DE69016093T2

DE69016093T2 - Retrofokus-Objektivlinse und optische Abtastanordnung mit einer derartigen Linse.

Info

Publication number: DE69016093T2
Application number: DE69016093T
Authority: DE
Inventors: Josephus Johannes Maria Braat
Original assignee: Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1989-05-19
Filing date: 1990-05-14
Publication date: 1995-08-24
Anticipated expiration: 2010-05-15
Also published as: DE69016093D1; KR900018714A; EP0398431B1; CN1025371C; ES2069667T3; NL8901245A; EP0398431A1; JPH0323413A; ATE117439T1; CN1047395A; US4986641A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Objektivlinse zum Fokussieren eines divergierenden Strahlungsbündels in einem beugungsbegrenzten Strahlungsflecken, wobei diese Linse aus einem einfachen Linsenkörper aus durchsichtigem Werkstoff besteht mit einer ersten brechenden Oberfläche auf der Gegenstandsseite und mit einer zweiten brechenden Oberfläche auf der Bildseite, wobei mindestens eine dieser Oberflächen asphärisch ist. Die Erfindung bezieht sich ebenfalls auf eine optische Abtasteinrichtung mit einer solchen Linse.
Eine derartige Linse und Abtasteinrichtung sind aus der US Patentschrift Nr. 4.668.056 bekannt. In der dort beschriebenen Ausführungsform, in der ein von einer Strahlungsquelle herrührendes divergierendes Bündel zu einem beugungsbegrenzten Strahlungsflecken mit einer Halbwertbreite in der Größenordnung von 1 um auf der Informationsfläche eines durchsichtigen Aufzeichnungsträgers fokussiert wird, ist die Objektivlinse eine bikonvexe Linse, von der eine der brechenden Oberflächen asphärisch ist. Unter einer asphärischen Linsenoberfläche wird eine Oberfläche verstanden, deren Basisform sphärisch ist, die wirkliche Form aber kleine Abweichungen davon aufweist um sphärische Aberrationen der Basisform zu korrigieren. Die bekannte Linse hat ein relativ großes beugungsbegrenztes Bildfeld mit einem Durchmesser in der Größenordnung von 200 um, so daß ein scharfer Strahlungsflecken auch noch in der Umgebung der optischen Achse gebildet werden kann, wodurch es möglich ist, durch Verschiebung der Objektivlinse und des Abtastbündels gegenüber einander die Lage des Abtastfleckens gegenüber einem abzutastenden Spurenmuster in der Informationsfläche nachzuregeln.
Die Baulänge, von der Strahlungsquelle bis zur Informationsfläche, der bekannten Einrichtung wird etwa durch die folgende Formel gegeben:
(M + 1/M + 2).f + hh',
in der M die Vergrößerung, f die Brennweite, d.h. der Abstand zwischen dem Gegenstandsbrennpunkt und dem Gegenstandshauptpunkt, und hh' der Abstand zwischen den Hauptflächen H und H'der Objektivlinse sind. Für eine dünne Linse ist der Term hh' gegenüber dem ersten Term vernachlässigbar. Von der genannten Ausführungsform, in der die Vergrößerung in der Größenordnung von 4,5 und die Brennweite in der Größenordnung von 3,2 mm liegen, beträgt die Baulänge etwa 20 mm. Damit bei einer gleichbleibenden Vergrößerung die Baulänge verringert wird, müßte die Brennweite verringert werden. In dem Fall können jedoch Probleme auftreten, und zwar wegen des gewünschten freien Arbeitsabstandes der Objektivlinse bei Verwendung derselben zum Abtasten einer Informationsschicht in einem Aufzeichnungsträger. Diese Informationsschicht befindet sich nämlich hinter einem durchsichtigen Substrat, das eine bestimmte Dicke, beispielsweise 1,2 mm, hat, während der Aufzeichnungsträger außerdem in einem gewissen Abstand von der Objektivlinse angeordnet sein muß, damit vermieden wird, daß bei unerwünschten Bewegungen des Aufzeichnungsträgers und der Objektivlinse gegenüber einander letztere gegen den Aufzeichnungsträger stoßen würde und dadurch beschädigt werden könnte.
Die vorliegende Erfindung hat nun zur Aufgabe, eine Objektivlinse zu schaffen, die bei ausreichend großem Arbeitsabstand eine wesentlich kleinere Brennweite als die bekannten Objektivlinsen hat, wobei diese Objektivlinse außerdem relativ einfach herstellbar ist. Diese Objektivlinse weist dazu das Kennzeichen auf, daß die erste sowie die zweite brechende Oberfläche, von der Gegenstandsseite aus betrachtet, konkav ist, daß die Brennweite der Linse wesentlich kleiner ist als die Dicke längs der optischen Achsen und daß die zweite brechende Oberfläche asphärisch ist.
Beim Entwerfen dieser Objektivlinse, die als Retrofokuslinse oder inverse Telephotolinse bezeichnet werden kann, wurde die Erkenntnis ausgenutzt, daß zu dem beabsichtigten Zweck das Bildfeld klein sein darf und daß die Linse Koma aufweisen darf, weil das Koma beim Zusammenbauen der Objektivlinse und der Strahlungsquelle in einer Abtasteinrichtung durch eine angepaßte Positionierung der Strahlungsquelle ausgeglichen werden kann. Durch die geringe Einbaulänge und die entsprechenden Abmessungen und das geringe Gewicht der Abtasteinrichtung läßt sich diese gegenüber der abzutastenden Spurenstruktur in einer Informationsfläche eines Aufzeichnungsträgers schnell und genau ausrichten, so daß die Objektivlinse nur ein kleines Bildfeld braucht.
In der erfindungsgemäßen Objektivlinse wird das auf die erste Oberfläche auftreffende divergierende Bündel noch weiter divergiert, so daß es die zweite Oberfläche völlig füllt, während die zweite Oberfläche das erweiterte Bündel fokussiert.
Es sei bemerkt, daß dieses Prinzip: zunächst Divergieren und danach Fokussieren, für eine Objektivlinse in einer Abtasteinrichtung an sich aus der Europäischen Patentanmeldung Nr. 0 294 902 auf den Namen der Anmelderin bekannt ist. Das bekannte Objektivsystem ist jedoch ein Spiegelobjektiv. Die Anforderungen in bezug auf die Formgenauigkeit der reflektierenden Oberflächen des Spiegelobjektivs sind um einen Faktor 5 oder 6 größer als die in bezug auf die durchsichtigen brechenden Oberflächen, so daß die erfindungsgemäße Objektivlinse sich wesentlich einfacher herstellen läßt.
