DE69834291T2 - Optische Kopfanordnung - Google Patents

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Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • 1. Bereich der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine optische Messkopfvorrichtung, und insbesondere auf eine optische Messkopfvorrichtung für die Aufzeichnung und Wiedergabe mit Bezug auf zwei Arten von optischen Aufzeichnungsmedien, die eine unterschiedliche Substratdicke haben.
  • 2. Beschreibung des Standes der Technik
  • DVDs (Digital Versatile Discs), die gegenwärtig als Produkt entwickelt werden, haben eine Substratdicke von 0,6 [mm], im Vergleich zu einer Substratdicke von 1,2 [mm] im Fall der herkömmlichen CD (Compact Disc). In dieser Situation gibt es eine Nachfrage für eine optische Messkopfvorrichtung, die sowohl DVDs als auch CDs wiedergeben kann.
  • Herkömmliche optische Messkopfvorrichtungen sind jedoch so aufgebaut, dass die Objektivlinse eine sphärische Aberration mit Bezug auf eine Disk einer bestimmten Dicke negiert. Wenn eine Disk einer anderen Dicke wiedergegeben wird, bleibt die sphäri sche Aberration bestehen und es ist unmöglich, sie richtig wiederzugeben.
  • [Herkömmliches Beispiel (1)]
  • Das erste Beispiel einer herkömmlichen optischen Messkopfvorrichtung, die zwei Disks unterschiedlicher Dicke wiedergeben kann, ist in 1 auf den Seiten 460-466 des Japanese Journal of Applied Physics, Ausgabe 36, Teil 1, Nummer 1B erläutert. 19 erläutert den Aufbau dieser optischen Messkopfvorrichtung.
  • In 19 haben ein erstes optisches System 111 und ein zweites optisches System 112 je einen Halbleiterlaser, der das vorgeschriebene Laserlicht ausgibt, und einen Photosensor, der das von der Disk (optisches Aufzeichnungsmedium) reflektierte Licht empfängt. Bei diesen beträgt die Wellenlänge des Halbleiterlasers des ersten optischen Systems 111 650 [nm], wohingegen die des zweiten optischen Systems 780 [nm] ist.
  • Währenddessen gibt der Code 113 einen Interferenzfilter an. Dieser Interferenzfilter 113 arbeitet so, dass er das Licht mit der Wellenlänge 650 [nm] überträgt, während er das Licht mit der Wellenlänge 780 [nm] reflektiert. Auf diese Weise fliesst das von dem Halbleiterlaser des ersten optischen Systems 111 ausgegebene Licht durch den Interferenzfilter 113 und trifft auf ein wellenlängenselektives Hologramm 161. Das Licht, das durch das wellenlängenselektive Hologram 161 fliesst, trifft in Form von parallelem Licht auf eine Objektivlinse 115 und läuft auf einer Disk (optisches Aufzeichnungsmedium) 116 mit einer Dicke von 0,6 [mm] zusammen.
  • Das von der Disk 116 reflektierte Licht fliesst in der entgegengesetzten Richtung durch die Objektivlinse 115 und trifft wieder auf das wellenlängenselektive Hologramm 161. Das Licht, das durch das wellenlängenselektive Hologram 161 fliesst, fliesst durch den Interferenzfilter 113 und wird von einem Photosensor in dem ersten optischen System 111 empfangen.
  • Gleichermaßen fließt das von dem Halbleiterlaser des zweiten optischen Systems 112 ausgegebene Licht durch den Interferenzfilter 113 und trifft auf ein wellenlängenselektives Hologramm 161. Ein gebeugtes Licht der Ordnung + 1 von dem wellenlängenselektiven Hologramm 161 trifft in Form von divergentem Licht auf eine Objektivlinse 115 und läuft auf einer Disk (optisches Aufzeichnungsmedium) 117 mit einer Dicke von 1,2 [mm] zusammen.
  • Das von der Disk 117 reflektierte Licht fließt in entgegengesetzter Richtung durch die Objektivlinse 115 und trifft wieder auf das wellenlängenselektive Hologramm 161. Ein gebeugtes Licht der Ordnung + 1 des wellenlängenselektiven Hologramms 161 wird von dem Interferenzfilter 113 reflektiert und von einem Photosensor in dem zweiten optischen System 112 empfangen.
  • Die Objektivlinse 115 hat eine sphärische Aberration, die die sphärische Aberration negiert, die erzeugt wird, wenn ein von der Objektivlinse 115 ausgegebenes Licht der Wellenlänge 650 [nm] durch ein Substrat mit einer Dicke von 0,6 [mm] fließt, während das wellenlängenselektive Hologramm 161 eine sphärische Aberration hat, die die Summe der sphärischen Aberration der Objektivlinse 115 negiert und die, die mit Bezug auf das gebeugte Licht der Ordnung + 1 des wellenlängenselektiven Hologramms 161 erzeugt wird, wenn ein von der Objektivlinse 115 ausgegebenes Licht der Wellenlänge 780 [nm] durch ein Substrat mit einer Dicke von 1,2 [mm] fliesst.
  • Infolgedessen läuft ein Licht der Wellenlänge 650 [nm], das durch das wellenlängenselektive Hologramm 161 fliesst, als Ergebnis der Objektivlinse 161 ohne Aberration auf der Disk 116 zusammen, während das gebeugte Licht der Ordnung + 1 der Wellenlänge 780 [nm] als Ergebnis der Objektivlinse 115 ohne Aberration auf der Disk 117 zusammenläuft.
  • 20 bietet eine Draufsicht und eine Ansicht des Querschnitts des wellenlängenselektiven Hologramms 161.
  • Das wellenlängenselektive Hologramm 161 ist so aufgebaut, dass ein konzentrisches Hologrammmodell auf einem Glassubstrat 118 ausgebildet wird.
  • Wenn der Querschnitt des Hologrammmodells 162 wie in der Zeichnung die Form von Stufen auf vier Horizontalebenen aufweist, und die Höhe von jeder Stufe h/2 ist, sind der Brechungsindex n und die Wellenlänge des einfallenden Lichts λ, der Übertragungswirkungsgrad η0 und die Beugungseffizienz η+1 der Ordnung + 1 durch die folgenden Formeln gegeben. η0 = cos2(ϕ/2)cos2(ϕ/4) (1) η+1 = (8/π2)sin2(ϕ/2)cos2[(ϕ + π)/4] (2)wobei ϕ = 2π(n – 1)h/λ (3)
  • Zum Beispiel, wenn h = 2,83 [μm] und n = 1,46, da ϕ = 4 π für λ = 650 [nm], η0 = 1, η+1 = 0.
  • Gleichermaßen, da ϕ = 3,33 π für λ = 780 [nm], η0 = 0,188, η+1 = 0,567.
  • Mit anderen Worten, das gesamte von einem Halbleiterlaser ausgegebene Licht der Wellenlänge 650 [nm] fließt durch das wellenlängenselektive Hologramm 161 und steuert auf die Disk 116 zu, während 56,7 % des von einem Halbleiterlaser ausgegebenen Lichts der Wellenlänge 780 [nm] von dem wellenlängenselektiven Hologramm 161 als gebeugtes Licht der Ordnung + 1 gebeugt wird und auf die Disk 117 zusteuert.
