element in einstückiger Bauweise bzw. direkt ausgebildet ist, um eine Beugung eines Laserstrahls hervorzurufen, wobei die Bauart die gleiche ist, wie sie in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 81 335/1990 offenbart ist. Fig. 6 zeigt eine optische Aufnehmervorrichtung, die eine komplexe Objektivlinse verwendet, deren Körper durch eine Ebene senkrecht zu einer ihrer Achsen zweigeteilt wird. Dazwischen ist zur Beugung ein holographisches optisches Element in Sandwich-Bauweise angeordnet, wie in der japanischen Offenlequngsschrift Nr. 220 145/1989 offenbart ist.
In Fig. 3 bezeichnet die Bezugszahl 501 eine enen Laserstrahl ausstrahlende Laserdiode. Die Bezugszahl 504 bezeichnet ein holographisches optisches Element, das den von der Laserdiode 501 ausgestrahlten Laserstrahl auf eine optische Platte 503 konvergiert, deren Oberfläche in Einheiten von Punkten ausgebildet ist, die durch den Laserstrahl abgeta stete Informationen speichern. Die Bezugszahl 502 bezeichnet eine aus einem transparenten Material wie beispielsweise Quarzglas hergestellte Lichtführung, die eine mehrfache Reflexion eines Laserstrahls an oberen und unteren Innenflächen verursacht. Die Bezuqszahl 505 bezeichnet ein holographisches optisches Element einer Reflexionsbauart, das einen zurückkehrenden Laserstrahl reflektiert, der einmal die Oberfläche der optischen Platte 503 erreicht hat und dort reflektiert wurde, sowie diesen zurückkehrenden Laserstrahl zu einer Photoerfassungseinrichtung 506 hin beugt.
In Fig. 4 bezeichnet die Bezugszahl 507 ein holographisches optisches Element einer Durchlaßbauart, das einen an der Oberfläche der optischen Platte 503 reflektierten, zurückkehrenden Laserstrahl durchläßt sowie diesen zurückkehrenden Laserstrahl zu der Photoerfassungseinrichtung 506 hin beugt.
In Fig. 5 bezeichnet die Bezugszahl 508 eine Objektivlinse, die einen von der Laserdiode 501 ausgestrahlten Laserstrahl auf die optische Platte 503 konvergiert. Die Bezugszahl 509 bezeichnet ein holographisches optisches Element einer Durchlaßbauart, das einen zurückkehrenden Laserstrahl durchläßt, der an der Oberfläche der optischen Platte 503 reflektiert wurde, sowie diesen zurückkehrenden Laserstrahl zu dem Photodetektor 506 hin beugt. Die Laserdiode 501, die optische Platte 503 und der Photodetektor 506 sind im wesentlichen die gleichen wie diejenigen, die unter Bezug auf Fig. 3 erläutert wurden.
In Fig. 6 bezeichnet die Bezugszahl 510 eine komplexe Objektivlinse, deren Körper durch eine senkrecht zu einer von deren Achsen stehende Ebene in zwei Haibkörper, einen oberen und einen unteren, zweigeteilt wird. Diese komplexe Objektivlinse 510 konvergiert einen von der Laserdiode 501 ausgestrahlten Laserstrahl auf die Oberfläche der optischen Platte 503. Die Bezugszahl 511 bezeichnet ein holographisches optisches Element einer Durchlaßbauart, das einen an der Oberfläche der optischen Platte 503 reflektierten, zurückkehrenden Laserstrahl durchläßt sowie diesen zurückkehrenden Laserstrahl in Richtung des Photodetektors 506 beugt. Dieses holographische optische Element 511 ist zwischen dem Halbkörperpaar der komplexen Objektivlinse 510 in Sandwich-Bauweise angeordnet und mit diesen in einstückiger Bauweise gefertigt. Die Laserdiode 501, die optische Platte 503 und der Photodetektor 506 sind im wesentlichen die gleichen wie diejenigen, die unter Bezug auf Fig. 3 erläutert worden sind.
Nachstehend werden Arbeitsweisen der vorstehend beschriebenen, herkömmlichen optischen Aufnehmervorrichtungen erläutert.