Es sei weiterhin bemerkt, daß in der Deutschen Patentanmeldung Nr. 1 965 069 eine Linse beschrieben wird zum Fokussieren eines parallelen IR- Strahlenbündels auf einen Detektor. Die beiden Oberflächen der Linse, von der Genstandsseite aus betrachtet, sind konvex. Eine der Oberflächen der Linse hat eine elliptische Form. Eine derartige Form ist jedoch nicht eine asphärische Form im Sinne der Erfindung, d.h. eine Abweichung der ellipsförmigen Oberfläche von einer spärischen Oberfläche ist wesentlich größer als die kleinen Abweichungen der Erfindung. Weiterhin ist die Brennweite der bekannten Linse größer als die Dicke der Linse.
Zur Vergrößerung des Bildfeldes dieser Objektivlinse kann nach einem weiteren Kennzeichen die erste brechende Oberfläche asphärisch sein.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Objektivlinse weist das Kennzeichen auf, daß sich zwischen der ersten brechenden Oberfläche und der zweiten brechenden Oberfläche eine dritte Oberfläche befindet, die reflektierend ist und den Hauptstrahl des durch die erste brechende Oberfläche eintreffenden Bündels um einen Winkel von etwa 90º zu der zweiten brechenden Oberfläche hin ablenkt.
Dadurch wird das Volumen und damit das Gewicht der Objektivlinse auf etwa die Hälfte verringert, wodurch diese Linse sich noch besser zum Einbauen in einer kleinen und leichten Abtasteinrichtung eignet.
Es sei bemerkt, daß in der Europäischen Patentanmeldung 0 272 724 eine optische Abtasteinrichtung mit einer Objektivlinse beschrieben ist, in der zwischen den brechenden Oberflächen eine reflektierende Oberfläche angeordnet ist. Die Basisform dieser Objektivlinse ist jedoch eine bikonvexe Linse mit einer relativ großen Brennweite und nicht eine Retrofokuslinse mit einer geringen Brennweite.
Die Erfindung bezieht sich auch auf eine optische Abtasteinrichtung zum Abtasten einer Informationsfläche auf einem durchsichtigen Substrat eines Informationsträgers, wobei diese Abtasteinrichtung eine Strahlungsquelle aufweist, die gegenüber der von der Informationsfläche abgewandten Seite des Substrats liegt, sowie ein Objektivsystem zum Fokussieren des von der Quelle gelieferten divergierenden Strahlungsbündels zu einem Abtastflecken auf der Informationsschicht. Diese Abtasteinrichtung weist das Kennzeichen auf, daß das Objektivsystem durch eine Objektivlinse der obenstehend beschriebenen Art gebildet wird.
Eine derartige Abtasteinrichtung hat eine längs der optischen Achse gemessene Abmessung in der Größenordnung von einigen mm und eignet sich insbesondere zum Gebrauch in tragbarer Abspielapparatur für optische Platten oder in solcher Apparatur zum Einbauen in Kraftfahrzeugen, oder aber zum Gebrauch in Speichersystemen mit mehreren optischen Platten.
Eine derartige Abtasteinrichtung zum Auslesen einer reflektierenden Informationsfläche kann weiterhin gekennzeichnet sein durch ein Diffraktionselement zum Ablenken von Strahlung von der Informationsfläche zu einem strahlungsempfindlichen Detektionssystem, das sich auf derselben Seite der Objektivlinse befindet wie die Strahlungsquelle.
Das Diffraktionselement kann derart ausgebildet werden, daß es das auf das Detektionssystem eintreffende Bündel dazu geeignet macht, damit in Zusammenarbeit mit einem angepaßten Detektionssystem Fokusfehler zu detektieren. Unter einem Fokusfehler wird eine Abweichung zwischen der Fokussierungsfläche des Spiegelobjektivs und der Informationsfläche verstanden.
Eine erste Ausführungsform der Abtasteinrichtung mit einem Diffraktionselement, das für Fokusfehlerdetektion angepaßt ist, weist das Kennzeichen auf, daß das Diffraktionselement ein Astigmatismus einführendes Element ist und daß das strahlungsempfindliche Detektionssystem vier Detektoren aufweist, die in vier verschiedenen Quadranten um den Hauptstrahl des durch das Diffraktionselement abgelenkten Bündels liegen.
Das Astigmatismus einführende Element kann ein lineares Gitter sein, das wegen der Lage in einem nicht parallelen Bündel ein gewisses Ausmaß an Astigmatismus in dieses Bündel einführt. Die Form des durch dieses Bündel gebildeten Strahlungsfleckens auf dem Detektionssystem wird durch das Ausmaß an Fokussierung auf der Informationsfläche bestimmt.
Bei einer Defokussierung verzerrt dieser Strahlungsflecken zu einem elliptischen Flecken, dessen Längsachse, je nach dem Vorzeichen der Defokussierung, in einer von zwei senkrecht aufeinander stehenden Richtungen, auch als astigmatische Richtungen bezeichnet, liegt. Die Trennstreifen zwischen den vier Detektoren schließen je elnen Winkel von etwa 45º mit den astigmatischen Richtungen ein.
Wenn ein größeres Ausmaß an Astigmatismus erwünscht ist, kann das Diffraktionselement ein Diffraktionsgitter mit geraden Gitterstreifen und einer linear verlaufenden Gitterperiode sein. Vorzugsweise ist das astigmatische Diffraktionselement ein holographisches Gitter mit gekrümmten Gitterstreifen und einer nicht linear verlaufenden Gitterperiode. Durch Anpassung der Krümmungen der Gitterstreifen können Abbildungsfehler wie Koma korrigiert werden.
Es sei bemerkt, daß die Verwendung eines Gitters mit linear verlaufender Gitterperiode in Kombination mit einem Vier-Quadranten-Detektor zum Erzeugen eines Fokusfehlersignals an sich aus der US Patentschrift Nr. 4,358,200 bekannt. Die Einrichtung nach dieser Patentschrift weist jedoch keine Retrofokus-Objektivlinse auf.
Eine zweite Möglichkeit einer Fokusfehlerdetektion, die, was Temperaturempfindlichkeit und Nachregelbequemlichkeit anbelangt, gegenüber dem obengenannten sog. astigmatischen Verfahren bevorzugt wird, ist in einer Ausführungsform verwirklicht, die das Kennzeichen aufweist, daß das erste Diffraktionselement ein aus zwei Teilgittern bestehendes Diffraktionsgitter ist, das das abgelenkte Abtastbündel in zwei Teilbündel aufteilt, daß das zusammengestellte Detektionssystem zwei Detektorpaare aufweist, wobei das erste bzw. zweite Teilbündel mit einem ersten bzw. zweiten Detektorpaar zusammenarbeitet.