  • Wenn überdies der wirksame Durchmesser der Objektivlinse 115 2a ist, wird das Hologrammmodell 162 nur innerhalb eines Bereichs 2b eines Durchmessers ausgebildet, der kleiner als dieser ist, wie in 20 dargestellt ist.
  • Außerhalb des Bereichs des Durchmessers 2b fließt das gesamte Licht der Wellenlängen 650 [nm] und 780 [nm] durch das wellenlängenselektive Hologramm 161.
  • Mit anderen Worten, das gesamte Licht der Wellenlänge 650 [nm] fliesst durch das wellenlängenselektiven Hologramm 161, während 56,7 % des Lichts der Wellenlänge 780 [nm] innerhalb des Bereichs des Durchmessers 2b als gebeugtes Licht der Ordnung + 1 gebeugt wird, und kein Licht außerhalb des Bereichs des Durchmessers 2b gebeugt wird.
  • Wenn die Brennweite der Objektivlinse 115f ist, wird infolgedessen die effektive numerische Apertur mit Bezug auf das Licht der Wellenlängen 650 [nm] und 780 [nm] durch a/f bzw. b/f gegeben.
  • [Herkömmliches Beispiel (2)]
  • Das zweite Beispiel einer herkömmlichen optischen Messkopfvorrichtung, die zwei Disks unterschiedlicher Dicke wiedergeben kann, ist in 7 auf den Seiten 460-466 des Japanese Journal of Applied Physics, Ausgabe 36, Teil 1, Nummer 1B erläutert. 21 erläutert den Aufbau dieser optischen Messkopfvorrichtung (herkömmliches Beispiel 2).
  • In 21 haben ebenfalls ein erstes optisches System 111 und ein zweites optisches System 112 je einen Halbleiterlaser, sowie einen Photosensor, der von der Disk reflektiertes Licht empfängt. Die Wellenlänge des Halbleiterlasers des ersten optischen Systems 111 beträgt 650 [nm], während die des zweiten optischen Systems 112 780 [nm] ist. Der Interferenzfilter 113 arbeitet so, dass Licht mit einer Wellenlänge von 650 [nm] übertragen wird, während Licht mit einer Wellenlänge von 780 [nm] reflektiert wird.
  • Das von dem Halbleiterlaser des ersten optischen Systems 111 ausgegebene Licht fließt durch den Interferenzfilter 113 und eine wellenlängenselektive Apertur 163, um in Form von parallelem Licht auf die Objektivlinse 115 zu fallen und auf der Disk 116 mit einer Dicke von 0,6 [mm] zusammen zu laufen.
  • Das von der Disk 116 reflektierte Licht fließt in entgegengesetzer Richtung durch die Objektivlinse 115, die wellenlängenselektive Apertur 163 und den Interferenzfilter 113, und wird von dem Photosensor in dem ersten optischen System 111 empfangen.
  • Währenddessen wird das von dem Halbleiterlaser des zweiten optischen Systems 112 ausgegebene Licht vom Interferenzfilter 113 reflektiert und fließt durch die wellenlängenselektive Apertur 163, um in Form von divergentem Licht auf eine Objektivlinse 115 zu fallen und auf der Disk 117 mit einer Dicke von 1,2 [mm] zusammenzulaufen.
  • Das von der Disk 117 reflektierte Licht fließt in entgegengesetzter Richtung durch die Objektivlinse 115 und die wellenlängenselektive Apertur 163, wird vom Interferenzfilter 113 reflektiert und vom Photosensor in dem ersten optischen System 111 empfangen.
  • Die Objektivlinse 115 hat eine sphärische Aberration, die die sphärische Aberration negiert, die erzeugt wird, wenn ein von der Objekaivlinse 115 ausgegebenes Licht der Wellenlänge 650 [nm] durch ein Substrat mit einer Dicke von 0,6 [mm] fließt.
  • Wenn Licht der Wellenlänge 780 [nm], das in Form von parallelem Licht auf die Objektivlinse 115 trifft, durch ein Substrat mit einer Dicke von 1,2 [mm] fließt, bleibt die sphärische Aberration bestehen.
  • Wenn Licht der Wellenlänge 780 [nm] jedoch in Form von divergentem Licht auf die Objektivlinse 115 trifft, wird eine neue sphärische Aberration erzeugt, die die Objektpunktbewegung der Objektivlinse 115 mit sich bringt, und dies funktioniert in Richtung des Negierens der sphärischen Aberration, die bestehen bleibt, wenn Licht durch ein Substrat mit einer Dicke von 1,2 [mm] fließt.
  • Wenn die Objektpunktposition des Lichts der Wellenlänge 780 [nm] auf ihr Optimum eingestellt wird, läuft infolgedessen Licht der Wellenlänge 650 [nm] ohne Aberration auf der Disk 116 zusammen, während Licht der Wellenlänge 780 [nm] ohne Aberration auf der Disk 117 zusammenläuft.
  • 22(a) bzw. (b) bietet eine Draufsicht und eine Ansicht des Querschnitts des wellenlängenselektiven Aperturelements 163. Dieses wellenlängenselektive Aperturelement 163 ist so aufgebaut, dass ein Interferenzfiltermodell 120 auf einem Glassubstrat 118 ausgebildet wird.
  • Wenn der wirksame Durchmesser der Objektivlinse 115 2a ist, wird das Interferenzfiltermodell 120 nur ausserhalb eines Bereichs des Durchmessers 2b ausgebildet, der kleiner als dieser ist.
  • Das Interferenzfiltermodell 120 wird nicht nur verwendet, damit das gesamte Licht der Wellenlänge 650 [nm] durchfliessen kann und das gesamte Licht der Wellenlänge 780 [nm] reflektiert wird, sondern passt auch den Phasenunterschied zwischen dem Licht, das innerhalb des Bereichs des Durchmessers 2b durchfließt und dem Licht, das außerhalb davon durchfließt auf ein ganzzahliges Vielfaches von 2π an. Mit anderen Worten, bei dem wellenlängenselektiven Aperturelement 163 fließt das gesamte Licht der Wellenlänge 650 [nm] innerhalb des Bereichs des Durchmessers 2a durch, während das gesamte Licht der Wellenlänge 780 [nm] innerhalb des Bereichs des Durchmessers 2b durchfließt und ausserhalb davon reflektiert wird.
  • Wenn die Brennweite der Objektivlinse 115f ist, ist die effektive numerische Apertur infolgedessen mit Bezug auf das Licht der Wellenlängen 650 [nm] und 780 [nm] durch a/f bzw. b/f gegeben.
  • Zum Beispiel, wenn f = 3 [mm], a = 1,8 [mm] und b = 1,35 [mm], a/f = 0,6, während b/f = 0,45.
  • [Herkömmliches Beispiel (3)]
  • Das dritte Beispiel der herkömmlichen Messkopfvorrichtung, die zwei Disks unterschiedlicher Dicke wiedergeben kann, ist in dem Japanischen Patent H6[1994]-295467 offenbart.
  • Die optische Messkopfvorrichtung hat eine variable Phasenplatte 164 zwischen dem Halbleiterlaser und der Objektivlinse. Die variable Phasenplatte 164 ist so aufgebaut, dass ein ringförmiges Substrat 165, das zwischen eine Elektrode 166 eingesetzt ist, auf einem Glassubstrat 118 ausgebildet wird.
