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Die
vorliegende Erfindung betrifft im allgemeinen eine optische Informationsverarbeitungseinrichtung
und eine optische Informationsaufzeichnungs-/wiedergabeeinrichtung
bei denen jeweils eine Lichtquelle für kohärentes Licht eingerichtet ist,
und insbesondere eine Aufzeichnungs-/Wiedergabeeinrichtung mit optischer
Scheibe hoher Dichte, die eine Übersprechentfernfunktion
zum Entfernen einer Übersprechkomponente
aufweist, die von benachbarten Spuren kommt und einen kondensierten
Lichtfleck bzw. eine kondensierte Lichtmarke mit sehr guter bzw.
hoher Auflösung
hat in einer Größe, die
kleiner als eine Beugungsbegrenzung ist.
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In
letzter Zeit wurden digitale vielseitige Scheiben bzw. Disketten
(nachfolgend als DVDs abgekürzt:
digital versatile disks) in der Praxis verwendet und dies hat zu
einem drastischen Anwachsen bei einer Speicherkapazität einer
optischen Diskette geführt,
die ermöglicht,
dass Langzeitbewegungsbildinformationen bzw. Langspielfilme hoher
Qualität darauf
aufgezeichnet werden. Andererseits wurde das Senden von Filmen mit
hoher Auflösung,
das als HDTV-Senden bezeichnet wird, ebenfalls in der Praxis verwendet
und dies beschleunigt weiter die Forschung und Entwicklung von Massenspeichereinrichtungen.
Ferner werden optische Scheiben, wie bspw. Kompaktdisketten (nachfolgend
als CDs abgekürzt) und
DVDs, weit verbreitet als externe Speicher für Computer verwendet und da
das Leistungsvermögen eines
Computers schnell wächst,
ist eine höhere
Verdichtung einer optischen Scheibe dringendst bei den Informationsverarbeitungs-
und Informationskommunikationsbereichen erforderlich. Da insbesondere Computer
eine verbesserte Leistungsfähigkeit
bekamen, wurde damit begonnen, digitale Videokameras und digitale
Fotokameras weit verbreitet einzusetzen und dann wuchsen Gelegenheiten
zum Behandeln von gewaltigen akustischen Bilddaten an. Folglich verursachte
dies, dass wiederbeschreibbare optische Scheiben hoher Kapazität mit einem
Hochgeschwindigkeitszugang eine wichtigere Stellung als bisher einnehmen.
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Die
Erweiterung der Kapazität
einer optischen Scheibe wird durch Aufzeichnen kleinerer Markierungen
in einer optischen Scheibe oder durch Wiedergeben von Informationen
von einer kleineren Vertiefung erreicht und die Markierungsgröße oder die
Vertiefungsgröße ist durch
eine Größe eines Lichtflecks
begrenzt, der durch eine Lichtquellenwellenlänge eines optischen Aufnehmers
bzw. Abtasters bestimmt ist, um Informationen zu lesen, und durch eine
numerische Blende bzw. Apertur einer Objektivlinse. Wenn die Größe einer
Vertiefung auf einer Spur, die in einer Spiralform vorgesehen ist,
wobei die Größe in der
Linienrichtung ist, verringert wird, um gleich wie oder kleiner
als die Begrenzung zu sein, kann eine ausreichende Signalamplitude
nicht erreicht werden. Wenn ein Raum zwischen benachbarten Spuren
verengt wird, um gleich wie oder kleiner als die Begrenzung zu sein,
tritt ein Nachteil auf, dass Markierungen in benachbarten Spuren
während eines
Aufzeichnungsvorgangs gelöscht
werden und ein Nachteil eines Übersprechens
auftritt, dass Signale von benachbarten Spuren wiedergegebene Signale
während
eines Wiedergabevorgangs beeinflussen, wodurch eine genaue Signalaufzeichnung
bzw. -wiedergabe verhindert wird.
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Eine
Technik mit hoher Auflösung
wurde als eine Technik vorgeschlagen, um eine hohe Verdichtung jenseits
der Begrenzung der Lichtfleckgröße zu ermöglichen.
Bspw. mit einem herkömmlichen
optischen Abtaster, der in 13A gezeigt
ist, wird ein Lichtfleck 30' in
einer Größe, die
kleiner als die Beugungsbegrenzung ist, erhalten, wobei ein Phasenfilter 3' mit kreisförmigen Zonen
(siehe 13C) erhalten wird.
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Obwohl
eine Fleckbreite eines Hauptlappens bzw. -zipfels im Vergleich zu
einem normalen Lichtfleck verringert wird, hat der Lichtfleck 30' jedoch einen
vergrößerten Nebenzipfel
außerhalb
des Hauptzipfels, wie in 13B gezeigt
ist. Wenn daher ein herkömmlicher
optischer Abtaster, wie dieser in 13A gezeigt
ist, für
eine Wiedergabe verwendet wird, bestrahlt der Nebenzipfel Vertiefungen
vor und nach der Vertiefung, die durch den Hauptzipfel bestrahlt
wird, und Spuren neben der Spur, die durch den Hauptzipfel bestrahlt
wird. Folglich wird Reflexionslicht des Nebenzipfels mit Reflexionslicht
des Hauptzipfels vermischt bzw. vermengt und durch einen Lichtdetektor 7' erfasst. Dies
verursacht, dass Rauschsignale zunehmen, wodurch bewirkt wird, dass
die Signalqualität
sinkt.
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Ein
optischer Abtaster der vorliegenden Erfindung ist ein optischer
Abtaster, der in der Lage ist, eine Signalverschlechterung aufgrund
eines Nebenzipfels zu umgehen, was bei dem optischen Abtaster mit
hoher Auflösung,
wie dieser vorstehend beschrieben ist, aufgetreten ist.
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Um
die vorstehend erwähnten
Probleme zu lösen,
weist ein optischer Abtaster bzw. Aufnehmer der vorliegenden Erfindung
auf: eine Quelle für
kohärentes
Licht, ein fokussierendes optisches System, das Licht von der Quelle
für kohärentes Licht
konvergiert und auf einen Informationsträger richtet, einen Fleckgrößeneinsteller,
der eine Größe eines
Lichtflecks bzw. einer Lichtmarke verringert, der bzw. die auf dem
Informationsträger
gebildet wird, bei einem Aufzeichnungsvorgang, relativ zu einer
Größe eines Lichtflecks
bei einem Wiedergabevorgang, hauptsächlich in einer Richtung senkrecht
zu einer Informationsspur.
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Dies
ermöglicht
es, einen optischen Abtaster bereitzustellen, der zum Aufzeichnen
einen Fleck mit hoher Auflösung
verwendet, um ein Mikromarkierungsaufzeichnen durchzuführen, während dieser zum
Wiedergeben einen normalen Fleck mit einem verringerten Nebenzipfel
verwendet, wodurch kaum irgendeine Verschlechterung der Wiedergabesignale aufgrund
eines Nebenzipfels auftritt.
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Eine
erste Konfiguration des vorstehenden optischen Abtasters weist ein
variables Phasenfilter auf, das zwischen der kohärenten Lichtquelle und dem
fokussierenden optischen System angeordnet ist und das in der Lage
ist, ein Maß bzw.
eine Menge einer Phasenverschiebung zu variieren. Das variable Phasenfilter
ist vorzugsweise in zumindest drei Bereiche unterteilt, um eine
Phasendifferenz in der Richtung senkrecht zu der Informationsspur
des Informationsträgers
zu erzeugen.