In dieser Einrichtung wird der Abtastflecken neuabgebildet in zwei Strahlungsflecken auf den Detektorpaaren. Jeder dieser Strahlungsflecken verschiebt sich quer zu dem Trennstreifen des zugeordneten Detektorpaares abhängig von einem Fokusfehler des Abtastbündels gegenüber der Informationsfläche. Diese Verschiebung läßt sich durch einen Vergleich der Ausgangssignale der Detektoren detektieren. Dieses Verfahren von Fokusfehlerdetektion ist als das doppelte Foucault-Verfahren bekannt.
Eine bevorzugte Ausführungsform der letztgenannten Einrichtung weist das Kennzeichen auf, daß die Teilgitter eine verlaufende Gitterperiode aufweisen und daß die Gitterstreifen der Teilgitter gekrümmt sind.
Durch die verlaufende Gitterperiode und die gekrümmten Gitterstreifen hat das zusammengesetzte Gitter eine Linsenwirkung und kann durch Verschiebung dieses Gitters in der Richtung der Trennlinie der Teilgitter die Energieverteilung der Strahlungsflecken gegenüber den zugeordneten Detektorpaaren symmetrisch gemacht werden, u.a. dadurch, daß der Abbildungsabstand des Gefüges aus Objektivsystem und Gitter an den Abstand, in Richtung der optischen Achse, zwischen dem Diodenlaser und den Detektoren angepaßt wird. Dies ist insbesondere von Bedeutung wenn die Detektoren in Form von Photodioden und der Diodenlaser zu einem einzigen Bauteil vereint und gegenüber einander fixiert sind. Ein zusammengesetztes Gitter mit verlaufenden Gitterperioden und gekrümmten Gitterstreifen, wobei ein solches Gitter auch als Hologramm bezeichnet wird, bietet die Möglichkeit Abbildungsfehler wie Koma und Astigmatismus, die bei Verwendung eines Gitters mit geraden Gitterstreifen auftreten können, zu korrigieren.
Eine Abtasteinrichtung, in der das Foucault- Fokusfehlerdetektionsverfahren angewandt wird, kennt im Grunde zwei Ausführungsformen. Die erste Ausführungsform weist das Kennzeichen auf, daß die Gitterstreifen des einen Teilgitters dieselbe Hauptrichtung haben wie die des anderen Teilgitters, daß die jeweiligen mittleren Gitterperioden der Teilgitter verschieden sind, und daß die Detektorpaare nebeneinander liegen in einer Richtung parallel zu der Trennlinie zwischen den Teilgittern. In dieser Ausführungsform werden die Teilbündel des Abtastbündels in derselben Richtung jedoch unter verschiedenen Winkeln abgelenkt.
Die zweite Ausführungsform weist das Kennzeichen auf, daß die Teilgitter dieselben mittleren Gitterperioden aufweisen, während die Hauptrichtung der Gitterstreifen des einen Teilgitters einen ersten und die des anderen Gitters einen zweiten Winkel mit der Trennlinie der zwei Teilgitter einschließen, und daß die Detektorpaare nebeneinander liegen in einer Richtung quer zu der Richtung der genannten Trennlinie. Dabei werden die Teilbündel des Abtastbündels vorzugsweise über dieselben Winkel aber in verschiedenen Richtungen abgelenkt. Diese Ausführungsform wird bevorzugt über die obengenannte Ausführungsform, und zwar wegen besserer Montagetoleranzen, Nachregelmöglichkeiten und Stabilität.
Damit beim Abtasten einer spurartig gegliederten Informationsstruktur die Spurfolge einer Informationsspur mit dem Abtastflecken genau nach wie vor erfolgt, kann die Abtasteinrichtung gekennzeichnet sein durch ein Diffraktionselement zum Bilden eines Abtastbündels und zweier Hilfsbündel aus dem von der Strahlungsquelle gelieferten Strahlungsbündel.
Die durch das Diffraktionselement gebildeten Hilfsbündel werden durch die Objektivlinse zu zwei Hilfsflecken fokussiert, die an den zwei verschiedenen Rändern einer abgetasteten Spur in der Informationsfläche liegen. Jeder dieser Hilfsflecken wird auf einem einzelnen Detektor des Detektionssystems neuabgebildet. Aus der Differenz der Ausgangssignale der zwei genannten Detektoren kann ein Spurfolgefehlersignal, d.h. ein Signal, das eine Anzeige gibt über die Größe und die Richtung einer Abweichung zwischen der Mitte des Abtastfleckens und der Mittellinie der abgetasteten Spur, abgeleitet werden.
Jedes der genannten Gitter kann nach einem weiteren Kennzeichen der Abtasteinrichtung auf einer der Oberflächen der Objektivlinse angebracht sein.
Dadurch erübrigt sich ein einzelner Träger für ein derartiges Gitter, wodurch die Abtasteinrichtung weiter vereinfacht wird.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine erste Ausführungsform einer Abtasteinrichtung mit einer ersten Abwandlung der Objektivlinse nach der Erfindung,
Fig. 2 und 3 weitere Ausführungsformen der Abtasteinrichtung, in der ein Diffraktionsgitter auf einer der Oberflächen der Objektivlinse angebracht ist,
Fig. 4, 5, 6 und 7 verschiedene Ausführungsformen eines Diffraktionsgitters,
Fig. 8 eine Ausführungsform der Abtasteinrichtung für magnetooptische Platten,
Fig. 9 eine Ausführungsform der Abtasteinrichtung mit einem Diffraktionsgitter zum Bilden zweier Hilfsbündel und
Fig. 10 eine Ausführungsform der Abtasteinrichtung mit einer zweiten Abwandlung der erfindungsgemäßen Objektivlinse.
Fig. 1 zeigt in Tangentialschnitt einen Teil eines optischen Aufzeichnungsträgers 1 mit einem durchsichtigen Substrat 2 und einer Informationsschicht 3, die mit einer Schutzschicht 4 abgedeckt sein kann. In der Nähe dieses Aufzeichnungsträgers befindet sich eine Abtasteinrichtung mit einer Objektivlinse und einer Strahlungsquelle 30, beispielsweise einem Diodenlaser. Die Strahlungsquelle sendet ein divergierendes Abtastbündel 31 aus, das durch die Objektivlinse zu einem Abtastflecken 32 mit einer Halbwertbreite in der Größenordnung von 1 um in der Informationsfläche 3 fokussiert wird. Die ganze Informationsfläche kann dadurch abgetastet werden, daß der Aufzeichnungsträger um eine nicht dargestellte Achse parallel zu der optischen Achse 00' gedreht wird und daß die Abtasteinrichtung und der Aufzeichnungsträger gegenüber einander in Radialrichtung, d.h. in der Richtung senkrecht zu der Zeichenebene in Fig. 1, bewegt werden.