  • Das ringförmige Substrat 165 hat die Eigenschaft, seinen Brechungsindex gemäß dem elektrischen Feld zu ändern, so dass durch Ändern der auf die Elektrode 166 angelegten Spannung der Phasenunterschied des Lichts verändert werden kann, das durch das Innere und Äußere des ringförmigen Substrats 165 fließt.
  • Bei 24 handelt es sich um ein Diagramm, das die Eigenschaften der Wellenfrontaberration in dieser optischen Messkopfvorrichtung erläutert.
  • Die horizontale Achse stellt die durch die Wellenlänge des Lichts normalisierte Wellenfrontaberration dar, während die vertikale Achse die Entfernung von der durch die Brennweite der Objektivlinse normalisierten optischen Achse darstellt, d.h. der numerischen Apertur.
  • Man nimmt die Wellenlänge des Lichts als 670 [nm], die numerische Apertur der Objektivlinse als 0,6 und den Unterschied in der Substratdicke mit Bezug auf den Konstruktionswert als + 0,1 [mm] an. Der Fokus wird so gesteuert, dass die Wellenfrontaberration des Strahls der numerischen Apertur 0,6 gleich 0 ist.
  • 22(a) erläutert ein Beispiel, bei dem kein Phasenunterschied durch das ringförmige Substrat 165 gegeben ist, und die durchschnittliche Abweichung des Wellenfrontaberration 0,095 λ beträgt.
  • 22(b) erläutert hingegen ein Beispiel, bei dem ein ringförmiges Substrat 165 mit einer inneren numerischen Apertur von 0,244 und einer äußeren numerischen Apertur von 0,560 einen Phasenunterschied von 0,316 π ergegeben hat, und sich die durchschnittliche Abweichung der Wellenfrontaberration auf 0,048 λ verringert.
  • In dem ersten Beispiel einer herkömmlichen optischen Messkopfvorrichtung fließt das gesamte Licht der Wellenlänge 650 [nm] durch das wellenlängenselektive Hologramm 161, während 56,7 des Lichts der Wellenlänge 780 [nm] von dem wellenlängenselektiven Hologramm 161 als gebeugtes Licht der Ordnung + 1 gebeugt wird.
  • Dies führt zu dem Nachteil, dass es unmöglich ist, bei der Wiedergabe der Disk 117 ein gutes Signal-Rausch-Verhältnis oder bei der Aufzeichnung eine zufriedenstellende optische Ausgabe zu erhalten.
  • In dem zweiten Beispiel einer herkömmlichen Messkopfvorrichtung trifft Licht der Wellenlänge 650 [nm] in Form von parallelem Licht auf die Objektivlinse 115, während Licht der Wellenlänge 780 [nm] in Form von divergentem Licht auf die Objektivlinse 115 trifft. Dies führt dazu, dass das Licht der Wellenlänge 650 [nm] keine Aberration erzeugt, wenn die Objektivlinse 115 mit Hilfe des Antriebselements in Fokussierrichtung und in Tracking- oder Nachführungsrichtung angetrieben wird, jedoch erzeugt das Licht der Wellenlänge 780 [nm] eine Aberration.
  • Dies führt zu dem Nachteil, dass es unmöglich ist, bei der Wiedergabe der Disk 117 ein gutes Signal-Rausch-Verhältnis bzw. einen guten Jitter oder bei der Aufzeichnung eine zufriedenstellende Spitzenintensität zu erhalten.
  • Das Licht in dem dritten Beispiel einer herkömmlichen optischen Messkopfvorrichtung hat eine einzelne Wellenlänge. Es ist möglich, eine DVD bei einer Wellenlänge von 650 [nm] wiederzugeben, aber nicht bei einer Wellenlänge von 780 [nm], weil es unmöglich ist, einen zufriedenstellend kleinen Lichtpunktdurchmesser zu erhalten.
  • Umgekehrt ist es möglich, eine beschreibbare CD bei einer Wellenlänge von 780 [nm] wiederzugeben, aber nicht bei einer Wellenlänge von 650 [nm], weil es unmöglich ist, ein ausreichendes Reflexionsvermögen zu erhalten. Dies führt zu dem Nachteil, dass beschreibbare CDs nicht wiedergegeben werden können, wenn die Wellenlänge des Lichts 650 [nm] beträgt.
  • Ein anderes optisches Messkopfsystem für unterschiedliche Arten von Disks ist aus der Druckschrift EP 0 747 893 A2 (Nippon Electric Corporation) bekannt, das für die zweiteilige Formabgrenzung verwendet wird. Ein holografisches optisches Bauelement wird bereitgestellt, um nur einen der zwei Lichtstrahlen zu streuen, von denen jeder eine andere Wellenlänge hat. Oder ein aperturbegrenzendes Element wird bereitgestellt, um eine effektive numerische Apertur der Objektivlinse für nur einen der ersten und zweiten Wellenlängen-Lichtstrahlen anzupassen. Augrund des holografischen optischen Bauelements wird das Licht ebenfalls gebeugt, was zu ähnlichen Problemen wie den oben besprochenen führt.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die herkömmlichen Probleme zu lösen, die oben mit Bezug auf eine optische Messkopfvorrichtung beschrieben wurden, die zwei Arten von Disks unterschiedlicher Dicke wiedergeben kann, und eine optische Messkopfvorrichtung bereit zu stellen, die nicht nur ermöglicht, dass ein gutes Signal-Rausch-Verhältnis und einen guten Jitter während der Wiedergabe zusammen mit einer zufriedenstellenden optischen Ausgabe und Spitzenintensität während der Aufzeichnung erhalten werden kann, sondern auch beschreibbare CDs wiedergeben kann.
  • Zur Lösung des oben erwähnten Problems ist die vorliegende Erfindung mit einem ersten optischen System ausgestattet, das einen ersten Halbleiterlaser aufweist, der auf einer vorgeschriebenen Wellenlänge oszilliert, und einen ersten Photosensor, der das Laserlicht dieser Wellenlänge empfängt, sowie ein zweites optisches System, das einen zweiten Halbleiterlaser aufweist, der auf einer anderen vorgeschriebenen Wellenlänge oszilliert, die sich von der Wellenlänge des Halbleiters des ersten optischen Systems unterscheidet, und einen zweiten Photosensor, der das Laserlicht dieser Wellenlänge empfängt.
  • Außerdem ist es mit einer Lichtkombinations-und-Lichtteilungsvorrichtung ausgestattet, wobei das von den besagten ersten und zweiten Halbleiterlasern ausgegebene Licht kombiniert und zu einem vorgeschriebenen optischen Aufzeichnungsmedium mit einer vorgeschriebenen Dicke gelenkt wird, während das von dem besagten optischen Aufzeichnungsmedium reflektierte Licht geteilt bzw. an den besagten ersten oder zweiten Photosensor geleitet wird. Eine Objektivlinse befindet sich zwischen dieser Lichtkombinations-und-Lichtteilungsvorrichtung und dem besagten optischen Aufzeichnungsmedium.
  • Des Weiteren ist sie zwischen der besagten Lichtkombinations-und-Lichtteilungsvorrichtung und der oben erwähnten Objektivlinse mit einer wellenlängenselektiven Phasenplatte ausgestattet, so dass sie die Phasenverteilung mit Bezug auf eine Wellenlänge des Lichts der besagten ersten und zweiten Halbleiterlaser kaum verändert, während sie die Phasenverteilung mit Bezug auf die andere Wellenlänge verändert.