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Eine
zweite Konfiguration des vorstehenden optischen Abtasters weist
eine Platte mit variabler Wellenlänge auf, die zwischen der Lichtquelle
für kohärentes Licht
und dem fokussierenden optischen System angeordnet ist und in der
Lage ist, eine Menge einer Doppelbrechung zu variieren, und einen Analysator,
der zwischen der Platte mit variabler Wellenlänge und dem fokussierenden
optischen System angeordnet ist. Die Platte mit variabler Wellenlänge ist
vorzugsweise in zumindest drei Bereiche unterteilt, um eine Phasendifferenz
in der Richtung senkrecht zu der Informationsspur auf dem Informationsträger zu erzeugen.
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Eine
dritte Konfiguration des vorstehenden optischen Abtasters weist
auf: eine Platte mit variabler Wellenlänge, die zwischen der Lichtquelle
für kohärentes Licht
und dem fokussierenden optischen System angeordnet ist und die in
der Lage ist, eine Menge einer Phasenverschiebung zu variieren,
ein Phasenfilter mit variabler Polarisation, das eine Phasenverschiebung
einer erwünschten
Menge zu lediglich einer polarisierten Komponente eines ersten Polarisationstyps
aus dem Licht von der Quelle für
kohärentes
Licht bereitstellt, einen Trenner für polarisiertes Licht, der
reflektiertes Licht von dem Informationsträger in eine polarisierte Komponente
des ersten Polarisationstyps trennt, und eine polarisierte Komponente
eines zweiten Polarisationstyps, der von dem ersten Polarisationstyp
verschieden ist, einen ersten Fotodetektor, der die polarisierte
Komponente des ersten Polarisationstyps des reflektierten Lichts
von dem Informationsträger
erfasst, und einen zweiten Fotodetektor, der die polarisierte Komponente
des zweiten Polarisationstyps des reflektierten Lichts von dem Informationsträger erfasst.
Das Phasenfilter mit variabler Polarisation ist vorzugsweise in zumindest
vier Bereiche unterteilt, um eine Phasendifferenz in der Richtung
senkrecht zu der Informationsspur auf dem Informationsträger zu erzeugen.
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Um
die vorstehend erwähnten
Probleme zu lösen,
weist eine erste optische Informationsaufzeichnungs-/wiedergabeeinrichtung
weiterhin den optischen Abtaster gemäß der ersten Konfiguration auf.
In der Einrichtung wird eine Phasendifferenz zwischen den Bereichen
des variablen Phasenfilters erzeugt, wenn Informationen in dem Informationsträger aufgezeichnet
werden, und eine Phasendifferenz wird nicht zwischen den Bereichen
des variablen Phasenfilters erzeugt, wenn Informationen von dem Informationsträger aufgezeichnet
werden.
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Eine
zweite optische Informationsaufzeichnungs-/wiedergabeeinrichtung
weist den optischen Abtaster gemäß der zweiten
Konfiguration auf. In der Einrichtung wird eine Phasendifferenz
zwischen den Bereichen der Platte mit variabler Wellenlänge erzeugt,
wenn Informationen in dem Informationsträger aufgezeichnet werden, und
eine Phasendifferenz zwischen den Bereichen der Platte mit variabler
Wellenlänge
wird nicht erzeugt, wenn Informationen von dem Informationsträger wiedergegeben
werden.
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Eine
dritte optische Informationsaufzeichnungs-/wiedergabeeinrichtung
weist den optischen Abtaster gemäß der dritten
Konfiguration auf. In der Einrichtung sind die vier Bereiche des
Phasenfilters mit variabler Polarisation ein erster, zweiter, dritter bzw.
vierter Bereich, die in der Richtung senkrecht zu der Informationsspur
des Informationsträgers
angeordnet sind. Wenn Informationen in dem Informationsträger aufgezeichnet
werden, werden Phasenverschiebungen von verschiedenen Mengen mit
dem ersten und vierten Bereich bzw. dem zweiten und dritten Bereich
bereitgestellt bzw. versehen, während keine
Phasenverschiebung mit der Platte mit variabler Wellenlänge versehen
wird. Wenn Informationen von dem Informationsträger wiedergegeben werden, werden
Phasenverschiebungen von verschiedenen Mengen, die von Π verschieden
sind, mit dem ersten und zweiten Bereich bzw. dem dritten und vierten
Bereich versehen, während
eine Phasenverschiebung mit der Platte mit variabler Wellenlänge versehen wird,
um zu bewirken, dass die Platte mit variabler Wellenlänge als
eine Halbwellenlängenplatte
dient.
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1A zeigt
eine erläuternde
Ansicht, die eine schematische Konfiguration eines optischen Aufnehmers
bzw. Abtasters darstellt, der in einer optischen Informationsaufzeichnungs-/wiedergabeeinrichtung
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung vorgesehen ist, 1B zeigt
Graphen, die jeweils eine Lichtintentsitätsverteilung eines Lichtflecks
darstellen, der durch den optischen Abtaster gebildet wird, und 1C zeigt
eine Draufsicht, die eine Konfiguration eines variablen Phasenfilters
darstellt, der in dem optischen Abtaster vorgesehen ist.
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2A und 2B zeigen
Zustände
eines Lichtflecks, der durch den optischen Abtaster, der in 1A gezeigt
ist, gebildet wird. 2A zeigt eine erläuternde
Ansicht desselben bei einem Aufzeichnungsvorgang und 2B zeigt
eine erläuternde
Ansicht desselben bei einem Wiedergabevorgang.
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3 zeigt
einen Graphen, der eine Variation einer Fleckform mit hoher Auflösung bzgl.
einer Breite eines Mittelbereichs des variablen Phasenfilters darstellt.
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4A bis 4C zeigen
erläuternde
Ansichten, die jeweils Flüssigkristallausrichtungszustände bzw.
-beschaffenheiten gemäß den angelegten
Spannungen darstellen, in dem Fall, in dem das variable Phasenfilter
aus einem Flüssigkristallelement
besteht.
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5A zeigt
eine erläuternde
Ansicht, die eine schematische Konfiguration eines optischen Abtasters
darstellt, der in einer optischen Informationsaufzeichnungs-/wiedergabeeinrichtung
gemäß einer weiteren
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung vorgesehen ist, 5B zeigt
Graphen, die jeweils eine Lichtintensitätsverteilung eines Lichtflecks zeigen,
der durch den optischen Abtaster gebil det wird, und 5C zeigt
eine Draufsicht, die eine Konfiguration einer Platte mit variabler
Wellenlänge
wiedergibt, die in dem optischen Abtaster vorgesehen ist.
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6A zeigt
eine erläuternde
Ansicht, die eine schematische Konfiguration eines optischen Abtasters
wiedergibt, der in einer optischen Informationsaufzeichnungs-/wiedergabeeinrichtung
gemäß noch einer
weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wiedergibt, und 6B zeigt
eine Draufsicht, die eine Konfiguration eines Phasenfilters mit
variabler Polarisation darstellt, das in dem optischen Abtaster
vorgesehen ist.
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7A und 7B zeigen
Zustände
eines Lichtflecks, der durch den optischen Abtaster gebildet wird,
der in 6A gezeigt ist, 7A zeigt
eine erläuternde
Ansicht eines Zustands bei einem Aufzeichnungsvorgang, während 7B eine
erläuternde
Ansicht eines Zustands bei einem Wiedergabevorgang zeigt.