Die Objektivlinse besteht aus einem relativ dicken Körper 21, vorzugsweise aus hochbrechendem Glas, wie ZnSe oder SFL6 mit einer Brechzahl von 2,53 bzw. 1.80. Dieser Körper ist mit einer ersten brechenden Oberfläche 22 und einer zweiten brechenden Oberfläche 23 versehen. Die Oberfläche 22 hat eine divergierende Wirkung auf das eintreffende divergierende Bündel 31, so daß dieses Bündel innerhalb des Linsenkörpers noch weiter derart divergiert, daß es die ganze brechende Oberfläche 23 füllt. Diese Oberfläche hat eine stark konvergierende Wirkung und fokussiert das Bündel in dem Abtastflecken 32, der beugungsbegrenzt ist.
Der Hauptpunkt der Linse ist durch H bezeichnet und der Gegenstandsbrennpunkt durch F. In der Ausführungsform nach Fig. 1 liegt der Brennpunkt F innerhalb der Linse. Dieser Brennpunkt kann jedoch auch außerhalb der Linse liegen. Die Brennweite, die als Abstand zwischen Gegenstandsbrennpunkt und Hauptpunkt bezeichnet wird, ist wesentlich kleiner als die axiale Dicke d der Linse. Die Abtasteinrichtung kann dadurch besonders gedrängt aber auch sehr starr ausgebildet werden.
Bei einer Ausführungsform der Objektivlinse, die aus ZnSe besteht, ist die Brennweite etwa 0,5 mm, die axiale Dicke d etwa 2,8 mm und der Abstand zwischen der Linse und dem Aufzeichnungsträger etwa 1,1 mm. Bei einer Substratdicke von etwa 1,2 mm ist die Gesamtlänge von der Vorderfläche der Linse bis zur Informationsschicht nur etwa 5,2 mm.
Falls die beiden Oberflächen 22 und 23 sphärisch wären, würde die Objektivlinse sphärische Aberrationen aufweisen. Um dies zu korrigieren ist die Oberfläche 23 asphärisch ausgebildet, was bedeutet, daß diese Oberfläche eine Form hat, die geringfügige Abweichungen von einer Sphäre aufweist. Diese asphärische Form ist in dem Einsatz in Fig. 1 dargestellt. Die wirkliche Oberfläche ist durch eine gezogene Kurve 23 bezeichnet, während die sphärische Basisform durch eine gestrichelte Linie 23' angegeben ist, die deutlichkeitshalber als gerade dargestellt ist.
Eine Objektivlinse mit einer asphärischen Oberfläche 23 hat ein beugungsbegrenztes Feld von beispielsweise 5 um, was wesentlich kleiner ist als das der bisher verwendeten Objektivsysteme. Dies bedeutet, daß es beim Abtasten eines Aufzeichnungsträgers mit Informationsspuren nicht mehr möglich ist, durch Bewegung des Abtastbündels und der Objektivlinse gegenüber einander von der einen in die andere Spur zu gehen. Dies ist jedoch nicht problematisch, weil durch eine Gedrängtheit und das geringe Gewicht der Abtasteinrichtung diese als Ganze leicht mit der gewünschten Geschwindigkeit verschoben werden kann.
Wenn ein größeres Bildfeld erwünscht ist, kann auch die erste brechende Oberfläche 22 asphärisch ausgebildet sein. Dann kann das Bildfeld einen Durchmesser von beispielsweise 50 um haben.
Zum Anbringen einer asphärischen Form auf der Oberfläche 23 oder auf beiden Oberflächen 22 und 23 kann die Technik, die in der US Patentschrift Nr. 4.668.056 beschrieben ist, zum Anbringen einer asphärischen Form auf der Oberfläche einer herkömmlichen Objektivlinse angewandt werden. Dabei wird eine Objektivlinse erhalten, deren asphärische Oberfläche durch die asphärische Außenoberfläche einer durchsichtigen Kunststoffschicht gebildet wird, die auf der sphärischen Oberfläche des Glaskörpers angebracht ist. Der Kunststoff kann ein polymerisierbarer Kunststoff sein, beispielsweise ein unter dem Einfluß von UV-Strahlung aushärtender Kunststoff, der in flüssiger Form auf der Linsenoberfläche angebracht und mit Hilfe einer Matrize in die gewünschte Form gebracht wird.
Der Aufzeichnungsträger kann in Durchsicht ausgelesen werden. Dann ist hinter diesem Aufzeichnungsträger ein strahlungsempfindliches Detektionssystem vorgesehen zum Umwandeln des durch den Aufzeichnungsträger hindurchgehenden und entsprechend der ausgelesenen Information modulierten Auslesebündels in ein elektrisches Signal. Die Informationsfläche ist aber vorzugsweise reflektierend. Dann wird das reflektierte und modulierte Bündel 31' wieder durch die Objektivlinse 20 eingefangen und geht darin denselben Weg wie das hingehende Bündel 31, dann aber in umgekehrter Richtung. Das Bündel 31' kann wieder in die Strahlungsquelle 30 eintreten. Wenn diese Strahlungsquelle ein Diodenlaser ist, kann der sogenannte Rückkopplungseffekt, der in der Deutschen Patentschrift Nr. 1.584.664 beschrieben ist, ausgenutzt werden um die eingeschriebene Information auszulesen.
Meistens ist jedoch in der gemeinsamen Strahlungsstrecke des hingehenden Bündels 31 und des reflektierten Bündels 31' ein Bündeltrennelement vorgesehen, beispielsweise ein teilweise durchlässiger Spiegel oder ein Prisma 40, mit dem ein Teil des reflektierten Bündels 31' zu dem strahlungsempfindlichen Detektionssystem 50 reflektiert wird, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist.
Zum Trennen des hingehenden und des reflektierten Bündels wird immer mehr ein Diffraktionsgitter benutzt. Dieses Gitter kann ein einzelnes Element sein, das zwischen der Strahlungsquelle und der Objektivlinse angeordnet ist. Vorzugsweise ist, wie Fig. 2 zeigt, das Gitter 41 auf der Oberfläche 22 der Objektivlinse angebracht. Dieses Gitter trennt ein auftreffendes Bündel in ein nicht abgelenktes Teilbündel der nullten Ordnung, in zwei abgelenkte Teilbündel der plus-ersten bzw. minus-ersten Ordnung und eine Anzahl abgelenkter Teilbündel höherer Ordnung. Die Gitterparameter, wie das Verhältnis der Breite der Gitterstreifen zu der der Gitterzwischenstreifen und, im Falle eines Phasengitters, die Form und die Tiefe der Gitterrillen, können derart gewählt werden, daß das Intensitätsprodukt aus dem beim ersten Durchgang durch das Gitter 41 gebildeten Teilbündel nullter Ordnung und einem beim zweiten Durchgang durch das Gitter gebildeten Teilbündel erster Ordnung maximal ist. Es kann dafür gesorgt werden, daß die beim ersten Durchgang durch das Gitter 41 gebildeten Teilbündel der ersten Ordnung über einen derartigen Winkel abgelenkt werden, daß die Strahlung dieser Bündel nach Reflexion an der Informationsfläche 3 das Detektionssystem 50 nicht erreicht,
