CN1708798A - 光学扫描装置 - Google Patents

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Abstract

一种光学扫描装置，包含具有至少两个部分的光学元件(12)，所述光学元件包含具有较低双折射的主体部分(14)，和具有较高双折射的波前像差产生部分(16)，该主体部分具有附着面，在该附着面上形成波前像差产生部分。该波前像差产生部分(16)具有面向主体部分的第一表面和背向主体部分的第二表面，第一和第二表面具有不同的形状，因此在平行于光轴方向上测得的波前像差产生部分的厚度沿垂直于光轴的方向变化。波前像差产生部分在光轴处的厚度小于主体部分在所述光轴处的厚度的一半。

Description

光学扫描装置
本发明涉及一种用于扫描光学记录载体的光学扫描装置，所述光学记录载体如光盘，包含至少一个信息层。本发明还涉及一种用于这种扫描装置中的光学元件。
用于光学扫描装置中的光学拾取单元是已知的。光学拾取单元可以安装在可动支架上，用于跨过光盘的轨道而径向扫描。优选在可实行的情况下尽可能减小光学拾取单元的尺寸并降低其复杂性，以便降低制造成本，并为安装在该扫描装置中的其他部件留出额外的空间。
现代的光学拾取单元通常都与至少两种不同格式的光盘兼容，如密致盘(CD)格式和数字通用盘(DVD)格式。尽管可以提供具有这样一种光学***的光学拾取单元，该光学***可以扫描以无限共轭设置的CD和DVD盘。但是，在扫描不同格式的盘中的一种时，这种设置会产生相对大量的球面像差。这是因两种格式中信息层的深度差而引起的。
用于提供球面像差补偿的一种已知设置涉及使用其上形成有衍射结构的非球面物镜。这种设置的缺陷是由该衍射结构导致的辐射强度的损失。
另一种已知的设置涉及对光学***进行设置从而为扫描CD格式盘(CD模式)使用有限共轭设置。这意味着，尽管将物镜设计为在DVD模式中利用准直光束来工作，但是入射到该包含物镜的***中的光学元件上的CD扫描光束是非准直光束。这种设置的缺陷是对所使用的物镜的场、物镜的偏心和盘的厚度变化的容忍度变得很低，从而更难于可靠地制造光学扫描装置。
美国专利5,876,315描述了一种双焦晶体光学透镜，由在弯曲透镜表面处接合的两部分构成，用以扫描具有以不同深度来设置的信息层的光盘。至少一个所述部分是双折射的，以补偿该光盘的覆盖层产生的不同量的球面像差。但是，利用这种附加的部件增加了制造成本，而且通过所述一个或多个双折射部分产生相当多的像散。
依照本发明的一个方面，提供一种用于扫描光学记录载体的光学扫描装置，该装置包括将第一和第二辐射光束会聚到被扫描的光学记录载体上的光学***，该光学***包含沿着光轴设置并具有至少两个部分的光学元件，所述光学元件包含具有较低双折射的主体部分，和具有较高双折射的波前像差产生部分，该主体部分具有附着面，在该附着面上形成波前像差产生部分，该波前像差产生部分具有面向所述附着面的第一表面和背向所述附着面的第二表面，该第一和第二表面具有不同的形状，因此在平行于所述光轴方向上测得的波前像差产生部分的厚度沿着垂直于光轴的方向变化，其中波前像差产生部分在所述光轴处的厚度小于主体部分在所述光轴处的厚度的一半。
利用本发明，当扫描不同的信息层时，在光学元件的不同操作模式下产生不同的所需波前像差，同时减少了用在该元件中的双折射材料的量。与以相对小厚度设置的波前像差产生部分的双折射相比，透镜的主体部分具有较低的双折射。因此，可降低由双折射产生的不希望有的影响，如像散。
主体部分具有较低的双折射。优选的是，选择用于制造该主体部分的材料，使寻常辐射折射率no与非寻常辐射折射率ne之差Δn(LOW)的量值小于0.03，更优选小于0.01。
波前像差产生部分具有较高的双折射。优选的是，选择用于制造该波前像差产生部分的材料，使寻常辐射折射率no与非寻常辐射折射率ne之差Δn(HIGH)的量值大于0.03，更优选大于0.05。
优选的是，主体部分由非双折射材料制成。更优选的是，主体部分由玻璃材料制成。玻璃材料相对于环境变化通常是很稳定的，例如相对于温度和湿度的变化。而且，玻璃材料在折射率和色散的选择变化上提供了相对宽的空间，使设计的自由度更大。