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8A und 8B zeigen
Zustände
eines variablen Phasenfilters, das in dem optischen Abtaster vorgesehen
ist, der in 6A gezeigt ist. 8A zeigt
eine erläuternde
Ansicht eines Zustands bei einem Aufzeichnungsvorgang, während 8B eine erläuternde
Ansicht eines Zustands bei einem Wiedergabevorgang darstellt.
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9 zeigt
eine erläuternde
Ansicht, die eine Ausrichtungsrichtung einer Platte mit variabler Wellenlänge darstellt.
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10A bis 10C zeigen
Draufsichten, die andere Konfigurationsbeispiele des Phasenfilters mit
variabler Polarisation darstellen, das in dem optischen Abtaster
vorgesehen ist, der in 6A gezeigt ist.
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11A zeigt eine erläuternde Ansicht, die einen
optischen Abtaster gemäß noch einer
weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt, und 11B zeigt
eine Draufsicht, die eine Konfiguration eines Phasenfilters darstellt,
das in dem optischen Abtaster vorgesehen ist.
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12 zeigt
eine erläuternde
Ansicht, die einen optischen Abtaster gemäß noch einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt.
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13A zeigt eine erläuternde Ansicht, die eine schematische
Konfiquration eines herkömmlichen
optischen Abtasters mit hoher Auflösung darstellt. 13B zeigt einen Graphen, der eine Lichtintensitätsverteilung
eines Lichtflecks darstellt, der durch den vorstehenden optischen
Abtaster gebildet wird, und 13C zeigt
eine Draufsicht, die eine Konfiguration eines Phasenfilters wiedergibt,
das in dem vorstehenden optischen Abtaster vorgesehen ist.
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Erste Ausführungsform
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Die
folgende Beschreibung wird eine Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung beschreiben, während
auf die Zeichnung Bezug genommen wird. 1A zeigt
eine erläuternde
Ansicht, die eine schematische Konfiguration eines optischen Abtasters
darstellt, der in einer optischen Informationsaufzeichnungs-/wiedergabeeinrichtung
gemäß der vorliegenden
Ausführungsform
vorgesehen ist. 1B zeigt Graphen, die eine Lichtintensitätsverteilung
eines Lichtflecks darstellen, der auf einer optischen Scheibe durch
den vorstehenden optischen Abtaster bei einem Aufzeichnungsvorgang
gebildet wird, bzw. eine Lichtintensitätsverteilung desselben bei
einem Wiedergabevorgang. Die Lichtintensitätsver teilung ist eine Verteilung
in einer Richtung senkrecht zu einer Informationsspur auf einer
optischen Scheibe.
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Wie
vorstehend beschrieben ist, hat ein optischer Abtaster mit hoher
Auflösung
einen Nachteil, dass eine Signalverschlechterung durch einen Nebenzipfel
verursacht wird, der bei einem kondensierten Lichtfleck erscheint,
aber ein solcher Einfluss des Nebenzipfels wird beim Aufzeichnen
von Informationen auf einer optischen Scheibe verringert, da das Aufzeichnen
mit Anwendung von Wärme
durchgeführt
wird. Somit ist dieser für
ein optisches Aufzeichnen hoher Dichte zum Aufzeichnen noch kleinerer Markierungen
geeignet. Um zum Aufzeichnen einen Vorteil aus dieser Größe zu ziehen,
verwendet die vorliegende Erfindung einen Fleck mit hoher Auflösung, um
ein Mikromarkierungsaufzeichnen durchzuführen, während diese zum Wiedergeben
einen normalen Fleck mit einem verringerten Nebenzipfel verwendet.
Zudem kann beim Aufzeichnen mit hoher Auflösung, selbst wenn die Fleckgröße in der
Fleckbewegungsrichtung verringert ist, dieser Vorteil des Mikroflecks
nicht erwartet werden, da dieser aufgrund von Nebenzipfeln verloren
geht, die davor und danach erzeugt werden. Daher ist der optische
Abtaster der vorliegenden Erfindung konfiguriert, die Fleckgröße lediglich
in der Richtung senkrecht zu der Informationsspur verringert zu
haben.
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Die
folgende Beschreibung wird eine Konfiguration eines optischen Abtasters
der vorliegenden Erfindung beschreiben, wobei auf 1A Bezug
genommen wird. Der optische Abtaster ist mit einem Halbleiterlaser 1 als
eine Lichtquelle, einer Kollimatorlinse 2, einem variablen
Phasenfilter 3, einer Objektivlinse 4, einem Polarisationsstrahlspalter 6 und einem
Lichtdetektor 7 versehen.
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Der
Halbleiterlaser 1 strahlt ein polarisiertes Licht in einer
Richtung parallel zu einer Oberfläche eines Blatts ab, das 1A trägt. Das
abgestrahlte Licht gelangt durch die Kollimatorlinse 2 und
gelangt dann durch das variable Phasenfilter 3. Das variable Phasenfilter 3 ist
in drei Bereiche 3a, 3b und 3c unterteilt,
wie in 1C dargestellt ist und ist zwischen der
Kollimatorlinse 2 und dem Polarisationsstrahlspalter 6 angeordnet,
so dass die längsgerichteten Richtungen
dieser Bereiche parallel zu einer Abtastrichtung des Lichtstrahls
auf einer optischen Scheibe 5 sind.
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Das
variable Phasenfilter 3 stellt eine Phasendifferenz von π zwischen
dem Licht, das durch den Bereich 3b bei der Mitte gelangt,
und dem Licht, das durch die Bereiche 3a und 3c auf
beiden Seiten gelangt, beim Aufzeichnen von Informationen auf der optischen
Scheibe 5 bereit. Der Lichtstrahl mit der Phasendifferenz
zeigt eine Lichtintensitätsverteilung, wie
in dem Graphen auf der linken Seite von 1B dargestellt
ist, und bildet auf der optischen Scheibe 5 einen Fleck 10a mit
hoher Auflösung
mit einer Fleckbreite, die in der Richtung senkrecht zu der Informationsspur
verringert ist, wie in 2A gezeigt ist. 3 zeigt
eine Breite des Flecks, der auf einer Informationsaufzeichnungsschicht
der optischen Scheibe 5 gebildet ist, eine Seitenzipfelhöhe des Flecks
und eine Hauptzipfelspitzenwerthöhe
desselben (Strehl-Intensität)
bezüglich
der Breite des Mittelbereichs 3b des variablen Phasenfilters 3.
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Wie
anhand 3 deutlich wird, wenn die Breite des Mittelbereichs 3b sich
erhöht,
erhöht
sich die Wirkung bezogen auf die hohe Auflösung. Somit verringert sich
die Fleckbreite, die Nebenzipfelhöhe erhöht sich und die Hauptzipfelspitzenwerthöhe verringert
sich. Wenn die Neben- bzw. Seitenzipfelhöhe 20% der Hauptzipfelhöhe übersteigt,
wird eine Markierung durch den Nebenzipfel gelöscht. Wenn sich andererseits
die Hauptzipfelspitzenhöhe
verringert, ist es notwendig, die Lichtabstrahlleistung der Lichtquelle
relativ zu erhöhen.
Daher ist eine optimale Breite des Mittelbereichs 3b näherungsweise
10% bis 20% der Lichtstrahlbreite.
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Weiterhin
hebt der optische Abtaster der vorliegenden Erfindung die Phasendifferenz
zwischen Lichtstrahlen, die durch die Bereiche 3a, 3b und 3c gelangen,
auf, in wiedergebenden Signalen von der optischen Scheibe 5.