In der Ausführungsform nach Fig. 2 sind die Strahlungsquelle 30 und das strahlungsempfindliche Detektionselement 50 in einem bestimmten Abstand von der Linsenoberfläche 22 angeordnet. Dies bietet den Vorteil, daß bei Verwendung eines holographischen Gitters als Diffraktionselement eine Feinnachregelung noch dadurch möglich ist, daß die Objektivlinse mit diesem Gitter mal gegenüber dem Detektionssystem verschoben wird.
In der Ausführungsform nach Fig. 3 ist ein Diffraktionsgitter 41' auf der zweiten Oberfläche 23 der Objektivlinse angebracht. Dieses Gitter lenkt innerhalb der Objektivlinse 20 einen Teil des reflektierten Bündels von dem ursprünglich reflektierten Bündel ab, so daß der abgelenkte Teil unter einem anderen Winkel auf die Oberfläche 22 auftrifft und dadurch auf das Detektionssystem 50 gerichtet wird.
Das einzelne Gitter zwischen der Strahlungsquelle 30 und der Objektivlinse, oder die Gitter 41 und 41' auf den Oberflächen 22 und 23 können derart ausgebildet sein, daß das von diesem Gitter herrührende und auf das Detektionssystem 50 gerichtete Bündel dazu geeignet ist, zusammen mit einem angepaßten Detektionssystem ein Fokusfehlersignal zu liefern. Eine erste Ausführungsform eines derartigen Gitters mit dem zugeordneten Detektionssystem ist in Fig. 4 auf schematisch Weise dargestellt. Das Bündel 31' ist hier durch den Durchschnitt an der Stelle des Gitters, beispielsweise des Gitters 41, angegeben. Dieses Gitter 41 besteht aus zwei Teilgittern 42 und 43, die durch die Linie 44 voneinander getrennt sind. Die Gitterstreifen der Teilgitter sind durch 45 bzw. 46 bezeichnet. Diese Gitterstreifen können durch Zwischenstreifen 47 und 48 getrennt werden. In dieser Ausführungsform haben die Teilgitter dieselben Gitterperioden, jedoch die Hauptrichtungen der vorzugsweise gekrümmten Gitterstreifen 45 des Teilgitters 42 liegen unter einem ersten Winkel mit der Trennlinie 44, während die Hauptrichtungen der gekrümmten Gitterstreifen 46 des zweiten Teilgitters 43 einen zweiten vorzugsweise gleich großen aber entgegengesetzten Winkel mit der Trennlinie einschließen. Die Teilbündel werden im wesentlichen in einer Richtung quer zu den Hauptrichtungen abgelenkt. Da die Hauptrichtungen verschieden sind, werden die Teilbündel 31a' und 31b' in verschiedenen Winkeln in der YZ-Ebene abgelenkt. Dies bedeutet, daß in der Ebene der Detektoren, der XY-Ebene, die Strahlungsflecken 31a' und 313b' gegenüber einander in der Y-Richtung verschoben sind. In dieser und in den nachfolgenden Figuren sind X, Y und Z die Achsen eines Koordinatensystems, dessen ursprung O mit der Mitte des strahlungsemittierenden Oberfläche des Diodenlasers 30 zusammenfällt.
Jedem der Teilbündel 31a' und 31b' sind strahlungsempfindliche Detektoren in Form von Photodioden 51 und 52 bzw. 53 und 54 zugeordnet, die durch schmale Streifen 55 bzw. 56 getrennt werden. Diese Detektoren sind derart angeordnet, daß bei einwandfreier Fokussierung des Bündels 31 auf der Informationsfläche 3 die Intensitätsverteilung der durch die Teilbündel 31a' und 31b' gebildeten Strahlungsflecken 33a und 33b gegenüber den Detektoren 51 und 52 bzw. 53 und 54 symmetrisch ist. Beim Auftritt eines Fokusfehlers werden die Strahlungsflecken 33a' und 33b' asymmetrisch größer und die Mitte der Strahlungsverteilung jedes dieser Strahlungsflecken verschiebt sich quer zu dem Trennstreifen 55 bzw. 56 des zugeordneten Detektorpaares.
Wenn die Ausgangssignale der Detektoren 51, 52, 53 und 54 durch S&sub5;&sub1;, S&sub5;&sub2;, S&sub5;&sub3; bzw. S&sub5;&sub4; dargestellt werden, wird das Fokusfehlersignal Sf durch die folgende Formel gegeben:
Sf = (S&sub5;&sub1; + S&sub5;&sub4;) - (S&sub5;&sub2; + S&sub5;&sub3;)
Ein Signal, das der ausgelesenen Information entspricht, d.h. das Informationssignal Si wird durch die folgende Formel gegeben:
Sj = S&sub5;&sub1; + S&sub5;&sub2; + S&sub5;&sub3; + S&sub5;&sub4;.
Zum Erzeugen eines Fokusfehlersignals kann außer dem zusammengesetzten Gitter nach Fig. 4 auch das in Fig. 5 dargestellte Gitter 41 benutzt werden. In dieser Figur sind das Abtastbündel 31, der Durchschnitt des reflektierten Bündels 31' in der Gitterebene und die Teilbündel 31a' und 31b' dargestellt. Die Hauptrichtungen der vorzugsweise gekrümmten Gitterstreifen der zwei Teilgitter 42 und 43 schließen nun denselben Winkel mit der Trennlinie 44 ein, während die mittleren Gitterperioden der zwei Teilgitter verschieden sind. Dadurch ist der Winkel, in dem das Teilbündel 31a' abgelenkt wird, anders als der Winkel, in dem das Teilbündel 31' abgelenkt wird. Dies bedeutet, daß in der Ebene der Detektoren 51, 52, 53 und 54 die Strahlungsflecken 33a und 33b in der Richtung der Trennlinie 44 gegenüber einander verschoben sind.
Die Teilgitter 42 und 43 können gerade Gitterstreifen und eine konstante Gitterperiode haben. Vorzugsweise wird aber eine Art von Gittern verwendet, die auch als Hologramme bezeichnet werden, die eine sich ändernde Gitterperiode haben, wobei die Änderung in der Periode beispielsweise in der Größenordnung von einigen Prozenten der mittleren Gitterperiode ist. Außerdem sind, wie in der Figuren 4 und 5 dargestellt, die Gitterstreifen der beiden Teilgitter gekrümmt. Diese Teilgitter haben auf diese Weise eine einstellbare Linsenwirkung. Wegen der sich ändernden Gitterperiode können durch Verschiebung des Gitters 41 in der eigenen Ebene die Lagen der Strahlungsflecken 33a und 33b geändert werden. Durch geeignete Krümmungen der Gitterstreifen können Aberrationen in einer Richtung senkrecht zu der Richtung der Trennlinie 44 minimalisiert werden. Die Möglichkeit, die Lagen der Strahlungsflecken zu verschieben, ist insbesondere von Bedeutung, wenn eine integrierte Laser- Photodiodeneinheit verwendet wird, d.h. ein Bauelement, in dem der Diodenlaser und die Photodetektoren auf nur einem Träger angeordnet und daher gegenüber einander fixiert sind und folglich einen festen gegenseitigen Abstand in der z-Richtung aufweisen. Dieser Abstand ist Fertigungstoleranzen ausgesetzt und kann beim Zusammenbauen der Einrichtung nicht dadurch korrigiert werden, daß die Photodioden gegenüber der Laserdiode in der z-Richtung verschoben werden.