Wie in Fig. 3 gezeigt ist, wird von der Laserdiode 501 ein Laserstrahl ausgestrahlt und dann vielfach an oberen und unteren Innenflächen der Lichtführung 502 reflektiert, um so das holographische optische Element 504 zu erreichen. Das holographische optische Element 504 konvergiert dann den auf diese Weise durch die Lichtführung 502 geführten Laserstrahl auf die Oberfläche der optischen Platte 503. Der Laserstrahl wird an der Oberfläche, d.h. einer Aufzeichnungsoberfläche der optischen Platte 503 reflektiert und kehrt als ein Strahl zurück, der von der optischen Platte 503 ausgelesene Informationen aufweist. Der zurückkehrende Strahl fällt wiederum durch das holographische optische Element 504 und erreicht als nächstes das holographische optische Element 505 der Refiexionsbauart. Dieses holoqraphische optische Element 505 reflektiert nicht nur den zurückkehrenden Laserstrahl, sondern beugt ihn auch zu dem Photodetektor 506 hin. Der Photodetektor 506 empfängt den zurückkehrenden Laserstrahl und erfaßt sowohl Fokussierungsfehler und Spurführungsfehler als auch die ausgelesenen Informationen.
Die in Fig. 4, Fig. 5 und Fig. 6 gezeigten optischen Aufnehmervorrichtungen arbeiten auf die gleiche Weise wie der in Fig. 3 gezeigte. Ein von der Laserdiode 501 ausgestrahlter Laserstrahl wird auf die Aufzeichnungsoberfläche der optischen Platte 503 konvergiert, wobei er jeweils durch das holographische optische Element 504, die Objektivlinse 508 oder die komplexe Objektivlinse 510 der geteilten Bauart hindurchtritt. Nach der Reflexion tritt der zurückkehrende Strahl, der von der optischen Platte 503 ausgelesene Informationen aufweist, jeweils durch die holographischen optischen Elemente 507, 509 oder 511 und wird zu dem Photodetektor 506 hin gebeugt. Der Photodetektor 506 empfängt den zurückkehrenden Laserstrahl und erfaßt sowohl Fokussierungsfehler und Spurführungsfehler als auch die ausgelesenen Informationen.
Diese Ausführungen der optischen Aufnehmervorrichtungen gemäß dem Stand der Technik weisen allerdings hinsichtlich der Kompliziertheit beim Einstellen der Positionsbeziehung zwischen einzelnen optischen Komponenten Nachteile auf. Ein Grund für die erforderliche komplizierte Positionseinstellung der optischen Komponenten ist der, daß die Konvergierungsanordnung und die Beugungsanordnung voneinander unabhängig sind. Genauer besteht die einen Laserstrahl konvergierende Konvergierungsanordnung aus dem holographischen optischen Element 504, der Objektivlinse 508 oder der Objektivlinse 510 der geteilten Bauart. Andererseits besteht die einen Laserstrahl beugende Beugungsanordnung aus dem holographischen optischen Element 505 der Reflexionsbauart oder dem holographischen optischen Element 507, 509, 511 der Durchlaßbauart. Diese Konvergierungsanordnung und die Beugungsanordnung sind unabhängig voneinander an der Lichtführung 502 angebracht oder in einem Gehäuse installiert. Daher war es nicht zu vermeiden, daß eine Installation oder Fertigung der Aufnehmervorrichtung nicht nur aufgrund der Positionseinstellung einzelner optischer Komponenten, sondern auch aufgrund einer wechselseitigen Positionsbeziehung zwischen dem Konvergierungsaufbau und dem Beugungsaufbau sehr zeitaufwendig war. Diese Kompliziertheit beim Herstellungsvorgang führt zu einem Anstieg der Herstellungskosten.
Darüber hinaus erhöht im Fall der in Fig. 5 gezeigten optischen Aufnehmervorrichtung die Konstruktionserfordernis, das holographische optische Element 509 der Durchlaßbauart direkt auf der Objektivlinse 508 auszubilden, die Kompliziertheit weiter. Dies wird leicht anhand der sphärischen Oberfläche der Objektivlinse 508 deutlich, die das Ausbilden des holographischen optischen Elements 509 der Durchlaßbauart darauf erschwert. Des weiteren ist im Fall der in Fig. 6 gezeigten optischen Aufnehmervorrichtung die Anordnung, bei der die holographische optische Linse 511 der Durchlaßbauart zwischen den geteilten Halbkörpern der komplexen Objektivlinsen 510 in Sandwich-Bauweise angeordnet wird, nicht nur hinsichtlich ihres Zusammenbaus zeitraubend, sondern neigt auch dazu, eine nicht annehmbare Verschlechterung der Linseneigenschaften herbeizuführen.
In der EP-A-0 467 303 ist eine Vorrichtung eines optischen Kopfs gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 offenbart.