Somit zeigt der Lichtstrahl, der zu der optischen Scheibe 5 projiziert
wird, eine Lichtintensitätsverteilung
bei einem Wiedergabevorgang, wie in dem Graphen auf der rechten
Seite in 1B gezeigt ist. Folglich wird
ein normaler Lichtfleck 10 bei der Beugungsbegrenzung,
der einen kleineren Seitenzipfel hat, auf der optischen Scheibe
gebildet, wie in 2B gezeigt ist.
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Das
variable Phasenfilter 3, das in dem optischen Abtaster
der vorliegenden Ausführungsform verwendet
wird, kann einfach hergestellt werden, wobei bspw. ein Flüssigkristallelement
verwendet wird. Ein Beispiel einer Konfiguration und eines Vorgangs des
variablen Phasenfilters 3, bei dem das Flüssigkristallelement
verwendet wird, ist in 4A bis 4C gezeigt.
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Ein
Flüssigkristallelement,
das als das variable Phasenfilter 3 verwendet wird, besteht
aus zwei Glassubstraten 60 und 61, wobei ein nematischer Flüssigkristall
dazwischen eingekapselt ist. 4A bis 4C zeigen
schematisch Flüssigkristallmoleküle 66,
um eine Betriebsweise des Flüssigkristallelements
zu erklären:
die Hauptachsenrichtung der Ellipse ist eine optische Achsenrichtung
des Flüssigkristallmoleküls 66.
Transparente Steuerelektroden 62, 63 und 64 und
eine Gegenelektrode 65 sind auf den Glassubstraten 60 bzw. 61 vorgesehen,
so dass ein bestimmtes elektrisches Feld an die Flüssigkristallmoleküle 66 angelegt
werden kann, indem eine Spannung an die Steuerelektrode angelegt
wird. Ein Bereich, in dem die Steuerelektrode 62 angeordnet ist,
entspricht dem Mittelbereich 3b des variablen Phasenfilters 3,
und Bereiche, in denen die Steuerelektroden 63 und 64 angeordnet
sind, entsprechen den Bereichen 3a und 3c. Ausrichtungsfilme
(nicht dargestellt), die auf den Steuerelektroden 62, 63 und 64 und
auf der Gegenelektrode 65 vorgesehen sind, sind in Richtungen
parallel zueinander ausgerichtet, wobei das Flüssigkristallelement eine sog.
homogene Ausrichtung hat. Im übrigen
ist hierbei die Ausrichtung in der Richtung senkrecht zu der längsgerichteten
Richtung der Bereiche 3a, 3b und 3c,
wie durch eine unterbrochene Pfeillinie in 1C gezeigt
ist.
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4A zeigt
einen Zustand, in dem keine Spannung über der Gegenelektrode 65 und
den Steuerelektroden 62, 63 und 64 angelegt
ist. Hierbei sind die Flüssigkristallmoleküle 66 so
ausgerichtet, dass ihre optischen Achsen in der Ausrichtungsrichtung
gerichtet sind. In dem Fall, in dem die Flüssigkristallmoleküle 66 als
solche ausgerichtet sind, hat der nematische Flüssigkristall eine optische
Anisotropie. Folglich breiten sich für sowohl (i) die Lichtstrahlen,
die in einen Mittelteil des Flüssigkristallelements eintreten,
d.h. der Mittelbereich 3b des variablen Phasenfilters 3,
und (ii) die Lichtstrahlen, die in Seitenteile davon eintreten,
d.h. die Bereiche 3a und 3c, die polarisierten
Komponenten parallel zu der Oberfläche des Blatts, das 4A trägt, als
außergewöhnliche
Strahlen durch das Flüssigkristallelement aus,
während
polarisierte Komponenten senkrecht zu der Oberfläche des Blatts sich als gewöhnliche Strahlen
durch das Flüssigkristallelement
ausbreiten. Folglich breiten sich unter den Lichtstrahlen, die in die Bereiche
des variablen Phasenfilters 3 eintreten, beide der vorstehenden
polarisierten Komponenten ohne irgendeine Phasendifferenz aus.
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Im
Gegensatz dazu zeigt 4B einen Zustand des Flüssigkristallelements,
in dem eine Spannung lediglich an die Steuerelektrode 62 bei
der Mitte des Flüssigkristallelements
angelegt ist. Hierbei wird ein elektrisches Feld, das in einer Dickenrichtung
des Flüssigkristallelements
gerichtet ist, zwischen der Steuerelektrode 62 und der
Gegenelektrode 65 erzeugt, und die Flüssigkristallmoleküle 66 sind
in der Richtung des elektrischen Felds ausgerichtet. Hierbei breiten
sich aus den polarisierten Komponenten parallel zu der Blattoberfläche, diejenigen,
die auf den Mittelbereich des Flüssigkristallelements
fallen, d.h. der Mittelbereich 3b des variablen Phasenfilters 3,
als gewöhnliche
Strahlen durch das Element aus, während diejenigen, die auf die
Seitenteile fallen, d.h. die Bereiche 3a und 3c,
sich als außergewöhnliche Strahlen
durch das Element ausbreiten. Daher haben die Bereiche jeweils verschiedene
Brechungsindizes bzgl. Licht, wodurch eine Phasendifferenz zwischen den
Lichtstrahlen, die in den Mittelbereich und die Seitenbereiche eingetreten
sind, bereitgestellt werden.
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Eine
Phasendifferenzmenge Φ wird
ausgedrückt
als: Φ =
d(ne – n0)wobei d eine Dicke der Flüssigkristallschicht
repräsentiert,
n0 einen Brechungsindex repräsentiert,
den der Flüssigkristall
bei gewöhnlichen
Strahlen anwendet, und ne einen Brechungsindex
repräsentiert,
den der Flüssigkristall
bei außergewöhnlichen
Strahlen anwendet.
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Wie
vorstehend beschrieben ist fällt
polarisiertes Licht parallel zu der Ausrichtungsrichtung der Flüssigkristallmoleküle auf das
variable Phasenfilter 3, das in dem optischen Abtaster
verwendet wird, der in 1A gezeigt ist, und eine Phasenverteilung
gemäß dem Elektrodenaufteilungsmuster
ist bei dem einfallenden Licht vorgesehen. Zudem tritt keine Phasendifferenz
bei polarisierten Komponenten senkrecht zu der Blattoberfläche auf,
da die Komponenten sich als ordentliche bzw. gewöhnliche Strahlen in allen diesen
Bereichen ausbreiten. Somit bewirkt irgendeine Spannungsanwendung
keine Phasenverschiebung, was den Komponenten ermöglicht, sich
als eine ebene Welle auszubreiten.
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Die
vorstehende Beschreibung erklärt
einen Fall, in dem eine ausreichend große Spannung über den
Elektroden angelegt wird, während 4C einen
Zustand des Flüssigkristallelements
in dem Fall zeigt, in dem eine angelegte Spannung verhältnismäßig gering
ist. In diesem Fall werden in der Nähe eines Abschnitts, in dem
die Steuerelektrode 62 angeordnet ist, d.h. in der Nähe des Mittelbereichs 3b des variablen
Phasenfilters 3, die Flüssigkristallmoleküle 66 durch
die Ausrichtung beeinflusst, eher als durch die angelegte Spannung,
wodurch diese geneigt werden, um näherungsweise parallel zu der
Elektrodenoberfläche
zu sein, wie in 4C gezeigt ist. Andererseits
werden die Flüssigkristallmoleküle in der Nähe der Mitte
der Flüssigkristallschicht
durch die angelegte Spannung beeinflusst, eher als durch die Ausrichtung,
wodurch diese dazu neigen, in der Richtung des elektrischen Felds
ausgerichtet zu werden. Folglich sind die Flüssigkristallmoleküle 66 schräg gegenüber der
Elektrodenoberfläche
geneigt, wie in 4C gezeigt ist.