Ein wesentlicher Vorteil des Diffraktionsgitters mit gekrümmten Gitterstreifen, d.h. eines Hologramms, gegenüber einem Gitter mit geraden Gitterstreifen ist, daß die optischen Aberrationen wie Koma und Astigmatismus, die bei Verwendung des letztgenannten Gitters auftreten können, beim erstgenannten Gitter dadurch vermieden werden können, daß bei der Herstellung dieses holographischen Gitters diese Aberrationen berücksichtigt und die Krümmungen der Gitterstreifen angepaßt werden.
Es sei bemerkt, daß abgesehen von den obengenannten Vorteilen holographischer Gitter, das Gitter ein holographisches Gitter sein soll, wenn dieses Gitter auf einer gekrümmten Linsenoberfläche 22 oder 23 angebracht ist und zwar wegen der Krümmung der betreffenden Linsenoberfläche. Außerdem muß, wenn das Gitter auf der Oberfläche 23 angebracht ist, wie dies in der Figur 3 dargestellt ist, dieses Gitter korrigiert sein, und zwar wegen der Tatsache, daß der Hauptstrahl des Bündels 31' die Oberfläche 22 nicht mehr auf der optischen Achse trifft. Die Ausführungsform nach Fig. 2 wird gegenüber der der Figur 3 deswegen bevorzugt.
In Fig. 6 ist eine Ausführungsform eines Gitters 70 dargestellt, das das reflektierte Abtastbündel 31' in ein astigmatisches Bündel 31&sub1;' umwandelt. Dieses Gitter hat im Grunde gerade Gitterstreifen 71 und eine linear verlaufende Gitterperiode. Das Gitter ist derart bemessen, daß die Strahlung des Bündels 31' zum großen Teil in nur einer Ordnung, beispielsweise in der +1º-0rdnung abgelenkt wird. Das Bündel erster Ordnung 31&sub1;' wird nicht mehr in einem Punkt fokussiert, sondern in zwei senkrecht aufeinander stehenden Brennlinien 75 und 76, wobei die Linie 75 in einer Lage ist, in der das Bündel 31&sub1;' fokussiert würde, wenn das Gitter nicht astigmatisch wäre. Die Brennlinien 75 und 76 verschieben beim Auftreten eines Fokusfehlers gleichzeitig in derselben Richtung und über denselben Abstand. In einer Fläche etwa mitten zwischen den Lagen, welche die astigmatischen Brennlinien einnehmen, wenn das Abtastbündel scharf auf die Informationsfläche fokussiert ist, ist ein sog. Vier-Quadranten-Detektor 80 vorgesehen. Dieser in Fig. 7 dargestellter Detektor besteht aus vier Detektoren 81, 82, 83 und 84, die in vier verschiedenen Quadranten um den Hauptstrahl des abgelenkten Bündels 31&sub1;' liegen. Wenn das Abtastbündel scharf auf die Informationsfläche 3 fokussiert ist, ist der von dem Bündel 33&sub1;' in der Ebene der Detektoren gebildete Strahlungsflecken 33&sub1; kreisrund, wie in Fig. 7 durch den gezogenen Kreis angegeben ist. Wenn ein Fokusfehler auftritt, wird der Strahlungsflecken 33&sub1; zu einem elliptischen Flecken verzerrt, wie dies in Fig. 7 durch die gestrichelten Ellipsen angegeben ist. Die lange Achse der Ellipse schließt einen Winkel von 45º mit den Trennstreifen 85 und 86 ein, wobei das Vorzeichen des Winkels durch das Vorzeichen des Fokusfehlers bestimmt wird. Wenn die Signale der Detektoren 81, 82, 83 und 84 durch S&sub8;&sub1;, S&sub8;&sub2;, S&sub8;&sub3; und S&sub8;&sub4; dargestellt werden, wird das Fokusfehlersignal durch die untenstehende Formel gegeben:
Sf = (S&sub8;&sub1; + S&sub8;&sub3;) - (S&sub8;&sub2; + S&sub8;&sub4;)
Wenn das Gitter 70 zwischen der Strahlungsquelle 30 und der Objektivlinse 20 vorgesehen ist, kann es wieder als holographisches Gitter mit gekrümmten Gitterstreifen ausgebildet sein, wodurch wieder die bei Fig. 4 und 5 genannten Einstell- und Korrekturmöglichkeiten gegeben sind. Ist das Gitter 70 auf einer der Linsenoberflächen 22 oder 23 angebracht, so muß das Gitter holographisch ausgebildet sein, damit Korrekturen der Krümmung der betreffenden Oberfläche möglich sind, wobei auch wieder die Einstell- und Korrekturmöglichkeiten eingebaut sein können. Es wird auch wieder bevorzugt, das Gitter 70 auf der Oberfläche 22 statt auf der Oberfläche 23 anzubringen.
Fig. 8 zeigt eine Ausführungsform der Abtasteinrichtung, die insbesondere zum Einschreiben und Auslesen sogenannter magnetooptischer Aufzeichnungsträger geeignet ist. Derartige Aufzeichnungsträger und Einschreibe- und Ausleseeinrichtungen dazu sind u.a. in dem Artikel: "Erasable magneto-optical recording" in "Philips' Technical Review", Heft 42, Nr. 2, 1985, Seiten 37-47 beschrieben worden. Wie in diesem Artikel beschrieben, wird beim Auslesen eines magnetooptischen Aufzeichnungsträgers vorzugsweise ein sog. differenzielles Verfahren angewandt. Die an der Informationsfläche reflektierte Strahlung, deren Polarisationsrichtung entsprechend der ausgelesenen Information zeitmoduliert ist, wird nach Durchgang durch das Objektiv in zwei Teilbündel aufgeteilt, deren Polarisationsrichtungen senkrecht zueinander sind und die an einzelnen Detektoren auftreffen. In der bekannten Einrichtung wird die Bündelspaltung durch einen polarisationsempfindlichen Bündelspalter durchgeführt.
In der Abtasteinrichtung nach Fig. 8 ist ein derartiger Bündelspalter nicht mehr notwendig, weil ein Gitter 90 zwei räumlich getrennte Bündel 31&sub1;' und 31&sub2;', vorzugsweise ein Bündel der +1.-Ordnung und der -1.-Ordnung liefert. Es kann dafür gesorgt werden, daß diese Bündel dieselbe Intensität haben. Zwischen den Detektoren 50&sub1; und 50&sub2; und dem Gitter 90 sind noch Polarisatoren 91 und 92 derart angeordnet, daß das auf den Detektor 50&sub1;' auftreffende Bündel 31&sub1;' eine erste Polarisationsrichtung hat und das auf den Detektor 50&sub2; auftreffende Bündel 31&sub2; eine zweite Polarisationsrichtung senkrecht zu der ersten Polarisationsrichtung hat.