  • Außerdem wird das von dem ersten Halbleiterlaser ausgegebene Licht zur Aufzeichnung oder Wiedergabe mit Bezug auf ein vorgeschriebenes optisches Aufzeichnungsmedium verwendet, während das von dem zweiten Halbleiterlaser ausgegebene Licht zur Aufzeichnung oder Wiedergabe mit Bezug auf ein anderes vorgeschriebenes optisches Aufzeichnungsmedium verwendet wird.
  • Die vorliegende Erfindung verwendet also zwei Halbleiterlaser mit zwei unterschiedlichen Wellenlängen, wobei das Licht der Wellenlänge des ersten Halbleiterlasers zur Aufzeichnung und Wiedergabe mit Bezug auf eine andere Disk der entsprechenden vorgeschriebenen Dicke verwendet wird, und das Licht der Wellenlänge des zweiten Halbleiterlasers zur Aufzeichnung und Wiedergabe mit Bezug auf eine Disk mit der entsprechenden vorgeschriebenen Dicke verwendet wird.
  • Die wellenlängenselektive Phasenplatte behebt die sphärische Aberration, die aus dem Unterschied in der Substratdicke resultiert, da sie die Phasenverteilung mit Bezug auf das Licht der Wellenlänge des ersten Halbleiterlaser nicht verändert, während sie die Phasenverteilung mit Bezug auf das Licht der Wellenlänge von dem zweiten Halbleiterlaser verändert.
  • Da das gesamte Licht der oben erwähnten ersten und zweiten Wellenlängen durch die wellenlängenselektive Phasenplatte fließt, erhält man ein gutes Signal-Rausch-Verhältnis bei der Wiedergabe sowie eine zufriedenstellende optische Ausgabe bei der Aufzeichnung.
  • In diesem Fall kann die vorgeschriebene Wellenlängenausgabe des ersten optischen System bei angenähert 650 [nm] eingesetzt werden, während die vorgeschriebene Wellenlängenausgabe von dem zweiten optischen System bei angenähert 780 [nm] eingesetzt werden kann.
  • Des weiteren kann die Laserlichtausgabe des ersten optischen Systems an ein optisches Aufzeichnungsmedium mit einer Dicke von ungefähr 0,6 [mm] gerichtet werden, während die Laserlichtausgabe des zweiten optischen Systems an ein optisches Aufzeichnungsme dium mit einer Dicke von ungefähr 1,2 [mm] gerichtet werden kann.
  • Außerdem kann das von den ersten und zweiten Halbleiterlasern ausgegebene Licht in Form von parallelem Licht auf die besagte Objektivlinse fallen. Dadurch kann nicht nur ein guter Jitter während der Wiedergabe erhalten werden, da bei Bewegung der Objektivlinse keine Aberration auftritt, sondern es kann auch eine zufriedenstellende Spitzenintensität während der Aufzeichnung erreicht werden.
  • Außerdem können beschreibbare CDs wiedergegeben werden, wenn die besagte andere Wellenlänge auf 780 [nm] eingestellt wird.
  • Die besagte wellenlängenselektive Phasenplatte kann so aufgebaut sein, dass ein konzentrisches Phasenplattenmodell und ein Interferenzmodell auf einem Substrat ausgebildet werden.
  • Wenn dies der Fall ist, kann das Phasenplattenmodell nur innerhalb eines kreisförmigen Bereichs ausgebildet werden, der einen Durchmesser besitzt, welcher kleiner als der tatsächliche Durchmesser der Objektivlinse ist. In diesem Fall kann der Querschnitt des Phasenplattenmodells die Form eines Rechtecks mit zwei Horizontalebenen oder die Form einer Treppe mit drei oder mehr Horizontalebenen aufweisen.
  • Der Phasenunterschied des Lichts, das durch die höhere und niedrigere der beiden benachbarten Stufen in dem Phasenplattenmodell fließt, kann ein ganzzahliges Vielfaches von 2 π mit Bezug auf die Wellenlänge des von den ersten oder zweiten Halbleiterlasern ausgegebenen Lichts sein.
  • Das erwähnte Interferenzfiltermodell kann nur ausserhalb des besagten kreisförmigen Bereichs ausgebildet werden. Dieses Interferenzfiltermodell hat die Eigenschaft, das gesamte Licht der Wellenlängenausgabe des ersten optischen Systems durchfließen zu lassen, während das gesamte Licht der Wellenlängenausgabe des zweiten optischen Systems reflektiert wird, und den Pha senunterschied des Lichts, das innerhalb des kreisförmigen Bereichs fließt, sowie den Phasenunterschied des Lichts, das ausserhalb des Bereichs fließt, auf ein ganzzahliges Vielfaches von 2 π mit Bezug auf die von dem ersten optischen System ausgegebene Wellenlänge anzupassen.
  • Des Weiteren kann die besagte wellenlängenselektive Phasenplatte so aufgebaut sein, dass sie zusammen mit der Objektivlinse durch ein Antriebselement in Fokussierrichtung und in Tracking- oder Nachführungsrichtung gesteuert wird. In diesem Fall kann die Normale der wellenlängenselektiven Phasenplatte mit Bezug auf die optische Achse der Objektivlinse leicht schräggestellt sein.
  • Die besagte Lichtkombinations-und-Lichtteilungsvorrichtung kann durch einen Interferenzfilter gebildet werden, der die Eigenschaft besitzt, das Licht der Wellenlängenausgabe des ersten optischen Systems durchfließen zu lassen, während das Licht der Wellenlängenausgabe des zweiten optischen Systems reflektiert wird.
  • Außerdem kann das besagte wellenlängenselektiven Phasenplattenmodell ausgebildet werden, indem eine dielektrische Schicht auf ein Glassubstrat aufgebracht wird.
  • Das Interferenzfiltermodell kann ausgebildet werden, indem eine mehrlagige dielektrische Schicht auf ein Glassubstrat aufgebracht wird. In diesem Fall kann die mehrlagige dielektrische Schicht so aufgebaut sein, dass sie eine ungerade Anzahl an Schichten aufweist, von denen die erste Schicht einen niedrigen Brechungsindex aufweist, während die folgenden Schichten abwechselnd einen hohen und niedrigen Brechungsindex aufweisen.
  • Des weiteren können das besagte wellenlängenselektiven Phasenplattenmodell und das Interferenzfiltermodell auf der gleichen Oberfläche desselben Glassubstrats ausgebildet werden.
  • Das wellenlängenselektive Phasenplattemodell und das Interferenzfiltermodell können überdies auf unterschiedlichen Oberflächen des Glassubstrats ausgebildet werden. In diesem Fall können die beiden Oberflächen der unterschiedlichen Glassubstrate, auf denen das wellenlängenselektiven Phasenplattenmodell und das Interferenzfiltermodell nicht ausgebildet sind, mit Hilfe eines Klebers miteinander aneinander befestigt werden.
  • Eine Anti-Reflexions-Schicht kann auf einer oder auf beiden Oberflächen des Glassubstrats ausgebildet werden.
  • Außerdem kann das Phasenplattenmodell durch das Formen von Glas oder Kunststoff ausgebildet werden.
  • Des Weiteren können das Wellenlängenselektiven Phasenplattenmodell oder das Interferenzfiltermodell auf der Oberfläche der Objektivlinse ausgebildet werden.