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Die
Flüssigkristallmoleküle 66 sind
bei Winkeln in dichter Annäherung
zu rechten Winkeln zu der Elektrodenoberfläche geneigt, wenn die angelegte Spannung
ausreichend groß ist,
während
diese bei Winkeln in dichter Annäherung
zu Null geneigt sind, um näherungsweise
parallel zu der Elektrodenoberfläche
zu sein, wenn die angelegte Spannung klein ist. Hierbei haben polarisierte
Komponenten parallel zu der Blattoberfläche, die in den Mittelabschnitt
des Flüssigkristallelements
(Mittelbereich 3b) eintreten, einen Brechungsindex, der
zwischen ne und n0 ist, und
eine Menge Φ einer
Phasendifferenz zwischen den Lichtstrahlen, die auf den Mittelbereich 3b und die
Seitenbereiche 3a und 3c einfallen, ist: Φ = α × d(ne – n0)wobei α eine Konstante repräsentiert,
die in einem Bereich von 0 bis 1 ist, beides einschließlich, und
gemäß der angelegten
Spannung bestimmt ist. In anderen Worten ist es durch Einstellen
eines Werts der angelegten Spannung möglich, die Phasendifferenzmenge Φ auf einen
erwünschten
Wert einzustellen.
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Ein
Prototyp des vorstehenden Flüssigkristallelements
wurde vorbereitet und einer Messung ausgesetzt, um das Verhältnis zwischen
der angelegten Spannung und der Phasendifferenz zu untersuchen.
Wenn rotes Laserlicht mit einer Wellenlänge von 650 nm auf ein Element
mit einer Flüssigkristallschicht
projiziert wurde, die eine Dicke d von 10 μm hat, zeigte die Phasendifferenzmenge Φ kontinuierlich
ein monotones Anwachsen bezüglich
einer Spannung, die an die Mittelsteuerelektrode 62 angelegt
wurde: die Phasendifferenzmenge Φ betrug
2π (eine
Wellenlänge),
wenn die angelegte Spannung 6,2 V betrug. Dies zeigte, dass es möglich ist
zu bewirken, dass lediglich spezifische polarisierte Komponenten
eine erwünschte
Phasendifferenz haben, indem das Flüssigkristallelement verwendet
wird, das konfiguriert ist, wie in 4A bis 4C gezeigt ist,
und indem die angelegte Spannung gesteuert wird.
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Im übrigen wird
das Ein- bzw. Ausschalten der Spannung, die an die Mittelsteuerelektrode 62 angelegt
ist, gemäß einem
Vorgang gesteuert, den die optische Informationsaufzeichnungs-/wiedergabeeinrichtung
durchführt,
was entweder ein Aufzeichnungsvorgang oder ein Wiedergabevorgang
ist. Eine Ausgabeleistung des Halbleiterlasers 1 bei einem Aufzeichnungsvorgang
ist größer als
diejenige bei einem Wiedergabevorgang. Daher kann die Einrichtung
auf die folgende Weise konfiguriert sein: das Ein- bzw. Ausschalten
der angelegten Spannung an die Mittelsteuerelektrode 62 wird
zusammen mit der Steuerung der Ausgabeleistung des Halbleiterlasers gesteuert,
so dass eine Spannung an die Mittelsteuerelektrode 62 angelegt
wird, wenn die Ausgabeleistung des Halbleiterlasers 1 einen
vorbestimmten Wert übersteigt,
während
keine Spannung daran angelegt wird, wenn die Ausgabeleistung niedriger
als der vorbestimmte Wert ist.
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Zweite Ausführungsform
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Die
folgende Beschreibung wird eine weitere Ausführungsform beschreiben, wobei
auf die Zeichnung Bezug genommen wird. Im übrigen werden Elemente mit
denselben Strukturen und Funktionen wie diejenigen, die in der ersten
Ausführungsform
dargestellt sind, mit denselben Bezugsziffern bezeichnet, und Beschreibungen
derselben werden weggelassen. 5A zeigt
eine erläuternde
Ansicht, die eine schematische Konfiguration eines optischen Abtasters
darstellt, der in einer optischen Informationsaufzeichnungs-/wiedergabeeinrichtung
der vorliegenden Erfindung vorgesehen ist. 5B zeigt
Graphen, die eine Lichtintensitätsverteilung
eines Lichtflecks darstellen, der auf einer optischen Scheibe durch
den vorstehenden optischen Abtaster bei einem Aufzeichnungsvorgang
gebildet wird, bzw. eine Lichtintensitätsverteilung desselben bei
einem Wiedergabevorgang. Die Lichtintensitätsverteilung ist eine Verteilung
in einer Richtung senkrecht zu einer Informationsspur auf einer
optische Scheibe.
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Der
optische Abtaster der vorliegenden Erfindung unterscheidet sich
von dem optischen Abtaster der ersten Ausführungsform darin, dass das
variable Phasenfilter 3 in dem letzteren durch eine Kombination
einer Platte 15 mit variabler Wellenlänge und eines Analysators 16 in
dem ersteren ersetzt wird, wie in 5A gezeigt
ist, aber der optische Abtaster der vorliegenden Erfindung ist in
der Lage, eine identische Wirkung zu derjenigen des optischen Abtasters
zu erreichen, der in 1A gezeigt ist.
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Die
Platte 15 mit variabler Wellenlänge ist in drei Bereiche 15a, 15b und 15c unterteilt,
wie in 5C dargestellt ist, wie das
variable Phasenfilter 3 der ersten Ausführungsform. Die Platte 15 mit
variabler Wellenlänge
kann aus einem Flüssigkristallelement
bestehen, das eine homogene Ausrichtung hat und das mit Steuerelektroden
jeweils entsprechend den Aufteilungsbereichen ausgestattet ist,
wie das variable Phasenfilter 3. Es unterscheidet sich
jedoch von dem variablen Phasenfilter 3 darin, dass die
Ausrichtungsrichtung des Flüssigkristalls
bei einem Winkel von 45° bezüglich einer
Polarisationsrichtung des einfallenden Lichtstrahls geneigt ist,
wie in 5C dargestellt ist.
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Wie
vorstehend beschrieben ist, dient das Flüssigkristallelement mit homogener
Ausrichtung dazu, eine Phasenverschiebung einer polarisierten Komponente
parallel zu der Ausrichtungsrichtung zu variieren und keine Phasenverschiebung
für eine
polarisierte Komponente senkrecht zu der Ausrichtungsrichtung bereitzustellen,
wodurch diese als eine Wellenlängenplatte
dient, die in der Lage ist, die Phasenverschiebungsmenge zu variieren.
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Polarisiertes
Licht parallel zu der Blattoberfläche wird von dem Halbleiterlaser 1 abgestrahlt. Eine
Spannung, die an die Mittelsteuerelektrode des Flüssigkristallelements
als die Platte 15 mit variabler Wellenlänge angelegt wird, wird gesteuert,
so dass keine Phasenverschiebung durch die Platte 15 mit variabler
Wellenlänge
bei dem Wiedergeben von Signalen bewirkt wird. Eine optische Achse
des Analysators 16 ist so gesetzt, dass die polarisierten
Komponenten parallel zu der Blattoberfläche des Blatts, das 5A trägt, wie
das Licht, das von dem Halbleiterlaser 1 abgestrahlt wird,
dadurch übertragen werden.