当用两个不同的辐射光束分别扫描时，优选将波前像差产生部分设置为其产生的波前像差的量差大于由主体部分产生的波前像差的量差。本发明可用于例如补偿球面像差。当扫描在第一深度的信息层时，波前像差产生部分产生第一数量的球面像差，当扫描在第二深度的信息层时，波前像差产生部分产生第二数量的球面像差。同时，由于主体部分呈透镜主体的形式，并用作物镜，因此可由该透镜主体提供该透镜的主要聚焦光焦度。
优选的是，透镜主体的曲面基本上是球面。这种球面从制造角度来说相对便宜，特别是对于玻璃透镜主体。平面-球面的透镜主体从制造角度来说特别便宜。
在本发明的一个实施例中，提供具有两种不同的无限共轭光路设置的光学扫描装置。在第一模式下借助于具有预定偏振的辐射光束来扫描位于第一信息层深度的两个信息层之一，在第二模式下借助于具有不同偏振的另一个辐射光束来扫描位于不同的第二信息层深度的另一个信息层。这样，尽管由于两个层之间的信息层深度差产生了不同量的球面像差，但是通过在每种模式下引入不同的波前调制，透镜可相应地补偿每种情况下的这种球面像差。由此，可产生对于场和厚度变化具有良好容忍程度的***。
本发明还涉及扫描装置中所使用的并表现出上述特征的光学元件。
本发明的其它特征和优点将通过下面向本发明优选实施例的描述而变得明显。现在仅仅通过实例参照下面的附图来描述本发明的实施例，其中：
图1是依照本发明第一实施例的光学扫描装置的多个元件的透视图；
图2是图1中所示光学扫描装置的一个分支的示意性侧视图；
图3是图1中所示光学扫描装置的另一个分支的示意性侧视图；
图4是依照本发明一个实施例的物镜的横截面侧视图和扫描第一格式的光学记录载体时的光线轨迹曲线图；以及
图5是该物镜的横截面侧视图和扫描第二格式的光学记录载体时的光线轨迹曲线图。
依照本发明的实施例，借助于安装在光盘重放和/或记录装置中的光学拾取单元(OPU)可以在不同格式的光学记录介质上写入数据和/或从该介质中读出数据，所述不同格式的光学记录介质包含只读光盘，如CD(密致盘)和DVD(数字通用盘)，以及可记录的光盘，如CD-R(可记录密致盘)，CD-RW(可改写密致盘)和DVD+RW(可改写的数字通用盘)。OPU的光学部件容纳于通过模制的铝或诸如此类的金属所制成的刚性外壳中。OPU可设置在可动的支架中，从而在扫描该光盘的过程中，该OPU可沿该盘的径向移动。将每个待扫描的盘设置在邻近OPU的平坦扫描区中，并安装在重放和/或记录装置中的机动旋转轴承上，由此在重放和/或写入的过程中，该盘相对于OPU旋转。
通过该装置扫描的每个不同格式的盘都包含至少一个信息层。将信息按照在基本上平行、同心或螺旋轨道上设置的可光学检测的标记的形式存储在光盘的一个或多个信息层上。这些标记可以是任何光学可读的形式，例如以凹坑或反射系数不同于其周围环境的区域的形式。在可记录盘的情况下，由光学可记录材料形成所述一个或多个信息层，该光学可记录材料例如当用在CD-R格式中时是辐射敏感染料，或者当用在DVD+RW格式中时是相变材料，与数据读出所需的功率相比，在重写该盘时该光学可记录材料需要相对大的功率。
OPU包含两个光学分支，用于利用两个不同波长的辐射来扫描该盘，在该实施例中，一个波长约为780nm(这里称作“第一波长”)，一个波长约为650nm(这里称作“第二波长”)。但是应该理解，依照本发明不同实施例的光学扫描装置也可以在这两种波长以外的其他波长下工作。
现在参考图1和图2。第一光学分支位于与光盘扫描区平行的平面层中，在该实施例中，第一光学分支包括激光探测器光栅单元(LDGU)2，该单元包含偏振辐射源，例如半导体激光器，所述偏振辐射源在预定波长处工作，在该实例中是在第一波长处工作，从而产生第一光束4；光电二极管探测器阵列，用于检测从光盘反射的第一光束中的数据信号以及聚焦和径向跟踪的误差信号；全息光栅，用于进行光束分离，以便生成聚焦和径向跟踪误差信号。LDGU2发射发散的辐射光束4。第一分支进一步包含沿着顺着LDGU的第一线性光路部分所设置的准直透镜6和二向色分束器8，所述准直透镜用于将发散光束转换为准直光束。所述分束器将第一光束折叠90°，并将其沿着第一格式的光盘40的轴向引向该光盘，在该实施例中，第一格式的光盘40是CD型格式的盘。第一光盘40是为了在第一波长处读出和/或写入而设计的光盘。