  • Außerdem können das erste optische System oder das zweite optische System mit einer Kollimatorlinse ausgestattet werden, die sicherstellt, dass das von dem ersten bzw. zweiten Halbleiterlaser ausgegebene Licht parallel ist. Ihre Effizienz ist so, wie oben beschrieben wurde.
  • Des Weiteren können das erste optische System oder das zweite optische System mit Mitteln zur Trennung von Licht ausgestattet werden, wobei das von dem ersten oder zweiten Halbleiterlaser ausgegebene Licht, das in ihm vorhanden ist und auf das entsprechende Aufzeichnungsmedium zusteuert, von dem Licht getrennt wird, das von dem ersten oder zweiten Aufzeichnungsmedium reflektiert wird und auf den ersten oder zweiten Photosensor zusteuert.
  • In diesem Fall kann es sich bei dem Mittel zur Teilung von Licht um einen Strahlenteiler handeln. Außerdem kann es sich bei den Mitteln zur Teilung von Licht um einen polarisierenden Strahlenteiler handeln, und zwischen diesem polarisierenden Strah lenteiler und der Objektivlinse kann sich eine Viertelwellenplatte befinden.
  • Des Weiteren können der erste Halbleiterlaser und der erste Photosensor, oder der zweite Halbleiterlaser und der zweite Photosensor im gleichen Paket enthalten sein.
  • In diesem Fall kann es sich bei den Mitteln zur Aufteilung von Licht um ein holografisches optisches Bauelement handeln. Außerdem kann es sich bei den Mitteln zur Aufteilung von Licht um ein polasierendes holografisches optisches Bauelement handeln, und die Viertelwellenplatte kann sich zwischen diesem polarisierenden holografischen optischen Element und der Objektivlinse befinden.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • [1] Hierbei handelt es sich um ein Blockdiagramm, das die erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert.
  • [2] Hierbei handelt es sich um ein Liniendiagramm, das Veränderungen in der Wellenfrontaberration gemäß der ersten, in 1 erläuterten, Ausführungsform erläutert, bei der keine wellenlängenselektive Phasenplatte verwendet wird.
  • [3] Hierbei handelt es sich um Diagramme, die die wellenlängenselektive Phasenplatte erläutern, die in der in 1 erläuterten ersten Ausführungsform verwendet wird, wobei es sich bei 3(a) um eine Draufsicht handelt und bei 3(b) um ein Querschnittsdiagramm entlang der Linie A-A in 3(a).
  • [4] Hierbei handelt es sich um ein Liniendiagramm, das Veränderungen in der Wellenfrontaberration gemäß der in 1 erläuterten ersten Ausführungsform erläutert, bei der die in 3 erläuterte wellenlängenselektive Phasenplatte verwendet wird.
  • [5] Hierbei handelt es sich um eine Tabelle, die den Aufbau des Phasenplattenmodells von 3 darstellt, das verwendet wurde, um den in 4 dargestellten Graphen zu erhalten.
  • [6] Hierbei handelt es sich um Diagramme, die ein anderes Beispiel der wellenlängenselektiven Phasenplatte erläutern, die in der in 1 erläuterteren ersten Ausführungsform verwendet wurde, wobei es sich bei 6(a) um eine Draufsicht handelt und bei 6(b) um ein Querschnittsdiagramm entlang der Linie B-B in 6(a).
  • [7] Hierbei handelt es sich um ein Liniendiagramm, das Veränderungen in der Wellenfrontaberration gemäß der in 1 erläuterten ersten Ausführungsform erläutert, bei der die in 6 erläuterte wellenlängenselektive Phasenplatte verwendet wird.
  • [8] Hierbei handelt es sich um eine Tabelle, die den Aufbau des Phasenplattenmodells von 6 darstellt, das verwendet wurde, um den in 7 dargestellten Graphen zu erhalten.
  • [9] Hierbei handelt es sich um ein Blockdiagramm, das die zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert.
  • [10] Hierbei handelt es sich um ein Liniendiagramm, das Veränderungen in der Wellenfrontaberration gemäß der in 9 erläuterten zweiten Ausführungsform erläutert, bei der keine wellenlängenselektive Phasenplatte verwendet wird.
  • [11] Hierbei handelt es sich um ein Liniendiagramm, das Veränderungen in der Wellenfrontaberration gemäß der in 9 erläuterten zweiten Ausführungsform erläutert, bei der die in 3 erläuterte wellenlängenselektive Phasenplatte verwendet wird.
  • [12] Hierbei handelt es sich um ein Liniendiagramm, das Veränderungen in der Wellenfrontaberration gemäß der in 9 erläuterten zweiten Ausführungsform erläutert, bei der die in 6 erläuterte wellenlängenselektive Phasenplatte verwendet wird.
  • [13] Hierbei handelt es sich um erklärende Diagramme, die ein Verfahren zur Herstellung der wellenlängenselektiven Phasenplatten erläutern, die wie in 3 und 6 erläutert in der ersten und zweiten Ausführungsform verwendet werden, wobei es sich bei 13(a) um ein erklärendes Diagramm handelt, das das Verfahren zur Herstellung des Phasenplattenmodells von 3 darstellt, bei 13(b) um ein erklärendes Diagramm, das das Verfahren zur Herstellung des Phasenplattenmodells von 6 darstellt, und bei 13(c) um ein erklärendes Diagramm, das das Verfahren zur Herstellung des Interferenzfiltermodells von 3 und 6 darstellt.
  • [14] Hierbei handelt es sich um erklärende Diagramme, die ein anderes Verfahren zur Herstellung der wellenlängenselektiven Phasenplatten erläutern, die wie in 3 und 6 erläutert in der ersten und zweiten Ausführungsform verwendet werden, wobei es sich bei 14(a) um ein erklärendes Diagramm handelt, das das Verfahren zur Herstellung des Phasenplattenmodells von 3 darstellt, bei 14(b) um ein erklärendes Diagramm, das das Verfahren zur Herstellung des Phasenplattenmodells nach 6, und bei 14(c) um ein erklärendes Diagramm, das das Verfahren zur Herstellung des Interferenzfiltermodells von 3 und 6 darstellt.
  • [15] Hierbei handelt es sich um ein Blockdiagramm, das eine Anordnung des optisches Systems, einschließlich Halbleiterlasern und Photosensoren erläutert, die in der in 1 und 9 erläuterten ersten und zweiten Ausführungsform verwendet werden.
  • [16] Hierbei handelt es sich um ein erklärendes Diagramm, das die Anordnung der Photosensoren in dem in 15 offenbarten optischen System erläutert.
  • [17] Hierbei handelt es sich um ein Blockdiagramm, das eine andere Anordnung des optischen Systems, einschließlich Halbleiterlasern und Photosensoren erläutert, die die in der in 1 und 9 erläuterten ersten und zweiten Ausführungsform verwendet werden.
  • [18] Hierbei handelt es sich um ein erklärendes Diagramm, das die Anordnung der Photosensoren in dem in 17 offenbarten optischen System erläutert.
  • [19] Hierbei handelt es sich um ein erklärendes Diagramm, das die Anordnung des herkömmlichen Beispiels (1) erläutert.
  • [20] Hierbei handelt es sich um ein Diagramm, das das wellenlängenselektive Hologramm erläutert, das in dem in 19 erläuterten herkömmlichen Beispiel (1) verwendet wird, wobei es sich bei 20(a) um eine Draufsicht handelt und bei 20(b) um ein Querschnittsdiagramm entlang der Linie C-C in 20(a).