In Anbetracht der vorstehend beschriebenen beim Stand der Technik auftretenden Probleme oder Nachteile ist es dementsprechend eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine optische Aufnehmervorrichtung bereitzustellen, die unter Verwendung nur eines holographischen optischen Elements sowohl das Konvergieren eines Laserstrahls zu der optischen Platte und/oder dem Photodetektor und die Unterscheidung von Bahnen abgehender und zurückkehrender Laserstrahlen verwirklichen kann, wodurch eine preisgünstigere optische Aufnehmervorrichtung geschaffen wird.
Erfindungsgemäß wird eine optische Aufnehmervorrichtung mit einem Licht ausstrahlenden Element zum Ausstrahlen von polarisiertem Licht auf eine optische Platte, einer Photodetektoreinrichtung zum Empfangen des von der optischen Platte reflektierten Lichts, einer transparenten Lichtführung mit zwei Oberflächen, wobei deren erste Oberfläche der optischen Platte zugewandt ist und deren zweite Oberfläche dem Licht ausstrahlenden Element und der Photodetektoreinrichtung zugewandt ist, zum Führen des von dem Licht ausstrahlenden Element ausgestrahlten Lichts auf die optische Platte und ebenfalls zum Führen des von der optischen Platte reflektierten Lichts zu der Photodetektoreinrichtung und mit einem ersten holographischen Muster zum Konvergieren des von dem Licht ausstrahlenden Element ausgestrahlten Lichts auf die optische Platte und einem zweiten holographischen Muster zum Beugen des von der optischen Platte reflektierten Lichts zu der Photodetektoreinrichtung bereitgestellt, die dadurch gekennzeichnet ist, daß das erste und zweite holographische Muster überlagert sind, um ein holographisches optisches Verbundelement auszubilden, das sich auf der ersten Oberfläche befindet, daß das zweite holographische Muster derart beschaffen ist, daß von der optischen Platte reflektiertes Licht in Fokussierlicht verändert wird, und daß sich zur Steuerung einer Phasendifferenz zwischen polarisierten Komponenten des von dem Licht ausstrahlenden Element ausgestrahlten Lichts ein Phasendifferenz-Steuerungsfilm auf der Lichtführung befindet.
Die vorstehenden und weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden anhand der nachstehenden ausführlichen Beschreibung einer als Beispiel dienenden Ausführungsform und der beigefügten Zeichnung deutlicher. Es zeigen:
Fig. 1(a) eine Draufsicht einer optischen Aufnehmervorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 1(b) eine Schnittansicht der optischen Aufnehmervorrichtung gemäß der Ausführungsform entlang der Linie X-X in Fig. 1(a);
Fig. 1(c) eine vergrößerte Ansicht eines Halbleiterlaserchips und eines Reflexionsprismas, die einen Teil der optischen Aufnehmervorrichtung gemäß der Ausführungsform bilden;
Fig. 2(a) ein Hologrammmuster gemäß der Ausführungsform der Erfindung, das sich durch Überlagerung eines ersten Hologrammmusters und eines zweiten Hologrammmusters zusammensetzt;
Fig. 2(b) eine Ansicht ausschließlich des ersten Hologrammmusters der Ausführungsform;
Fig. 2(c) eine Ansicht ausschließlich des zweiten Hologrammmusters der Ausführungsform;
Fig. 3 eine Ansicht einer herkömmlichen optischen Aufnehmervorrichtung, die von einer Vielzahl von Reflexionen eines Laserstrahls in einer Lichtführung Gebrauch macht;
Fig. 4 eine Ansicht einer weiteren herkömmlichen optischen Aufnehmervorrichtung, die ein Paar holographischer optischer Elemente aufweist, wobei das eine holographische optische Element einen abgehenden Laserstrahl konvergiert und das andere holographische optische Element eine Beugung eines zurückkehrenden Laserstrahls hervorruft;
Fig. 5 eine Ansicht einer weiteren optischen Aufnehmervorrichtung, die eine Objektivlinse verwendet, auf deren sphärischen Oberfläche ein holographisches optisches Element in einstückiger Bauweise bzw. direkt ausgebildet ist, um eine Beugung eines Laserstrahls hervorzurufen; und
Fig. 6 eine Ansicht einer weiteren optischen Aufnehmervorrichtung, die eine komplexe Objektivlinse verwendet, deren Körper durch eine Ebene senkrecht zu einer ihrer Achsen zweigeteilt wird, wobei dazwischen zur Beugung ein holographisches optisches Element in Sandwich-Bauweise angeordnet ist.