Diese Konfiguration ermöglicht
es, dass das Licht von dem Halbleiterlaser 1 als ebene
Wellen durch die Platte 15 mit variabler Wellenlänge und
den Analysator 16 gelangen und nicht auf dieselbe Weise moduliert
werden und daher bewirkt diese, dass ein normaler Lichtfleck mit
einer Lichtintensitätsverteilung,
wie in dem Graphen auf der rechten Seite in 5B gezeigt
ist, auf der optischen Scheibe 5 erhalten wird. Folglich
wird ein perfekter Kreislichtfleck 10 auf der optischen
Scheibe 5 gebildet, wie in 2B dargestellt
ist.
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Andererseits
wird beim Aufzeichnen von Informationen eine Spannung, die an die
Mittelsteuerelektrode des Flüssigkristallelements
als die Platte 15 mit variabler Wellenlänge angelegt wird, so eingestellt,
dass eine Phasenverschiebung von π lediglich für die Lichtstrahlen
gegeben ist, die auf den Mittelbereich 15b fallen. Hierbei
haben, da der Mittelbereich 15b der Platte 15 mit
variabler Wellenlänge
als eine Halbwellenlängenplatte
dient, die Lichtstrahlen, die durch den Mittelbereich 15b gelangt
sind, eine Polarisationsrichtung, die um einen Winkel von 90° gedreht
ist, und somit können
diese nicht durch den Analysator 16 gelangen.
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Folglich
ist eine Lichtintensitätsverteilung des
Lichtstrahls, der durch den Analysator 16 gelangt ist,
derart, dass ein Mittelabschnitt blockiert ist. Somit ist es möglich, eine
Wirkung mit hoher Auflösung
zu erhalten, wie diejenige, die durch Verwendung der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung erhalten wird. Folglich zeigt der Lichtstrahl,
der auf die optische Scheibe 5 projiziert wird, eine Lichtintensitätsverteilung,
wie durch den Graphen auf der linken Seite in 5B gezeigt
ist, und ein Lichtfleck 10a wird auf der optischen Scheibe 5 gebildet,
wie in 2A gezeigt ist, wobei der Lichtfleck 10a in
einer Größe verringert
ist, in der Richtung senkrecht zu der Informationsspur im Vergleich
zu dem Lichtfleck 10 für
eine Widergabe.
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Dritte Ausführungsform
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Die
folgende Beschreibung wird noch eine weitere Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darlegen, wobei auf die Zeichnung Bezug
genommen wird. Im übrigen
werden Elemente mit denselben Strukturen und Funktionen wie diejenigen,
die in den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen dargelegt sind,
mit denselben Bezugsziffern versehen und Beschreibungen derselben
werden weggelassen.
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Die
Beschreibung der ersten und zweiten Ausführungsform legt einen optischen
Abtaster dar, der die Markierungsbreite bei einem Aufzeichnungsvorgang
verringert aber zusätzlich
zu einem Problem, dass aufgezeichnete Informationen in benachbarten
Spuren bei einem Aufzeichnungsvorgang gelöscht werden, in dem Fall, in
dem die Spurdichte auf oder über
einen vorbestimmten Pegel verbessert ist, es gibt somit auch einen
Nachteil, dass ein Übersprechen
bei einem Wiedergabevorgang auftritt.
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Beispielsweise
für eine
digitale vielseitige Nur-Lese-Scheibe
(DVD-ROM) wird ein Laserlicht mit einer Wellenlänge von 650 nm mit einer Objektivlinse
mit einer numerischen Blende von 0,6 verdichtet bzw. kondensiert
und ein Durchmesser eines kondensierten bzw. verdichteten Lichtflecks
beträgt
näherungsweise
0,6 μm bezogen
auf die gesamte Breite bei einem halben Maximum. Weiterhin ist jeder Raum
zwischen benachbarten Spuren auf 0,74 μm gesetzt.
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Hierbei
sei angenommen, dass eine optische Scheibe konfiguriert ist, um
eine 1,3-fache Verdichtung durch Verringern der Vertiefungsgröße und des Spurintervalls
in der Scheibendurchmesserrichtung zu erreichen, wodurch jeder Spurraum
auf 0,57 μm verengt
ist, und Signale werden von der vorstehenden optischen Scheibe wiedergegeben,
wobei das fokussierende optische System verwendet wird. In einem
solchen Fall verringert sich die Signalqualität auf ein Maß, so dass
eine normale Signalwiedergabe nicht durchgeführt werden kann, da Übersprechkomponenten
in wiedergegebenen Signalen enthalten sind.
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In
dem Fall, in dem aufgezeichnete Informationen mit einem verdichteten
Lichtfleck gelesen werden, erscheint ein Einfluss eines Übersprechens
bemerkbar, wenn eine Verdichtung erhöht wird, so dass ein Raum zwischen
Spuren verringert wird, um näherungsweise
gleich einem Durchmesser des verdichteten Lichtflecks zu sein. Dies
ist nicht auf die vorstehende DVD beschränkt, sondern ist bei jeder üblichen
optischen Scheibe anzuwenden.
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Um
das vorstehende Problem des Übersprechens
zu bewältigen,
ist das optischen Scheibensystem (die optische Informationsaufzeichnungs-/wiedergabeeinrichtung)
gemäß der vorliegenden
Erfindung konfiguriert, um einen Fleck mit hoher Auflösung bei
einem Aufzeichnungsvorgang zu verwenden und einen Übersprechungslöscher bei
einem Wiedergabevorgang zu verwenden, so dass das optische Scheibensystem
auf eine weiter verdichtete Scheibe anwendbar ist. Der Übersprechungslöscher ist
die folgende Technik: zusätzlich
zu einem optischen Fleckverfolgen einer Spur als ein Ziel einer Wiedergabe
werden zusätzliche
optische Flecke verwendet, um Signale auf benachbarten Spuren zu
erfassen, so dass Übersprechungskomponenten,
die von benachbarten Spuren kommen und in einem reproduzierten bzw.
wiedergegebenen Signal enthalten sind, durch eine elektrische Differentialberechnung entfernt
werden.
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Ein
Beispiel des Übersprechungslöschers wird
bspw. durch die Druckschrift
JP7-320295A (1995)
im Detail gelehrt. Der Übersprechungslöscher, der
darin gelehrt wird, ist wie folgt: zwei Lichtintensitätsspitzenwerte
(Neben- bzw. Unterflecken) werden auf der rechten und linken Seite
des Hauptflecks erzeugt, bei Positionen, die mit benachbarten Spuren
auf den Seiten der Wiedergabezielspur übereinstimmen, auf denen jeweils
der Hauptfleck abtastet, so dass Übersprechungskomponenten, die
von den benachbarten Spuren kommen, gleichzeitig erfasst werden
können,
zusammen mit den Signalen von der Wiedergabezielspur.
6A zeigt
ein optisches Plattensystem gemäß der vorliegenden
Erfindung, bei dem die Technik mit hoher Auflösung mit dem Übersprechungslöscher kombiniert
wird, der in der Druckschrift
JP7-320295A gelehrt
wird.
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Wie
in 6A gezeigt ist, ist das optische Schaltsystem
der vorliegenden Erfindung mit einem optischen Abtaster ausgestattet,
der einen Halbleiterlaser 1, eine Koilimatorlinse 2,
eine Platte 25 mit variabler Wellenlänge, ein Phasenfilter 17 mit
variabler Polarisation, einen Polarisationsstrahlspalter 6a und einen
Halbspiegel 6b, eine Objek tivlinse 4, Kondenserlinsen 8a und 8b,
Fotodetektoren 7 und 9 und einen Differentialberechner 23 aufweist.