  • [21] Hierbei handelt es sich um ein erklärendes Diagramm, das den Aufbau des herkömmlichen Beispiels (2) erläutert.
  • [22] Hierbei handelt es sich um ein Diagramm, das das wellenlängenselektive Aperturelement erläutert, das in dem in 21 erläuterten herkömmlichen Beispiel (2) verwendet wird, wobei es sich bei 22(a) um eine Draufsicht handelt und bei 22(b) um ein Querschnittsdiagramm entlang der Linie D-D in 22(a).
  • [23] Hierbei handelt es sich um ein Diagramm, das die im herkömmlichen Beispiel (3) verwendete variable Phasenplatte erläutert, wobei es sich bei 23(a) um eine Draufsicht handelt und bei 23(b) um ein Querschnittsdiagramm entlang der Linie E-E in 23(a).
  • [24] Hierbei handelt es sich um ein erklärendes Diagramm, das die Eigenschaft der Wellenfrontaberration in dem dritten Beispiel einer herkömmlichen optischen Messkopfvorrichtung erläutert, wobei es sich bei 24(a) um ein Diagramm handelt, das die Eigenschaft in einem Fall darstellt, bei dem kein Phasenunterschied gegeben ist, während es sich bei 24(b) um ein Liniendiagramm handelt, das die Eigenschaft in einem Fall darstellt, bei dem der vorgeschriebene Phasenunterschied gegeben ist.
  • Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
  • Es folgt eine Beschreibung der Ausführungsformen der optischen Messkopfvorrichtung, die die vorliegende Erfindung betreffen.
  • [Erste Ausführungsform]
  • Bei 1 handelt es sich um ein Blockdiagramm, das die erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert.
  • In 1 sind ein optisches System 11 und ein optisches System 12 gegenüber einer Lichtkombinations- und Lichtteilungsvorrichtung 13 eingebaut und auf der gleichen Ebene bidirektional geteilt. Jedes dieser optischen Systeme 11 und 12 ist mit einem Halbleiterlaser sowie mit einem Photosensor ausgestattet, der von einer Disk (Aufzeichnungsmedium) reflektiertes Licht empfängt. In 1 stellt der Code 14 eine wellenlängenselektive Phasenplatte dar.
  • Der Interferenzfilter 13 ermöglicht das Durchfließen von Licht der Wellenlänge 650 [nm], während das Licht der Wellenlänge 780 [nm] reflektiert wird.
  • Dementsprechend beträgt in der in 1 erläuterten Ausführungsform die Wellenlänge des Halbleiterlasers in dem ersten optischen System 11 650 [nm], und die des Halbleiterlasers in dem zweiten optischen System 12 780 [nm].
  • Das von dem Halbleiterlaser in dem ersten optischen System 11 ausgegebene Licht fließt durch den Interferenzfilter 13 und die wellenlängenselektive Phasenplatte 14, um in Form von parallelem Licht auf die Objektivlinse 15 zu fallen, und auf der Disk 16 mit einer Substratdicke von 0,6 [mm] zusammenzulaufen, bei der es sich um das optische Aufzeichnungsmedium handelt.
  • Das von dieser Disk 16 reflektierte Licht fließt in entgegengesetzter Richtung durch die Objektivlinse 15, die wellenlängenselektive Phasenplatte 14 sowie den Interferenzfilter 13, und wird von dem Photosensor in dem ersten optischen System 11 empfangen. Währenddessen wird das von dem Halbleiterlaser in dem zweiten optischen System ausgegebene Licht von dem Interferenzfilter 13 reflektiert und fließt durch die wellenlängenselektive Phasenplatte 14, um in Form von parallelem Licht auf die Objektivlinse 15 zu fallen, und auf der Disk 17 mit einer Substratdicke von 1,2 [mm] zusammenzulaufen, bei der es sich um das optische Aufzeichnungsmedium handelt.
  • Das von dieser Disk 17 reflektierte Licht fließt in entgegengesetzter Richtung durch die Objektivlinse 15 und die wellenlängenselektive Phasenplatte 14, wird von dem Interferenzfilter 13 reflektiert und danach von dem Photosensor in dem zweiten optischen System 12 empfangen.
  • Hier besitzt die Objektivlinse 15 eine sphärische Aberration, die die sphärische Aberration negiert, die erzeugt wird, wenn ein von der Objektivlinse ausgegebenes Licht der Wellenlänge 650 [nm] durch ein Substrat mit einer Dicke von 0,6 [mm] fließt.
  • Wenn die wellenlängenselektive Phasenplatte 14 nicht verwendet wird, bleibt infolgedessen die sphärische Aberration bestehen, die erzeugt wird, wenn ein von der Objektivlinse ausgegebenes Licht der Wellenlänge 780 [nm] durch ein Substrat mit einer Dicke von 1,2 [mm] fließt.
  • Bei 2 handelt es sich um ein Diagramm, das die Eigenschaften der Wellenfrontaberration erläutert, wenn keine wellenlängenselektive Phasenplatte 14 verwendet wird. Im Fall von 24, die ein herkömmliches Beispiel erläutert, stellt die horizontale Achse die Wellenfrontaberration dar, während die vertikale Achse die numerische Apertur darstellt. Eine Fokussteuerung wird eingesetzt, um eine minimale Standardabweichung von der Wellenfrontaberration sicherzustellen, und die effektive numerische Apertur der Objektivlinse 15 in Bezug auf Licht der Wellenlänge 780 [nm] beträgt 0,45.
  • Zu diesem Zeitpunkt ist die optimale Bildoberfläche um 9,4 [μm] weiter entfernt von der Objektivlinse 15 in Bezug auf die Position der Bildoberfläche, wenn keine Aberration vorhanden ist, und die Standardabweichung der Wellenfrontaberration in dieser Position beträgt 0,188 λ.
  • Bei 3(a) und 3(b) handelt es sich um eine Draufsicht und eine Querschnittszeichnung, die die wellenlängenselektive Phasenplatte 14 erläutert, die in der in 1 dargestellten ersten Ausführungsform verwendet wird. Diese wellenlängenselektive Phasenplatte 14 besteht aus einem konzentrischen Phasenplattenmodell 19 und einem Interferenzfiltermodell 20, das auf einem Glassubstrat 18 ausgebildet wird. Hier ist das Phasenplattenmodell 19 so aufgebaut, dass es ein zylindrisches Phasenplattenmodell 19a in der Mitte, und ein ringförmiges Phasenplattenmodell 19b der gleichen Höhe mit einem vorgeschriebenen Abstand aussen herum hat. Ein Interferenzfiltermodell 20 wird so ausgebildet, dass es insgesamt niedriger als das Phasenplattenmodell 19 ist.
  • Wenn der wirksame Durchmesser der Objektivlinse 15 2a ist, wird das Phasenplattenmodell 19 nur innerhalb eines Bereichs ausgebildet, bei dem der Durchmesser 2b kleiner als dieser ist. Wie in 3(b) ist der Querschnitt des Phasenplattenmodells 19 ist rechteckig und weist zwei Horizontalebenen (einschließlich des Substrats) auf.
  • Wenn die Höhe des Phasenplattenmodells 19 h, der Brechungsindex der Brechung n und die Wellenlänge des einfallenden Lichts λ ist, ist der Phasenunterschied des Lichts, das mit oder ohne dem Phasenplattenmodell 19 durch die Horizontalebenen fließt, durch die Formel (3) gegeben.