In Fig. 8 befindet sich das Gitter 90 auf der ersten Linsenoberfläche 22. Wenn dieses Gitter auf der zweiten Linsenoberfläche 23 angeordnet ist, kann die Abtasteinrichtung sehr gedrängt ausgebildet werden. Dies gilt auch für die oben beschriebenen Ausführungsformen.
Beim Abtasten einer Informationsfläche mit Informationsspuren soll dafür gesorgt werden, daß die Mitte des Abtastfleckens immer mit der Mittellinie der abgetasteten Spur zusammenfällt. Dazu soll die Abtasteinrichtung mit Mitteln zum Detektieren einer Abweichung zwischen der Mitte des Abtastfleckens und der Mittellinie der Spur versehen sein, oder mit Mitteln zum Erzeugen eines Spurfolgefehlersignals. Mit diesem Signal kann dann die Lage des Abtastfleckens gegenüber der Mittellinie der Spur nachgeregelt werden, beispielsweise durch Verschiebung der Informationsfläche und der Abtasteinrichtung gegenüber einander in radialer Richtung.
Wie in der US Patentschrift Nr. 3. 376.842 beschrieben, kann zum Erzeugen dieses Spurfolgefehlersignals ein Gitter benutzt werden. In Fig. 9 ist eine Ausführungsform eines Abtasteinrichtung mit einem solchen Gitter 100 dargestellt. Wie diese Figur zeigt, spaltet dieses Gitter ein von der Quelle 30 herrührendes Bündel 31 in ein unabgelenktes Bündel 31a nullter Ordnung, ein abgelenktes Bündel 31b der +1.- Ordnung, ein abgelenktes Bündel 31c der -1. Ordnung und eine Anzahl abgelenkter Bündel höherer Ordnung. Die letztgenannten bündel sind für die vorliegende Erfindung nicht von Bedeutung, weil sie zum großen Teil außerhalb der Objektivlinse 20 abgelenkt werden und außerdem eine nur geringe Intensität aufweisen. Das Gitter 100 ist ein einfaches, d.h. ungeteiltes Gitter. Die Parameter dieses Gitters, namentlich das Verhältnis der Breite der Gitterstreifen zu der der Gitterzwischenstreifen, die Tiefe und die Form der Gitterrillen können derart gewählt werden, daß fast die gesamte Strahlung des eintreffenden Bündels 31 in die Bündel 31a, 31b und 31c gelangt. Es kann außerdem dafür gesorgt werden, daß die Intensität des Bündels 31a einige Male, beispielsweise 6mal größer ist als die jedes der Bündel 31b und 31c.
Das Bündel 31a ist das Hauptbündel oder das Abtastbündel und bildet den Abtastflecken 32a in der Informationsfläche 3. Die Bündel 31b und 31c sind Hilfsbündel, die von der Objektivlinse 20 in zwei Hilfsflecken 32b und 32c in der Informationsfläche fokussiert werden. Weil die Hilfsbündel 31b und 31c von dem Gitter 100 in entgegengesetzten Winkeln abgelenkt sind, liegen die Hilfsflecken 32b und 32c in der Spurrichtung gesehen, auf beiden Seiten des Abtastfleckens 32a.
Der Winkel zwischen der Richtung der Gitterstreifen des Gitters 100 und der effektiven Spurrichtung ist derart gewählt worden, daß die Strahlungsflecken 32c, 32a und 32b in der Spurrichtung gesehen, hintereinander liegen und daß wenn die Mitte des Abtastfleckens 32a auf der Mittellinie der abgetasteten Spur liegt, die Mitte des Hilfsfleckens 32b auf dem einen Rand dieser Spur liegt und die Mitte des Hilfsfleckens 32c auf dem anderen Rand dieser Spur. In dem strahlungsempfindlichen Detektionssystem 50 ist für jedes der Hilfsbündel ein einzelner Detektor vorhanden. In der Situation, in der die Hilfsflecken 32b und 32c in gleichem Ausmaß die Spur bedecken, sind die Ausgangssignale der genannten Detektoren einander gleich. Beim Auftritt eines Spurfolgefehlers verschiebt sich die Mitte eines der Hilfsflecken zur Mittellinie der Spur hin, während die Mitte des anderen Hilfsfleckens sich von der Mittellinie weg bewegt und die Ausgangssignale der jeweiligen Detektoren werden einander ungleich. Die Differenz der Ausgangssignale der Detektoren stellt auf diese Weise das Spurfolgefehlersignal dar.
Damit die Anzahl Teilbündel auf dem Detektionssystem 50 beschränkt wird, wird das Gitter 100 vorzugsweise zwischen der Strahlungsquelle 30 und der Objektivlinse 20 und möglichst nahe bei der Strahlungsquelle angeordnet, so daß die reflektierten Bündel nicht mehr durch dieses Gitter hindurchgehen. Dann kann das Gitter 100 gerade Gitterstreifen und eine konstante Gitterperiode aufweisen. Auf der Linsenoberfläche 23 kann dann wieder ein raster 41', wie in Fig. 3 erwähnt, angeordnet werden. Wenn das Gitter 100 auf der Linsenoberfläche 22 angebracht ist (Fig. 9), ist dieses Gitter als holographisches Gitter ausgebildet. Unter Umständen ist es auch möglich, ein Gitter 100 auf der Oberfläche 22 und ein Gitter 41' auf der Oberfläche 23 der Objektivlinse 20 anzubringen.
Fig. 10 zeigt eine zweite Ausführungsform der Objektivlinse 20', die noch kleiner und leichter ist als die der Fig. 1, 2, 3, 8 und 9. Die Objektivlinse nach Fig. 10 weist außer den zwei brechenden Oberflächen 22 und 23, eine dritte Oberfläche 110 auf, die reflektierend ist und mit der ursprünglichen optischen Achse 00' einen Winkel von etwa 45º einschließt. Dadurch wird das Abtastbündel 31, und ggf. das reflektierte Bündel 31' innerhalb der Linse 20' gefaltet. Die Linse 20' hat dann dieselbe Wirkung wie die der Fig. 1, 2, 3, 8 und 9, enthält aber wesentlich weniger Linsenmaterial.
Von der Objektivlinse 20' ist wieder eine der Oberflächen (23) oder es sind die beiden Oberflächen 22 und 23 asphärisch ausgebildet. Diese Oberflächen können wieder mit einem Diffraktionsgitter versehen sein, wie dies anhand der Fig. 2, 3, 8 und 9 beschrieben worden ist. Eines der Gitter 41 und 41', nach den Fig. 2 bzw. 3, kann auch auf der reflektierenden Fläche 110 der Objektivlinse angebracht werden.
Die erfindungsgemäße Objektivlinse kann außer in eier Ausleseeinrichtung auch in einer Einschreibeeinrichtung oder in einer kombinierten Einschreibe- Ausleseeinrichtung angewandt werden.