在分束器8和第一光盘40之间由该装置的两个辐射光束共用的光路部分中，存在二向色孔径10和双光束物镜12，所述孔径可以反射在离开光轴预定径向距离之外的区域中的第一波长的辐射。双光束物镜12将在后面做更详细地描述，该物镜具有透镜主体14，其在该实施例中是平面-球面，该物镜还具有薄的双折射层16，其在该实施例中是球面一非球面。利用为补偿每种情况下产生的球面像差而形成的不同形状的波前，将物镜12设置为可正确地聚焦，在第一波长处工作时将准直的第一光束准确聚焦到光盘信息层上的光点上，在第二波长处工作时将准直的第二光束准确聚焦到光盘信息层上的光点上。
通过孔径10阻挡第一光束，并通过物镜12将其聚焦到第一光盘40的光点上。反射光束沿着同一光路传输返回到LDGU2，在LDGU2处检测数据、聚焦误差和跟踪误差信号。通过从聚焦误差信号获得的伺服信号来驱动物镜12，从而保持光盘40上的光点的聚焦状态。
现在参考图1和3。在该实施例中，第二光学分支设置在与光盘扫描区平行的单一平面层中。该光学分支包含偏振辐射源18，例如半导体激光器，其在不同于第一光束的预定波长处工作，在该实例中是在第二波长处工作，从而产生第二光束19。第一和第二光束基本上是正交偏振的。第二光学分支包含顺着源18沿着第二线性光路部分设置的光束整形器20和光栅22，所述光束整形器用于校正发射光束中的椭圆率，所述光栅用于分离主光束中的第二光束和两个跟踪光束。第二光学分支进一步包含用于将反射的第二光束朝探测器阵列34反射的分束器24，用于基本上准直第二光束的准直透镜26和折叠式反射镜28。该折叠式反射镜将第二光束以90°反射，而使其沿着第二格式光盘50的轴朝向该光盘反射，在该实施例中，第二格式的光盘50是DVD型格式的盘。第二光盘50是为了在第二波长处工作而设计的光盘。
第二光束基本上全部由二向色镜8透射，由孔径10透射，并聚焦到第二光盘50的信息层的光点上。反射光束沿着同一光路回到分束器24，并沿着第三线性光路部分朝探测器透镜32反射。该透镜将反射光束聚焦到探测器基底34上排列的光电二极管探测器阵列上，在所述探测器阵列处检测数据、跟踪误差和聚焦误差信号。通过从聚焦误差信号获得的伺服信号控制机械致动器来驱动物镜12，从而保持光盘12和探测器阵列上的光点的聚焦状态。
在所述设置中，第一和第二分支都在无限共轭模式下工作，在第一和第二光束入射到物镜12上时，以及反射通过物镜12之后，所述光束处于准直状态。
现在参考图4和5。第一光盘40具有信息层42，该信息层位于相对厚的覆盖层44的后面，并在相反面上通过保护层46保护。第一光盘的覆盖层44的厚度为1.2mm，对于第一波长的折射率为n＝1.573。第二光盘50具有信息层52，该信息层位于相对薄的覆盖层54的后面，并在相反面上通过保护层56保护。第二光盘的覆盖层54的厚度为0.6mm，对于第二波长的折射率为n＝1.580。图4中的自由工作距离(物镜12的背面与光盘之间的距离)是0.984mm，图5中的自由工作距离是1.308mm。
现在进一步详细描述图4和5中示出的该实施例中的物镜12。在扫描第一光盘40的过程中，物镜12具有0.45的数值孔径和2.6mm的入射光瞳直径，并利用第一光束来工作。在扫描第二光盘50的过程中，物镜12具有0.6的数值孔径和3.3mm的入射光瞳直径，并利用第二光束来工作。设置第一光束的偏振方向从而选择双折射层16的寻常折射率，同时设置第二光束的偏振方向从而选择双折射层16的非寻常折射率。透镜主体14的前凸面是球面，其曲率半径是2.32mm。使用时面向记录载体的物镜的背面是平面。透镜主体14沿光轴的厚度优选大于500μm，更优选大于1mm，在该实施例中是1.873mm。透镜主体14的厚度小于透镜主体14的曲率半径。
在该实施例中，透镜主体14由非双折射材料制成，如SFL56SchottTM玻璃，其对于第一波长的折射率为n＝1.776，对于第二波长的折射率为n＝1.777。