  • Zum Beispiel, wenn h = 2,83 [μm] und n = 1,46, ϕ = 4 π (= 0) in Bezug auf λ = 650 [nm], und ϕ = 3,33 π (= –0,67 π) in Bezug auf λ = 780 [nm].
  • Wie in 3(b) dargestellt ist, wird das Interferenzfiltermodell 20 nur ausserhalb des Bereichs des Durchmessers 2b ausgebildet.
  • In diesem Fall überträgt das Interferenzfiltermodell 20 nicht nur das gesamte Licht der Wellenlänge 650 [nm] und reflektiert nicht nur das gesamte Licht der Wellenlänge 780 [nm], sondern es passt auch den Phasenunterschied des Lichts, das innerhalb und ausserhalb des Bereichs des Durchmessers 2b fließt, an ein ganzzahliges Vielfaches von 2 π an.
  • Mit anderen Worten, bei der wellenlängenselektiven Phasenplatte 14, fließt das gesamte Licht der Wellenlänge 650 [nm] durch, ohne dabei eine Veränderung der Phasenverteilung im Bereich des Durchmessers 2a zu durchlaufen. Währenddessen durchläuft das Licht der Wellenlänge 780 [nm] eine Veränderung der Phasenverteilung im Bereich des Durchmessers 2b und das gesamte Licht fließt durch, wird jedoch ausserhalb des Bereichs des Durchmessers 2b reflektiert.
  • Wenn die Brennweite der Objektivlinse 15f ist, ist infolgedessen die effektive numerische Apertur in Bezug auf das Licht der Wellenlängen 650 [nm] und 780 [nm] durch a/f bzw. b/f gegeben. Zum Beispiel, wenn f = 3 [mm], a = 1,8 [mm] und b = 1,35 [mm], a/f = 0,6 und b/f = 0,45.
  • Bei 4 handelt es sich um ein Diagramm, das die Eigenschaften der Wellenfrontaberration erläutert, wenn die in 3 erläuterte wellenlängenselektive Phasenplatte verwendet wird. Wie im Fall von 24 (herkömmliches Beispiel), stellt die horizontale Achse die Wellenfrontaberration dar, während die vertikale Achse die numerische Apertur darstellt.
  • Hier wird die effektive numerische Apertur der Objektivlinse 15 in Bezug auf das Licht der Wellenlänge 780 [nm] auf 0,45 eingestellt, und die Position des Phasenplattenmodells 19 wird wie in der in 5 dargestellten Tabelle eingestellt. Die Fokussteuerung wird implementiert, um eine minimale Stanardabweichung der Wellenfrontaberration sicherzustellen. Zu diesem Zeitpunkt ist die optimale Bildoberfläche um 12,0 [μm] weiter entfernt von der Objektivlinse 15 in Bezug auf die Position der Bildoberfläche, wenn keine Aberration vorhanden ist, und die Standardabweichung der Wellenfrontaberration bei dieser Position beträgt 0,076 λ.
  • Dank der Objektivlinse 15 läuft infolgedessen Licht der Wellenlänge 650 [nm] ohne jegliche Aberration auf der Disk 16 zusammen. Dank der Objektlinse 15 läuft währenddessen Licht der Wellenlänge 780 [nm] auf der Disk 17 zusammen, wobei die sphärische Aberration, die der Unterschied bei der Substratdicke mit sich bringt, von besagten 0,188 λ auf 0,076 λ verringert wird.
  • Mit Bezug auf 24, die ein herkömmliches Beispiel erläutert, ist zu erwähnen, dass ein Vergleich von 24(b) mit 24(a) zeigt, dass die Wellenfrontaberration in positiver Richtung in dem Teil verschoben wird, in dem sich das ringförmige Substrat 165 befindet. Umgekehrt zeigt ein Vergleich von 4, die die vorliegende Ausführungsform erläutert, mit 2, daß die Wellenfrontaberration in positiver Richtung in dem Teil verschoben wird, in dem kein Phasenplattenmodell 19 vorhanden ist.
  • Dies ist der Fall, weil der durch die Formel (3) gegebene Phasenunterschied ϕ in dem ringförmigen Substrat 165 des herkömmlichen Beispiels positiv ist, aber in dem Phasenplattenmodell 19 der vorliegenden Ausführungsform effektiv negativ ist.
  • In der in 3 erläuterten wellenlängenselektiven Phasenplatte 14 ist der Phasenunterschied des Lichts, das durch die Teile durchfließt, in denen das Phasenplattenmodell 19 vorhanden oder nicht vorhanden ist, 4 π mit Bezug auf λ = 650 [nm], aber er muss nicht 4 π sein und kann ein ganzzahliges Vielfaches von 2 π sein.
  • 6 besteht aus Diagrammen, die ein anderes Beispiel der wellenlängenselektiven Phasenplatte 14 (wellenlängenselektive Phasenplatte 24) erläutern, die wie in 1 erläutert in der ersten Ausführungsform verwendet wird, wobei es sich bei 6(a) um eine Draufsicht und bei 6(b) um ein Querschnitts diagramm entlang der Linie B-B in 6(a) handelt. Diese wellenlängenselektive Phasenplatte 24 ist so aufgebaut, dass ein konzentrisches Phasenplattenmodell 21 und ein Interferenzfiltermodell 20 auf dem Glassubstrat 18 ausgebildet sind.
  • Wenn der wirksame Durchmesser der Objektivlinse 15 hier 2a ist, ist das Phasenplattenmodell 21 hier nur in einem Bereich ausgebildet, bei dem der Durchmesser 2b kleiner als dieser ist. In diesem Fall besitzt das Phasenplattenmodell 21 ein Phasenplattenmodell 21a im Zentrum, das so ausgebildet ist, dass ein Querschnitt in Form einer Pyramide (Treppe mit vier Horizontalebenen einschließlich des Substrats) mit einem flachen Bereich an der Spitze entsteht, und ein ringförmiges Phasenplattenmodell 21b mit einem vorgeschriebenen Abstand rundherum. In diesem Fall ist das ringförmige Phasenplattenmodell 21b so ausgebildet, dass der Querschnitt die Form von drei Horizontalebenen (einschließlich des Substrats) hat. Die Höhe des Phasenplattenmodells 21a ist in der vorliegenden Ausführungsform ungefähr 1,5 mal größer als die des ringförmigen Phasenplattenmodells 21b eingestellt.
  • Das Interferenzfiltermodell 20 wird ausserdem so ausgebildet, dass es insgesamt niedriger als das Phasenplattenmodell 21 ist.
  • Um dies mit Bezug auf der Phasenunterschied zu erklären: wenn in einer wie in 6(b) dargestellten Treppenform mit vier Horizontalebenen der Höhenunterschied der beiden benachbarten Stufen h, der Brechungsindex n und die Wellenlänge des einfallenden Lichts λ ist, ist der Phasenunterschied des Lichts, das durch die höhere und niedrigere Stufe der beiden benachbarten Stufen in dem Phasenplattenmodell 21 fliesst, durch die Formel (3) gegeben.
  • Zum Beispiel, wenn h = 1,41 [μm] und n = 1,46, ϕ = 2π (= 0) in Bezug auf λ = 650 [nm], und ϕ = 1,67 π (= –0,33 π) in Bezug auf λ = 780 [nm].