Nachstehend wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf Fig. 1(a) bis Fig. 2(c) beschrieben. Fig. 1(a) ist eine Draufsicht einer optischen Aufnehmervorrichtung gemäß der Ausführungsform der Erfindung, und Fig. 1(b) zeigt eine Schnittansicht der optischen Aufnehmervorrichtung gemäß der Ausführungsform entlang der Linie X-X in Fig. 1(a).
Zunächst wird ein abgehender Strahlengang beschrieben, der bei einem als Licht ausstrahlendes Element dienenden Halbleiterlaser beginnt und bis zu einer optischen Platte verläuft. Gemäß Fig. 1(b) ist parallel dazu ein Halbleiterlaserchip 202 auf einem Sensorsubstrat 201 angebracht. Ein horizontal von dem Halbleiterlaserchip 202 ausgestrahlter Laserstrahl 203 erreicht ein auf dem Sensorsubstrat 201 angebrachtes Reflexionsprisma 204. Dieses Reflexionsprisma 204 mit trapezoidförmiger Gestalt weist eine der Licht ausstrahlenden Oberfläche des Halbleiterlaserchips 202 zugewandte Reflexionsoberfläche auf. Eine Positionsbeziehung zwischen diesem Reflexionsprisma 204 und dem Halbleiterlaserchip 202 ist auf eine derartige Weise eingestellt, daß die Reflexionsoberfläche des Reflexionsprismas 204 der Licht ausstrahlenden Oberfläche des Halbleiterlaserchips 202 zugewandt ist, so daß ein an der Reflexionsoberfläche des Reflexionsprismas 204 reflektierter Laserstrahl nach oben verläuft. Bei Erreichen des Reflexionsprismas 204 wird der Laserstrahl an der Reflexionsoberfläche reflektiert und tritt als ein diffuser oder divergenter Strahl 207 schräg in das Innere einer transparenten Lichtführung 205 durch ein bei dieser auf einer zweiten, d.h. einer unteren Oberfläche 205b ausgebildetes Einfallsfenster 206 ein.
Fig. 1(c) zeigt eine vergrößerte Ansicht des Halbleiterlaserchips 202 und des Reflexionsprismas 204, die in Fig. 1(b) gezeigt sind. Das Reflexionsprisma 204 weist einen Querschnitt mit einer trapezoidförmigen Gestalt auf. Die Refiexionsoberfläche 204a des Reflexionsprisinas 204 ist mit einem halbdurchlässigen Film beschichtet, der einen Teil des von dem Halbleiterlaserchip 202 ausgestrahlten Laserstrahls in das Innere des Reflexionsprismas 204 durchläßt, ohne daß es von der Reflexionsoberfläche 204a reflektiert wird. Auf der Oberseite des Sensorsubstrats 201 ist ein Überwachungssensor 49 derart ausgebildet, daß er dem Boden des Reflexionsprismas 204 zugewandt ist. Dieser Überwachungssensor 49 empfängt den in das Innere des Reflexionsprismas 204 durchgelassenen Laserstrahl und erfaßt dann eine Änderung der Lichtmenge des Halbleiterlaserchips 202 und führt das Erfassungsergebnis zu einer Steuerungsschaltung zurück.
Diese Anordnung des Überwachungssensors 49 mit dem zugeordneten Reflexionsprisma 204 ist verglichen mit den herkömmlichen einzigartig und vorteilhaft, weil diese Art von Überwachungssensor herkömmlicherweise hinter dem Halbleiterlaserchip 204 angeordnet ist, um einen von einer rückwärtigen Oberfläche 202(c) des Halbleiterlaserchips 202 ausgestrahlten Laserstrahl zu erfassen. Hinter dem Halbleiterlaserchip 202 sind jedoch normalerweise andere Photodetektoren, beispielsweise der erste und zweite Photodetektor 216 und 222 angeordnet. Daher neigt der zu dem Überwachungssensor hin ausgestrahlte Laserstrahl unbeabsichtigt dazu, bei diesen anderen Photodetektoren Streulicht zu verursachen.
Im Gegensatz dazu ermöglicht die Erfindung, daß das Reflexionsprisma 204 den Laserstrahl teilweise zu dem unterhalb des Reflexionsprismas 204 angeordneten Überwachungssensor hin durchläßt. Mit anderen Worten wird gemäß der Erfindung der Laserstrahl nicht weiter von der rückwärtigen Oberfläche 202(c) des Halbleiterlaserchips 202 ausgestrahlt und stört daher kein Streulicht andere hinter dem Halbieiterlaserchip 202 gelegene Photodetektoren.