物镜121包括双折射层16，该层由可UV固化的液晶材料制成，该层形成于玻璃主体14前表面上并附着于该表面，所述前表面在这里称作透镜主体14的附着面。利用模具通过复制技术可得到双折射层16的前表面的所需形状，所述模具在其内侧具有与所需形状相反的形状。该模具可以通过使用例如金刚石车削来形成。双折射层16的材料对于第一波长具有no＝1.500的寻常折射率，对于第二波长具有no＝1.570的非寻常折射率。在平行于光轴处测得的双折射层16的厚度随着距光轴距离的变化而变化，在光轴处其厚度小于500μm，更优选的小于100μm，进一步优选小于50μm，在该实施例中是24μm。在任何情况下，双折射层16在光轴处的厚度都小于透镜主体14在光轴处厚度的一半，更优选小于五分之一，进一步优选小于十分之一。
双折射层16的厚度因双折射层16的前表面的非球面性而改变。双折射层的厚度在横跨第一和第二光束的整个宽度范围上仅仅为500μm，更优选仅仅为100μm，进一步优选小于50μm。双折射层在横跨第一和第二光束中至少一个时的平均厚度在双折射层16上不高于500μm，更优选为不高于100μm，进一步优选小于50μm。优选的是，将双折射层设置为足够薄，同时提供所需的厚度变化，从而使双折射层16的一部分厚度至少是该层另一部分厚度的一半，更优选至少是四分之一。
通过利用本发明，在物镜12的非寻常操作模式中所产生的像散的量保持相对较小。
下面的方程式给出了双折射层16的前表面的旋转对称非球面形状：
z ( r ) = Σ i = 1 8 B 2 i r 2 i
其中z是该表面在光轴方向上的位置，以毫米为单位，r是离开光轴的距离，以毫米为单位，Bk是r的第k次幂的系数。在该实施例中，系数B2到B16的值分别为0.2424264，0.0043255068，0.0009125206，-0.0014347554，0.0010154642，-0.00042306993，9.1869093×10-5和-8.1502828×10-6。
因此，应该理解，依照本发明设置的透镜提供可连续使用或同时使用的两种不同的操作模式。在第一种操作模式中，利用透镜并借助于第一辐射光束来扫描记录载体中的信息层。第一辐射光束具有代表第一模式的一种或多种预定特性，包含其的偏振。在第二操作模式中，利用透镜并借助于第二辐射光束来扫描记录载体中的信息层。第二辐射光束具有代表第二模式的一种或多种预定特性，包含不同的偏振。换句话说，借助于对一种模式来说为第一预定值而对另一种模式来说具有不同的第二预定值的至少一个参数，每种操作模式在特性上与其他模式予以区分。
根据本发明上述实施例的光学扫描装置，将其适当地设置为用于分别扫描不同操作模式下至少两种不同格式的光学记录载体。可替换的是，可将该扫描装置适当地设置为在透镜的不同操作模式中连续扫描多层光学记录层的不同层。进一步可替换的是，可将该扫描装置适当地设置为在透镜的不同操作模式中同时扫描多层光学记录载体的不同层。在这种情况下，利用单个主光束产生的两个不同子光束来扫描不同的层。
在上述光学扫描装置的另一种可替换的设置中，使横穿物镜12的单个辐射光束的偏振在第一状态和第二状态之间转换，从而在该偏振处于第一状态时该透镜产生第一波前像差，而在该偏振处于第二状态时该透镜产生不同的第二波前像差。要注意，例如从国际专利申请号WO 01/24174中可获知利用液晶盒的这种偏振转换。
在这里，术语“波前像差产生”指的是通过光学元件使辐射光束的波前形状发生非球面的调制。可以这样来确定其量值，即在辐射光束穿过该元件之前和之后，计算与最近似的球面波前的波前偏差的均方根(RMS)值，在光学元件的整个入射光瞳上进行积分，并计算所述差的量值。
由双折射层16产生的波前像差可以是旋转对称或不对称的，包含波前像差的第一阶、第二阶等的一个或多个分量。术语“旋转对称”指的是在关于光轴的2π方位角的范围内呈旋转对称的形状。例如，如在上述实施例中，为提供球面像差而产生的波前像差是旋转对称的像差。
关于上述实施例，要注意的是，双折射层16的前表面不必是旋转对称的；例如，可能希望产生与球面像差不同类型的波前像差，所述像差可以在透镜的不同操作模式之间改变。而且，双折射层16可包含相对于与光轴垂直的方向呈非旋转对称的阶梯相位结构，所述结构是非周期性的，即不重复的。这种结构可在双折射层的前表面上形成，以便校正在非寻常操作模式中产生的相对少量的像散。在2002年9月27日提交的申请号为No.020789970(我们的参考号为PHNL020915)的我们早期的欧洲专利申请描述了这种校正结构，所述文献的内容在此引入作为参考。