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Das
Phasenfilter 17 mit variabler Polarisation ist in vier
Bereiche 17a, 17b, 17c und 17d unterteilt, wie
in 6B dargestellt ist, und ist zwischen der Platte 25 mit
variabler Wellenlänge
und der Kollimatorlinse 2 angeordnet, so dass die längsgerichteten Richtungen
dieser Bereiche parallel zu einer Abtastrichtung des Lichtstrahls
auf einer optischen Scheibe 5 sind.
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Das
Phasenfilter 17 mit variabler Polarisation kann einfach
mit einem Flüssigkristallelement
konfiguriert sein, wie das variable Phasenfilter 3 gemäß der ersten
Ausführungsform.
Insbesondere kann wie die Konfiguration, die in 4A bis 4C in
Zusammenhang mit der ersten Ausführungsform
gezeigt ist, das Phaserfilter 17 mit variabler Polarisation mit
einem Flüssigkristallelement
wie folgt konfiguriert sein: das Flüssigkristallelement ist durch
Abdichten eines nematischen Flüssigkristalls
zwischen Glassubstraten gebildet, hat eine homogene Ausrichtung und
ist mit Steuerelektroden entsprechend den vier Unterteilungsbereichen 17a, 17b, 17c bzw. 17d versehen.
Die Ausrichtungsrichtung des Flüssigkristalls ist
parallel zu der Polarisationsrichtung des einfallenden Lichtstrahls
gesetzt, was mit einer unterbrochenen Pfeillinie in 6B gezeigt
ist.
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Die
Platte 25 mit variabler Wellenlänge kann auf gleiche Weise
einfach aus einem Flüssigkristallelement
bestehen. Insbesondere wie das variable Phasenfilter 3,
das in 4A bis 4C in
Zusammenhang mit der ersten Ausführungsform
gezeigt ist, ist die Platte 25 mit variabler Wellenlänge durch
Abdichten eines nematischen Flüssigkristalls
zwischen Glassubstraten gebildet und hat eine homogene Ausrichtung.
Wie jedoch in 9 dargestellt ist, sind Steu erelektroden
gleichmäßig über eine
gesamte Oberfläche
des Elements gebildet, und der Flüssigkristall ist in einer Richtung
um 45° zu
der Polarisationsrichtung des einfallenden Lichtstrahls geneigt ausgerichtet.
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Ohne
Anlegen eines elektrischen Felds an dem Flüssigkristallelement als die
Platte 25 mit variabler Wellenlänge werden die Flüssigkristallmoleküle parallel
zu der Ausrichtungsrichtung ausgerichtet und eine Doppelbrechung
tritt in einer Richtung parallel zu den optischen Achsen der Flüssigkristallmoleküle auf,
wodurch bewirkt wird, dass das Flüssigkristallelement als eine
Wellenlängenplatte
dient. Wenn eine Spannung an die Steuerelektroden angelegt wird, wodurch
bewirkt wird, dass ein elektrisches Feld senkrecht zu der Substratoberfläche des
Flüssigkristallelements
an das Flüssigkristallelement
angelegt wird, werden die Flüssigkristallmoleküle parallel
zu dem angelegten elektrischen Feld ausgerichtet, d.h. in einer
Richtung senkrecht zu der Substratoberfläche. In diesem Fall hat das
Flüssigkristallelement eine
isotrope Größe bzw.
Eigenschaft in der Ebene, wobei die Eigenschaft der Doppelbrechung
verloren geht. Durch ein geeignetes Einstellen der Dicke der Flüssigkristallschicht
der Platte 25 mit variabler Wellenlänge ist es möglich, die
Platte 25 mit variabler Wellenlänge zu verwirklichen, die als
eine Halbwellenlängeplatte
oder eine Viertelwellenlängenplatte
in Abwesenheit eines elektrischen Felds dient, sowie die Phasenverschiebungsmenge
bei Anlegen eines elektrischen Fels aufzuheben.
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Die
folgende Beschreibung wird eine Betriebsweise eines optischen Scheibensystems
darlegen, das auf diese Weise gemäß der vorliegenden Erfindung
konfiguriert ist.
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Zunächst ist
eine Betriebsweise bei einer Signalwiedergabe wie folgt. Der Halbleiterlaser 1 strahlt
linear polarisier tes Licht mit lediglich polarisierten Komponenten
parallel zu einer Blattoberfläche der 6A bspw.
aus. Bei einer Signalwiedergabe wird eine Phasenverschiebungsmenge,
die die Platte 25 mit variabler Wellenlänge bereitstellt, derart eingestellt,
dass die Platte 25 mit variabler Wellenlänge als eine
Viertelwellenlängenplatte
dient. Das abgestrahlte Licht von dem Halbleiterlaser 1 gelangt
durch die Platte 25 mit variabler Wellenlänge, wodurch
polarisierte Komponenten senkrecht zu der Blattoberfläche aus 6A und
polarisierte Komponenten parallel zu derselben erzeugt werden. Nachfolgend
werden die polarisierten Komponenten senkrecht zu der Oberfläche als
ein Hauptstrahl bezeichnet, während diejenigen
parallel zu der Oberfläche
als ein Nebenstrahl bezeichnet werden.
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Das
Phasenfilter 17 mit variabler Polarisation hat eine Eigenschaft,
dass eine Phasenverschiebung in nur den polarisierten Komponenten
parallel zu der Blattoberfläche
bewirkt wird, während
keine Phasenverschiebung in den polarisierten Komponenten senkrecht
zu der Blattoberfläche
bewirkt wird. Daher wird der Hauptstrahl nicht dazu gebracht, eine
Phasenverschiebung durch das Phasenfilter 17 mit variabler
Polarisation zu haben. Somit ist ein Lichtfleck, der durch die Objektivlinse 4 konvergiert
und auf die optische Scheibe 5 projiziert wird, ein üblicher
bzw. ordentlicher kondensierter Lichtfleck bei der Beugungsbegrenzung
(Hauptfleck 10), wie in 7B gezeigt
ist.
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Der
Hauptfleck 10 wird derart gesteuert, um auf eine Wiedergabezielspur 12 zu
fallen, wie in 7B gezeigt ist, und eine Intensität an Reflexionslicht
davon wird gemäß einer
Vertiefung (nicht dargestellt) der Wiedergabezielspur 12 moduliert.
Hierbei bestrahlt in dem Fall, in dem die optische Scheibe eine
optische Scheibe hoher Dichte mit verengten Spurräumen ist,
der Hauptfleck 10 ebenfalls benach barte Spuren 13 und 14,
wie vorstehend beschrieben ist, wodurch bewirkt wird, dass Übersprechungskomponenten
in wiedergegebene Signale vermischt werden.
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Bei
einer Signalwiedergabe bewirkt das Phasenfilter 17 mit
variabler Polarisation, dass der Nebenstrahl eine Phasenverschiebung
hat, so dass Licht, das durch die beiden rechten Bereiche 17c und 17d gelangt
ist, eine Phasendifferenz von π im
Vergleich zu Licht hat, das durch die beiden linken Bereiche 17a und 17b gelangt
ist, wie in 8B gezeigt ist. Wenn der Nebenstrahl
durch die Objektivlinse 4 konvergiert und auf die optische
Scheibe 5 projiziert wird, werden zwei optische Intensitätsspitzenwerte (Nebenflecken 11)
jeweils auf beiden Seiten des Hauptflecks 10 gebildet,
um auf die benachbarten Spuren 13 und 14 auf der
linken bzw. der rechten Seite zu fallen, wie in 7B gezeigt
ist. Intensitäten von
Reflexionslicht dieser Nebenflecken werden gemäß Vertiefungen der benachbarten
Spuren 13 bzw. 14 moduliert.