Die Lichtführung 205 ist von dem Halbleiterlaserchip 202 und den nachstehend beschriebenen Photodetektoren 216, 222 beabstandet. Die Lichtführung 205 weist eine erste, d.h. eine obere Oberfläche 205a auf, die parallel zu der zweiten Oberfläche 205b angeordnet ist. Die erste Oberfläche 205a ist einer oberhalb der Lichtführung 205 angeordneten optischen Platte 209 zugewandt. Auf der ersten Oberfläche 205a befindet sich ein erster Reflexionsabschnitt 246, der den diffusen Strahl 207 reflektiert und ihn in den Reflexionsstrahl 247 ändert, der zu der zweiten Oberfläche 205b weiterläuft. Auf der zweiten Oberfläche 205b befindet sich ein zweiter Reflexionsabschnitt 248, der den Reflexionsstrahl 247 reflektiert und ihn in einen Reflexionsstrahl 249 ändert, der zu der ersten Oberfläche 205a weiterläuft. Der von dem Einfalisfenster 206 her eintretende Laserstrahl wird in der Lichtführung 205 von dem ersten und zweiten Reflexionsabschnitt 246, 248 zweimal reflektiert und erreicht als nächstes ein holographisches optisches Verbundelement 208, das auf der ersten Oberfläche 205a in der Nähe des ersten Reflexionsabschnitts 246 ausgebildet ist.
Wenn der Laserstrahl an dem ersten und zweiten Reflexionsabschnitt 246, 248 reflektiert wird, ändert sich normalerweise der Polarisationszustand des Laserstrahls bei jeder Reflexion. Beispielsweise kann der als ein linear polarisierter Strahl eintretende Laserstrahl nach der Reflexion zu einem elliptisch polarisierten Strahl geändert sein. Beim Auslesen der magnetooptischen Aufzeichnungsinformationen von der optischen Platte 209 ist es obligatorisch, daß ein kaum merklicher Kerr-Drehwinkel erfaßt wird, der durch einen die optische Platte 209 bestrahlenden, linear polarisierten Strahl hervorgerufen wird. Deswegen ist es sehr wichtig, den Zustand des linear polarisierten Lichts bis zum Erreichen der optischen Platte 209 sorgfältig beizubehalten. Um bei der Reflexion eine Änderung des linear polarisierten Strahls in einen elliptisch polarisierten Strahl zu verhindern, ist ein Phasendifferenz-Steuerungsfilm vorgesehen, der die Phasendifferenz zwischen dem ersten und zweiten Reflexions abschnitt 246, 248 steuern kann.
Dieser Phasendifferenz-Steuerungsfilm ist beispielsweise wie nachstehend beschrieben aufgebaut.
Es sei angenommen, daß die Dicke eines optischen Films durch nd ausgedrückt wird, wobei d eine Dicke des Films und n einen Brechungsfaktor darstellen. Eine L-Schicht besteht aus SiO&sub2; (nd = 207 nm, n = 1,45). Eine H-Schicht besteht aus TiO&sub2; (nd = 199 nm, n = 2,30). Der Einfallswinkel von Licht beträgt bezüglich der Flächennormalen 18,35º. Der Aufbau des Phasendifferenz-Steuerungsfilms ist als eine aus Luft L-Schicht (L-Schicht H-Schicht)¹¹ bestehende geschichtete Lage gegeben. Dabei bedeutet der Ausdruck (L-Schicht H-Schicht)¹¹, daß eine Verbundschicht aus (L-Schicht H-Schicht) 11-mal wiederholt aufeinander geschichtet ist.
Das holographische optische Verbundelement 208 weist ein in Fig. 2(a) gezeigtes zusammengesetztes Hologrammmuster auf, das die Überlagerung von zwei in den Figuren 2(b) und 2(c) gezeigten Hologrammmustern ist. Das in Fig. 2(b) gezeigte Hologrammmuster weist ein exzentrisches Kreismuster auf, bei dem sich die Mitte dieser konzentrischen Kreise, wie in der Figur gezeigt ist, rechts von dem Hologrammmuster befindet. Dieses Hologrammmuster dient als ein erstes Hologrammmuster 208a, das den diffusen Laserstrahl 249 als einen Punkt 210 eines Fokussierstrahls 211 auf eine Informationsaufzeichnungsschicht 209a der optischen Platte 209 fokussieren kann. Das heißt, daß der von dem Halbleiterlaserchip 202 ausgestrahlte Laserstrahl 203 durch die transparente Lichtführung 205 hindurchtritt, wobei er sich bezüglich deren ersten und zweiten Oberfläche 205a, 205b schräg ausbreitet, und als nächstes durch das auf der ersten Oberfläche 205a angeordnete holographische optische Verbundelement 208 hindurchtritt. Dann wird der Laserstrahl entlang der zu der ersten Oberfläche 205a der Lichtführung 205 senkrechten Achse auf die Informationsaufzeichnungsschicht 209a der optischen Platte 209 konvergiert.