Claims

1. Objektivlinse (20) zum Fokussieren eines divergierenden Strahlungsbündels in einem beugungsbegrenzten Strahlungsflecken, wobei diese Linse aus einem einfachen Linsenkörper (21) aus durchsichtigen Werkstoff besteht mit einer ersten brechenden Oberfläche (22) auf der Gegenstandsseite und mit einer zweiten brechenden Oberfläche (23) auf der Bildseite, wobei mindestens eine dieser Oberflächen asphärisch ist, dadurch gekennzeichnet, daß die erste sowie die zweite brechende Oberfläche, von der Gegenstandsseite aus betrachtet, konkav ist, daß die Brennweite der Linse wesentlich kleiner ist als die Dicke längs der optischen Achse (OO') und daß die zweite brechende Oberfläche (23) asphärisch ist.

2. Objektivlinse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auch die erste brechende Oberfläche (22) asphärisch ist.

3. Objektivlinse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich zwischen der ersten brechenden Oberfläche (22) und der zweiten brechenden Oberfläche (23) eine dritte Oberfläche (110) befindet, die reflektierend ist und den Hauptstrahl des durch die erste brechende Oberfläche (22) eintreffenden Bündels um einen Winkel von etwa 90º zu der zweiten brechenden Oberfläche (23) hin ablenkt.

4. Abtasteinrichtung zum Abtasten einer Informationsfläche auf einem durchsichtigen Substrat (2) eines Informationsträgers, wobei diese Abtasteinrichtung eine Strahlungsquelle (30) aufweist, die gegenüber der von der Informationsfläche abgewandten Seite des Substrats liegt, sowie ein Objektivsystem zum Fokussieren des von der Quelle gelieferten divergierenden Strahlungsbündels zu einem Abtastflecken (39) auf der Informationsschicht (3), dadurch gekennzeichnet, daß das Objektivsystem durch eine Objektivlinse (20) nach den Ansprüchen 1, 2 oder 3 gebildet wird.

5. Abtasteinrichtung nach Anspruch 4 zum Abtasten einer reflektierenden Informationsfläche, gekennzeichnet durch ein Diffraktionselement (41) zum Ablenken von Strahlung von der Informationsfläche zu einem strahlungsempfindlichen Detektionssystem (50), das sich auf derselben Seite der Objektivlinse befindet wie die Strahlungsquelle (30).

6. Abtasteinrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch ein Diffraktionselement (100) zum Bilden eines Abtastbündels und zweier Hilfsbündel aus dem von der Strahlungsquelle (30) gelieferten Strahlungsbündel.

7. Abtasteinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Diffraktionselement (70) ein Astigmatismus einführendes Element ist und daß das strahlungsempfindliche Detektionssystem vier Detektoren (81 - 84) aufweist, die in vier verschiedenen Quadranten um den Hauptstrahl des durch das Diffraktionselement (70) abgelenkten Bündels liegen.

8. Abtasteinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das astigmatische Diffraktionselement (70) ein holographisches Gitter mit gekrümmten Gitterstreifen und einer nicht linear verlaufenden Gitterperiode ist.

9. Abtasteinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Diffraktionselement ein aus zwei Teilgittern (42, 43) bestehendes zusammengestelltes Diffraktionsgitter (41) ist, das das abgelenkte Abtastbündel in zwei Teilbündel aufteilt, und daß das Detektionssystem zwei Detektorpaare (50) aufweist, wobei ein erstes bzw. zweites Teilbündel mit einem ersten (51, 52) bzw. zweiten (53, 54) Detektorpaar zusammenarbeitet.

10. Abtasteinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilgitter (42, 43) eine verlaufende Gitterperiode haben und daß die Gitterstreifen (45, 46) der Teilgitter gekrümmt sind.

11. Abtasteinrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Gitterstreifen des einen Teilgitters (42) dieselbe Hauptrichtung haben wie die des anderen Teilgitters (43), daß die jeweilige mittlere Gitterperiode der Teilgitter (42, 43) verschieden sind, und daß die Detektorpaare (50-54) nebeneinander liegen in einer Richtung parallel zu der Trennlinie (44) zwischen den Teilgittern.

12. Abtasteinrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilgitter (42, 43) dieselben mittleren Gitterperioden aufweisen, daß die Hauptrichtung der Gitterstreifen des einen Teilgitters (42) einen ersten und die des anderen Teilgitters (43) einen zweiten Winkel mit der Trennlinie (44) der zwei Teilgitter einschließen, und daß die Detektorpaare (51 - 54) nebeneinander liegen in einer Richtung quer zu der Richtung der genannten Trennlinie.

13. Abtasteinrichtung nach Anspruch 5, 6, 7 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Diffraktionselement (41, 70, 90, 100) auf einer der Oberflächen der Objektivlinse (20) angebracht ist.