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Reflexionslicht
von der optische Scheibe 5 wird durch den Polarisationsstrahlspalter 6b in
den Hauptstrahl und die Nebenstrahlen aufgeteilt, die durch den
Fotodetektor 7 bzw. 9 erfasst werden. Folglich
werden ein Hauptsignal 21, das hauptsächlich ein Signal von der Wiedergabezielspur 12 reflektiert,
und ein Nebensignal 22, das hauptsächlich Signale von den benachbarten
Spuren 13 und 14 reflektiert, erhalten. Dann erzeugt
der Differentialberechner 23 elektrisch ein Differentialsignal
von den vorstehenden Signalen bei einem geeigneten Verhältnis, wodurch
ein Signal durch Entfernen von Übersprechungskomponenten
von dem Hauptsignal 21 erhalten wird.
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Andererseits
wird beim Aufzeichnen von Informationen auf der optischen Scheibe 5 eine
Phasenverschiebungsmenge, die die Platte 25 mit variabler
Wellenlänge
bereitstellt, so eingestellt, dass die Platte 25 mit variabler
Wellenlänge
als eine Halbwellenlängenplatte
dient. Hierbei wird das gesamte Laserlicht, das durch die Platte 25 mit
variabler Wellenlänge
gelangt ist, polarisierte Komponenten senkrecht zu der Blattoberfläche aus 6A und
dann gelangen die Komponenten durch das Phasenfilter 17 mit
variabler Polarisation. Beim Aufzeichnen von Informationen wird
das Phasenfilter 17 mit variabler Polarisation eingestellt,
um eine Phasenverschiebung bereitzustellen, so dass Licht, das durch
die beiden Mittelbereiche 17b und 17c gelangt
ist, eine Phasendifferenz von π im
Vergleich zu Licht hat, das durch die beiden Nebenbereiche 17a und 17d gelangt
ist, wie in 8A gezeigt ist. Dies bewirkt
wie bei der ersten Ausführungsform,
dass Laserlicht, das konvergiert und auf die Aufzeichnungsschicht
der optischen Scheibe 5 projiziert wird, einen Fleck mit
hoher Auflösung
mit einer Fleckgröße gebildet
wird, die in der Richtung senkrecht zu der Informationsspur verringert
ist, wie in 7A gezeigt ist. Indem dies gemacht
wird, wird ein Aufzeichnen einer engen Markierung möglich gemacht.
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Im übrigen ist
das Phasenfilter 17 mit variabler Polarisation nicht auf
eine Konfiguration beschränkt,
wie diese vorstehend beschrieben ist, bei der jeder Bereich eine
gesetzte gleichmäßige Breite hat,
wie in 6B gezeigt ist. Beispielsweise
können Aufteilungsmuster,
die in 10A bis 10C gezeigt
sind, verwendet werden. Die Verwendung irgendeines dieser Muster
stellt eine Wirkung bereit, dass die Höhe des Seitenzipfels, der in
der Richtung senkrecht zu den Informationsspuren auftritt, sich verringert.
Es sollte bemerkt werden, dass in dem Fall des Musters aus 10C die Fleckgröße auch in der Richtung entlang
der Informationsspur verringert wird. In diesem Fall kann der Fleck
in der Richtung senkrecht zu der Informationsspur auf 10% kleiner als
die Größe bei einem
Widergabevorgang verringert werden. Um einen Aufzeichnungsvorgang
normal durchzuführen,
beträgt
jedoch die Verringerungsrate in der Richtung entlang der Informationsspur
vorzugsweise nicht mehr als 5%.
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Die
vorstehenden Ausführungsformen
sind nicht als begrenzend für
die Erfindung aufzufassen und verschiedene Modifikationen sind innerhalb
des Bereichs der Erfindung erlaubt. Beispielsweise wird eine optische
Scheibe als ein Beispiel eines optische Informationsträgers bei
den vorstehenden Beschreibungen genommen und Beispiele der optischen Scheibe
umfassen eine optische Scheibe des Phasenänderungstyps, eine magneto-optische
Scheibe, eine farbbasierte optische Scheibe, die nur einmal beschreibbar
ist, und andere verschiedene Scheiben.
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Weiterhin
nehmen die vorstehenden Ausführungsformen
als ein Beispiel eine Konfiguration, in der ein Flüssigkristallelement
oder dergleichen verwendet wird, um verschiedene Phasenverschiebungsmengen
für Licht
bei einem Aufzeichnungsvorgang bzw. bei einem Wiedergabevorgang
bereitzustellen, aber im Unterschied zu dieser Konfiguration können die
folgenden Konfigurationen angenommen werden, um die vorliegende
Erfindung zu verkörpern.
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Beispielsweise
ist ein optischer Abtaster, wie dieser in 11A gezeigt
ist, ebenfalls eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, die einen Filterbewegungsmechanismus 51 aufweist,
um mechanisch einen Phasenfilter 43 in einen optischen
Pfad zwischen der Kollimatorlinse 2 und dem Polarisationsspalter 6 einzusetzen
und daraus zu entfernen. Das Phasenfilter 43 ist in drei
Bereiche 43a, 43b und 43c unterteilt,
wie in 11B dargestellt ist, und stellt eine
Phasendifferenz von π zwischen
dem Mittelbereich 43b und den Nebenbereichen 43a und 43c bereit.
Das Phasenfilter 43 ist bspw. mit einem transparenten Substrat
mit Ausnehmungen und Vorsprüngen
auf dessen Oberfläche
gebildet. Insbesondere kann dieses durch Aussetzen einer Glassubstratoberfläche gegenüber einem
selektiven Ätzen
oder durch Formen von Harz hergestellt werden. Durch Einsetzen des
Phasenfilters 43 in den optischen Pfad zwischen der Kollimatorlinse 2 und
dem Polarisationsstrahlspalter 6 bei einem Aufzeichnungsvorgang und
durch Entfernen desselben bei einem Wiedergabevorgang mittels des
Filterbewegungsmechanismus 51, kann eine identische Wirkung
zu derjenigen, die mit dem optischen Abtaster erreicht wird, der
in 1A gezeigt ist, erhalten werden.
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Alternativ
ist ein optischer Abtaster, wie dieser in 12 gezeigt,
ebenfalls eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Der optische Abtaster weist zwei Halbleiterlaser 1 und
das Phasenfilter 43 auf, wie vorstehend beschrieben ist,
in einem optischen Lichtpfad, wobei das Licht von dem Halbleiterlaser 1a abgestrahlt
wird, d.h. einer der vorstehenden beiden. Der Halbleiterlaser 1a wird
als eine Lichtquelle bei einem Aufzeichnungsvorgang verwendet, während der
andere Halbleiterlaser 1b bei einem Wiedergabevorgang verwendet
wird, und eine identische Wirkung zu der vorstehenden kann erhalten werden.
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Die
vorliegende Erfindung ermöglicht
somit ein Aufzeichnen bzw. Wiedergeben einer überschreibbaren optischen Scheibe
hoher Dichte mit Spuren bei hohen Dichten.