Das andere, in Fig. 2(c) gezeigte Hologrammmuster weist ein exzentrisches Kreismuster auf, dessen Mitte im Unterschied zu dem vorstehend beschriebenen ersten Hologrammmuster in der Zeichnung nach links oben versetzt ist. Dieses Hologramrnmuster dient als ein zweites Hologrammmuster 208b, das den an dem Punkt 210 reflektierten und auf demselben Strahlengang wie der abgehende Laserstrahl zurückkehrenden Laserstrahl in einen zurückkehrenden Fokussierstrahl 212 umwandeln kann sowie diesen zurückkehrenden Fokussierstrahl 212 unter einem vorbestimmten Einfallswinkel zu der zweiten Oberfläche 205b hin beugen kann.
Nachstehend wird ein bei der optischen Platte 209 beginnender, rückkehrender Strahlengang beschrieben. Die zweite Oberfläche 205b der Lichtführung 205 ist mit einem Polarisationsstrahlteiler 213 ausgebildet. Der Polarisationsstrahlteiler 213 ist mit einem Polarisationsstrahlteiler- Film beschichtet, der P-polarisierte Komponenten durchlassen und S-polarisierte Komponenten des zurückkehrenden Fokussierstrahls 212 reflektieren kann.
Es sei angenommen, daß der in Fig. 1(a) gezeigte Pfeil einen linear polarisierten Strahl 214 darstellt, der den Polansationszustand des in das holographische optische Verbundelement 208 eingetretenen Reflexionsstrahls 249 bezeichnet. Das zweite Hologrammmuster 208b ist auf eine derartige Weise gestaltet, daß die Beugungsrichtung des zurückkehrenden Fokussierstrahls 212 bezüglich der Polarisationsrichtung des linear polarisierten Strahls 214 um 135º geneigt ist. Dementsprechend weist der gebeugte zurückkehrende Fokussierstrahl 212 jeweils gleichmäßig eine P-polarisierte Komponente und eine S-polarisierte Komponente, d.h. in einem Verhältnis von annähernd 50:50 auf. Der Polarisationsstrahlteiler 213 läßt annähernd die Hälfte des gebeugten zurückkehrenden Fokussierstrahls 212 durch; daher ist die Lichtmenge des durch den Polarisationsstrahlteiler 213 durchgelassenen Durchlaßstrahls 215 auf 50% verringert. Dieser Durchlaßstrahl 215 wird von einem ersten Photodetektor 216 empfangen, der sich auf einer Oberseite des Sensorsubstrats 201 befindet. Der verbleibende Anteil des zurückkehrenden Fokussierstrahls 212 läuft nach der Reflexion an dem Polarisationsstrahlteiler 213 als ein Reflexionsstrahl 217 zu der ersten Oberfläche 205a weiter. Ein auf der ersten Oberfläche 205a ausgebildeter Reflexionsabschnitt 218 reflektiert diesen Strahl 217, damit er in einen Reflexionsstrahl 219 umgewandelt wird, der zu der zweiten Oberfläche 205b hin weiterläuft. Als nächstes tritt der Reflexionsstrahl 219 durch ein auf der zweiten Oberfläche 205b ausgebildetes Durchlaßfenster 220 und wird anschließend zu einem Durchlaßstrahl 221. Dieser Durchlaßstrahl 221 wird von einem zweiten Photodetektor 222 empfangen. Das holographische optische Verbundelement 208 und andere sind derart gestaltet, daß der Brennpunkt 223 des gebeugten zurückkehrenden Fokussierstrahls 212 dazu gebracht wird, auf einem Strahlengang zwischen dem Polarisationsstrahlteiler 213 und dem zweiten Photodetektor 222 zu liegen.
Wie aus der vorstehenden Beschreibung hervorgeht, wird bei der vorliegenden Erfindung von den im Innern der optischen Führung 205 auftretenden Reflexionen Gebrauch gemacht, um den von dem Halbleiterlaserchip 202 ausgestrahlten Laserstrahl 203 zu dem holographischen optischen Verbundelement 208 zu führen. Infolgedessen kann eine Lichtführung 205 verwendet werden, die verglichen mit dem Strahlengang des Laserstrahls 203 eine geringe Breite bzw. Dicke aufweist. Deswegen kann die Größe der optischen Aufnehmervorrichtung klein gestaltet werden. Des weiteren verhindert der auf der Reflexionsoberfläche befindliche Phasendifferenz-Steuerungsfilm sicher, daß der linear polarisierte Strahl sich bei der Reflexion in einen elliptisch polarisierten Strahl ändert.
Obwohl die Beugungsrichtung des zurückkehrenden Fokussierstrahls 212 bei dieser Ausführungsform bezüglich der Polarisationsrichtung des linear polarisierten Strahls 214 um 135º geneigt ist, kann der Neigungswinkel jeweils 45º, 135º, 225º und 315º betragen, d.h. einem Winkel von (2n+1)π/4 (n: ganze Zahl) entsprechen.