在上面的实施例中，物镜***包含单个物镜。但是在可替换的实施例中，也可以使用复合的物镜***。
在上面的实施例中，在物镜上形成双折射层16；在可替换的实施例中，在该***的不同的透镜上，例如双光束准直透镜上形成用于提供类似功能的依照本发明的双折射层。而且，尽管在上面的实施例中，在透镜主体14的弯曲前表面上形成双折射层16，但是在可替换的设置中，可在透镜主体14的平坦背面上形成双折射层，所述双折射层具有被设置为在不同模式下提供不同的波前像差产生光焦度的非平坦外表面。而且，可以在主体部分上形成依照本发明设置的双折射层，所述主体部分不是一个透镜，例如是一个平板。
应将上述的实施例理解为本发明的说明性实例。可以设想本发明的更多实施例。应该理解，关于一个实施例所描述的任何特征也可以用在其他实施例中。而且，还可以采用不背离本发明范围的未在上述记载的等效方案和变换，本发明的范围在随附的权利要求书中限定。

Claims (26)

1.一种用于扫描光学记录载体的光学扫描装置，该光学扫描装置包括将第一和第二辐射光束会聚到被扫描的光学记录载体上的光学***，该光学***包含沿着光轴设置并具有至少两个部分的光学元件，所述光学元件包含具有较低双折射的主体部分，和具有较高双折射的波前像差产生部分，该主体部分具有附着面，在该附着面上形成波前像差产生部分，该波前像差产生部分具有面向所述附着面的第一表面和背向所述附着面的第二表面，第一和第二表面具有不同的形状，因此在平行于所述光轴方向上测得的波前像差产生部分的厚度沿着垂直于光轴的方向变化，其中波前像差产生部分在所述光轴处的厚度小于主体部分在所述光轴处的厚度的一半。
2.根据权利要求1的光学扫描装置，其中波前像差产生部分沿所述光轴的厚度小于主体部分沿所述光轴的厚度的五分之一。
3.根据权利要求1或2的光学扫描装置，其中当分别由第一和第二光束照射波前像差产生部分时，将波前像差产生部分设置为在所述第一和第二光束中分别产生的波前像差之差大于由主体部分产生的波前像差的差。
4.根据权利要求1至3中任一项的光学扫描装置，其中主体部分是透镜主体。
5.根据权利要求4的光学扫描装置，其中附着面是曲面。
6.根据权利要求5的光学扫描装置，其中附着面基本上是球面。
7.根据权利要求6的光学扫描装置，其中主体部分具有平面-球面形。
8.根据前面任一项权利要求的光学扫描装置，其中第二表面是非平面。
9.根据权利要求8的光学扫描装置，其中第二表面基本上是非球面。
10.根据权利要求8或9的光学扫描装置，其中第二表面包含阶梯相位结构，所述结构相对于与光轴垂直的方向是非周期性的。
11.根据前面任一项权利要求的光学扫描装置，其中波前像差产生部分的厚度变化是这样的：一部分波前像差产生部分的厚度至少是波前像差产生部分的另一部分的厚度的一半。
12.根据前面任一项权利要求的光学扫描装置，其中横跨所述第一和第二光束中至少一个时波前像差产生部分的平均厚度小于500μm。
13.根据权利要求12的光学扫描装置，其中横跨所述第一和第二光束中至少一个时波前像差产生部分的平均厚度小于100μm。
14.根据前面任一项权利要求的光学扫描装置，其中主体部分基本上是非双折射的。
15.根据权利要求14的光学扫描装置，其中主体部分由玻璃材料制成。
16.根据前面任一项权利要求的光学扫描装置，其中波前像差产生部分由可固化的液晶材料制成。
17.根据前面任一项权利要求的光学扫描装置，其中在利用所述第一辐射光束扫描和利用所述第二辐射光束扫描时，将该光学***设置为以无限共轭设置进行工作。
18.一种在用于扫描光学记录载体的扫描装置中使用的光学元件，该装置包括将第一和第二辐射光束会聚到被扫描的光学记录载体上的光学***，该光学元件具有沿光轴设置的至少两个部分，该元件包含具有较低双折射的主体部分，和具有较高双折射的波前像差产生部分，该主体部分具有附着面，在该附着面上形成波前像差产生部分，该波前像差产生部分具有面向所述附着面的第一表面和背向所述附着面的第二表面，第一和第二表面具有不同的形状，因此在平行于所述光轴方向上测得的波前像差产生部分的厚度沿着垂直于光轴的方向变化，其中波前像差产生部分在所述光轴处的厚度小于主体部分沿所述光轴处的厚度的一半。