Claims

1. Optische Aufnehmervorrichtung mit:

einem Licht ausstrahlenden Element (202) zum Ausstrahlen von polarisiertem Licht auf eine optische Platte (209);

einer Photodetektoreinrichtung (216, 222) zum Empfangen des von der optischen Platte reflektierten Lichts;

einer transparenten Lichtführung (205) mit zwei Oberflächen, wobei deren erste Oberfläche (205a) der optischen Platte zugewandt ist und deren zweite Oberfläche (205b) dem Licht ausstrahlenden Element und der Photodetektoreinrichtung zugewandt ist, zum Führen des von dem Licht ausstrahlenden Element ausgestrahlten Lichts auf die optische Platte und ebenfalls zum Führen des von der optischen Platte reflektierten Lichts zu der Photodetektoreinrichtung; und

einem ersten holographischen Muster (208a) zum Konvergieren des von dem Licht ausstrahlenden Element ausgestrahlten Lichts auf die optische Platte und einem zweiten holographischen Muster (208b) zum Beugen des von der optischen Platte reflektierten Lichts zu der Photodetektoreinrichtung; dadurch gekennzeichnet, daß

das erste und zweite holographische Muster überlagert sind, um ein holographisches optisches Verbundelement (208) auszubilden, das sich auf der ersten Oberfläche befindet;

das zweite holographische Muster derart beschaffen ist, daß von der optischen Platte reflektiertes Licht in Fokussierlicht verändert wird; und

zur Steuerung einer Phasendifferenz zwischen polarisierten Komponenten des von dem Licht ausstrahlenden Element ausgestrahlten Lichts sich ein Phasendifferenz-Steuerungsfilm auf der Lichtführung befindet.

2. Optische Aufnehmervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte zweite Oberfläche der Lichtführung bis auf Lichtreflexionsbereiche und Lichtdurchlaßbereiche mit einem Licht abschirmenden Film beschichtet ist.

3. Optische Aufnehmervorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Licht ausstrahlende Element (202) und die Photodetektoreinrichtung (216, 222) von der Lichtführung beabstandet sind.

4. Optische Aufnehmervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß diese zudem ein Einfallslicht-Reflexionsbauteil (204) zum Reflektieren des von dem Licht austrahlenden Element (202) ausgestrahlten Lichts zu der Lichtführung (205) umfaßt, um es so in die Lichtführung zu leiten.

5. Optische Aufnehmervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Licht ausstrahlende Element (202) und das Einfallslicht- Reflexionsbauteil (204) auf einem Sensorsubstrat (201) angeordnet sind, auf dem sich die Photodetektoreinrichtung (216, 222) befindet.

6. Optische Aufnehmervorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Einfallslicht-Reflexionsbauteil (204) zum Reflektieren des von dem Licht austrahlenden Element (202) ausgestrahlten Lichts zu der Lichtführung (205) zum Einleiten dessen in die Lichtführung ein trapezoidförmiges Prisma mit einer geneigten Reflexionsoberfläche (204a) umfaßt, die mit einem halbdurchlässigen Film beschichtet ist;

die Vorrichtung zudem einen Lichtmengen-Überwachungssensor (49) umfaßt, der an einem mit einer Grundfläche des Prismas in Berührung stehenden Bereich auf dem Sensorsubstrat (201) ausgebildet ist, wobei ein Teil des von dem Licht austrahlenden Element ausgestrahlten Lichts in das trapezoidförmige Prisma durchgelassen wird, um durch den Lichtmengen-Überwachungssensor eine Lichtmenge zu erfassen.

7. Optische Aufnehmervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß

die Photodetektoreinrichtung erste und zweite Photodetektoren (216, 222) umfaßt, und zudem durch:

einen sich auf der zweiten Oberfläche befindenden, halbdurchlässigen Abschnitt (213) zum Durchlassen eines Teils des Lichts, das an der optischen Platte reflektiert worden und durch das holographische optische Element hindurchgetreten ist, und zum Reflektieren des verbleibenden Lichts;

einen sich auf der ersten Oberfläche befindenden Reflexionsabschnitt (218) zum Empfangen des verbleibenden, von dem halbdurchlässigen Abschnitt reflektierten Lichts und zum Reflektieren dieses Anteils zu dem zweiten Photodetektor;

wobei ein Brennpunkt des Lichts, das an der optischen Platte reflektiert worden und durch das holographische optische Element hindurchgetreten ist, in einem Strahlengang zwischen dem halbdurchlässigen Abschnitt (213) und dem zweiten Photodetektor (222) liegt; und

wobei der erste und zweite Photodetektor sowohl Fokussierungsfehler und Spurführungsfehler als auch auf der optischen Platte aufgezeichnete Informationen erfassen.

8. Optische Aufnehmervorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß

das Licht ausstrahlende Element (202) dazu vorgesehen ist, linear polarisiertes Licht auszustrahlen;

das zweite holographische Muster (208b) dazu vorgesehen ist, das Licht, das an der optischen Platte reflektiert wurde, in eine Richtung zu beugen, die mit Bezug auf die Polarisationsrichtung des linear polarisierten Lichts um einen Winkel von (2n+1) π/4 geneigt ist, wobei n eine ganze Zahl ist und wobei der halbdurchlässige Abschnitt (213) einen sich auf der zweiten Oberfläche befindenden Polarisationsstrahlteiler umfaßt, um entweder die P-polarisierte Komponente oder der S-polarisierte Komponente des Lichts durchzulassen, das an der optischen Platte reflektiert worden und durch das holographische optische Element hindurchgetreten ist, und um die jeweils andere der P-polarisierten Komponente und der S-polarisierten Komponente zu reflektieren.

9. Optische Aufnehmervorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß diese zudem ein sich auf der zweiten Oberfläche befindendes Durchlaßfenster (220) umfaßt, um das an dem Reflexionsabschnitt reflektierte Licht zu dem zweiten Photodetektor zu führen.

10. Optische Aufnehrnervorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der linear polarisierte Strahl des von dem Licht austrahlenden Element ausgestrahlten Lichts bezüglich der zweiten Oberfläche der Lichtführung eine S-polarisierte Komponente ist und der auf der zweiten Oberfläche als Schicht aufgebrachte Polarisationsstrahlteiler-Filrn und der Polarisationsstrahlteiler die P-polarisierte Komponente durchlassen und die S-polarisierte Komponente reflektieren.