19.根据权利要求18的光学元件，其中波前像差产生部分沿所述光轴的厚度小于主体部分沿所述光轴的厚度的五分之一。
20.根据权利要求18或19的光学元件，其中主体部分是透镜主体。
21.根据权利要求18至20中任一项的光学元件，其中第二表面是非平面。
22.根据权利要求21的光学元件，其中第二表面基本上是非球面。
23.根据权利要求18至22中任一项的光学元件，其中波前像差产生部分在其宽度上的平均厚度小于100μm。
24.根据权利要求18至23中任一项的光学元件，其中主体部分基本上是非双折射的。
25.根据权利要求24的光学元件，其中主体部分由玻璃材料制成。
26.根据权利要求18至25中任一项的光学元件，其中波前像差产生部分由可固化的液晶材料制成。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7463394B2 (en) * 2006-06-01 2008-12-09 Mark Shechterman Linear optical scanner
US20100188962A1 (en) * 2009-01-28 2010-07-29 Panasonic Corporation Optical Pickup Device and Optical Disk Apparatus Using the Same

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL8304213A (nl) * 1983-12-07 1985-07-01 Philips Nv Enkelvoudige lens met een asferisch oppervlak.
FR2733448B1 (fr) * 1995-04-28 1997-05-30 Renault Automation Mecanisme d'accrochage de cassettes d'outillage pour unite d'usinage a commande numerique
JPH09320103A (ja) * 1996-06-03 1997-12-12 Sharp Corp 光ピックアップ装置
US6819646B1 (en) * 1999-01-19 2004-11-16 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Optical pickup, optical information recording/reproducing apparatus using the same, and phase variable wave plate used in the pickup and the apparatus
JP2001216675A (ja) * 2000-01-28 2001-08-10 Asahi Glass Co Ltd 光ヘッド装置
US20020170887A1 (en) * 2001-03-01 2002-11-21 Konica Corporation Optical element producing method, base material drawing method and base material drawing apparatus
KR100828246B1 (ko) * 2001-09-20 2008-05-07 엘지전자 주식회사 홀로그램 소자 및 그 홀로그램 소자를 이용한 광픽업 장치
WO2003049095A2 (en) * 2001-12-07 2003-06-12 Koninklijke Philips Electronics N.V. Optical scanning device
JP2005515580A (ja) * 2002-01-17 2005-05-26 コーニンクレッカ　フィリップス　エレクトロニクス　エヌ　ヴィ 光走査デバイス

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