  • Wie in 6(b) dargestellt, ist das Interferenzfiltermodell 20 hier nur ausserhalb des Bereichs des Durchmessers 2b ausgebildet. Dieses Interferenzfiltermodell 20 überträgt nicht nur das gesamte Lichts der Wellenlänge 650 [nm] und reflektiert nicht nur das gesamte Lichts der Wellenlänge 780 [nm], sondern passt auch den Phasenunterschieds des Lichts, das innerhalb und ausserhalb des Bereichs des Durchmessers 2b fließt, an ein ganzzahliges Vielfaches von 2 π an.
  • Mit anderen Worten, bei der wellenlängenselektiven Phasenplatte 24 fließt das gesamte Licht der Wellenlänge 650 [nm] durch, ohne dass eine Veränderung in der Phasenverteilung im Bereich des Durchmessers 2a stattfindet. Währenddessen durchläuft das Licht der Wellenlänge 780 [nm] eine Veränderung in der Phasenverteilung im Bereich des Durchmessers 2b und das gesamte Licht fließt durch, wird jedoch ausserhalb des Bereich des Durchmessers 2b reflektiert.
  • Wenn die Brennweite der Objektivlinse 15f ist, ist infolgedessen die effektive numerische Apertur in Bezug auf das Licht der Wellenlängen 650 [nm] und 780 [nm] durch a/f bzw. b/f gegeben. Zum Beispiel, wenn f = 3 [mm], a = 1,8 [mm] und b = 1,35 [mm], a/f = 0,6 und b/f = 0,45.
  • Bei 7 handelt es sich um ein Diagramm, das die Eigenschaften der Wellenfrontaberration erläutert, wenn die in 6 dargestellte wellenlängenselektive Phasenplatte 24 verwendet wird. Wie im Fall des herkömmlichen Beispiels von 24 stellt die horizontale Achse die Wellenfrontaberration dar, während die vertikale Achse die numerische Apertur darstellt.
  • Hier wird die effektive numerische Apertur der Objektivlinse 15 in Bezug auf Licht der Wellenlänge 780 [nm] auf 0,45 eingestellt, und die Position des Phasenplattenmodells 21 wird wie in 8 eingestellt. Die Fokussteuerung wird wieder implementiert, um eine minimale Standardabweichung der Wellenfrontaberration sicherzustellen.
  • Zu diesem Zeitpunkt ist die optimale Bildoberfläche um 14,1 [μm] weiter entfernt von der Objektivlinse 15 in Bezug auf die Position der Bildoberfläche, wenn keine Aberration vorhanden ist, und die Standardabweichung der Wellenfrontaberration bei dieser Position beträgt 0,042 λ.
  • Dank der Objektivlinse 15 läuft infolgedessen Licht der Wellenlänge 650 [nm] auf der Disk 16 ohne jegliche Aberration zusammen. Währenddessen läuft, dank der Objektivlinse 15, Licht der Wellenlänge 780 [nm] auf der Disk 17 zusammen, wobei die sphärische Aberration, die der Unterschied in der Substratdicke mit sich bringt, von den 0,188 λ auf 0,042 λ verringert wird.
  • Mit Bezug auf das herkömmliche Beispiel ist zu erwähnen, dass ein Vergleich von 24(b) mit 24(a) eine Verschiebung der Wellenfrontaberration in positiver Richtung in dem Teil zeigt, in dem das ringförmige Substrat 165 vorhanden ist. Umgekehrt zeigt ein Vergleich von 7, die die vorliegende Ausführungsform erläutert, mit 2 eine erhebliche Verschiebung der Wellenfrontaberration in positiver Richtung entgegen der niedrigesten der vier Horizontalebenen des Phasenplattenmodells 21. Dies ist der Fall, weil der durch Formel (3) gegebene Phasenunterschied ϕ in dem ringförmigen Substrat 165 positiv, aber in dem Phasenplattenmodell 21 effektiv negativ ist.
  • In der in 6 erläuterten wellenlängenselektiven Phasenplatte 24 ist der Phasenunterschied des Lichts, das durch die niedrigere und höhere der beiden benachbarten Stufen des Phasenplattenmodells 21 fließt, 2 π in Bezug auf λ = 650 [nm], muss aber nicht 2 π sein und kann ein ganzzahliges Vielfaches von 2 π sein.
  • Des Weiteren weist der Querschnitt des Phasenplattenmodells 21 in der in 6 erläuterten wellenlängenselektiven Phasenplatte 24 vier Horizontalebenen auf. Es kann sich jedoch um jede Anzahl an Horizontalebenen von 3 an aufwärts handeln.
  • Außerdem sind in der oben erwähnten Ausführungsform die Disks 16 und 17 an einer Stelle übereinander liegend gezeichnet. Das ist der Einfachheit der Beschreibung halber. Es bedeutet, dass sie zum Beispiel sowohl für DVDs als auch CDs verwendet werden kann, aber man sollte bedenken, dass die beiden ursprünglich getrennt eingerichtet und verwendet werden. Das gleiche gilt für unten.
  • [Zweite Ausführungsform]
  • Bei 9 handelt es sich um ein Blockdiagramm, das die zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert.
  • In 9 sind ein optisches System 11 und ein optisches System 12 mit Halbleiterlasern und Photosensoren ausgestattet, die von einer Disk (Aufzeichnungsmedium) reflektiertes Licht wie im Fall der ersten Ausführungsform empfangen. Wie in der ersten Ausführungsform wird die Wellenlänge des Halbleiterlasers in dem ersten optischen Systems 11 auch auf 650 [nm] eingestellt, während die Wellenlänge des Halbleiterlasers in dem zweiten optischen System 12 auf 780 [nm] eingestellt wird.
  • Der Interferenzfilter 13 ermöglicht das Durchfließen von Licht der Wellenlänge 650 [nm], während Licht der Wellenlänge 780 [nm] reflektiert wird.
  • Das von dem Halbleiterlaser in dem ersten optischen System 11 ausgegebene Licht fließt durch den Interferenzfilter 13 und die wellenlängenselektive Phasenplatte 22, um in Form von parallelem Licht auf die Objektivlinse 23 zu fallen und auf der Disk 16 mit einer Substratdicke von 0,6 [mm] zusammen zu laufen.
  • Währenddessen fließt das von dieser Disk 16 reflektierte Licht in der entgegengesetzten Richtung durch die Objektivlinse 23, die wellenlängenselektive Phasenplatte 22 und den Interferenzfilter 13, und wird von dem Photosensor in dem ersten optischen System 11 empfangen.
  • Andererseits wird das von dem Halbleiterlaser in dem zweiten optischen System 12 ausgegebene Licht von dem Interferenzfilter 13 reflektiert und fließt durch die wellenlängenselektive Phasenplatte 22, um in Form von parallelem Licht auf die Objektivlinse 23 zu fallen und auf der Disk 17 mit einer Substratdicke von 1,2 [mm] zusammenzulaufen. Das von dieser Disk 17 reflektierte Licht fließt in entgegengesetzter Richtung durch die Objektivlinse 23 und die wellenlängenselektive Phasenplatte 22, wird vom Interferenzfilter 13 reflektiert und danach von dem Photosensor in dem zweiten optischen System 12 empfangen.
  • Die Objektivlinse 23 hat auf ihrem Innenumfang eine sphärische Aberration, die die sphärische Aberration negiert, die erzeugt wird, wenn von der Objektivlinse ausgegebenes Licht der Wellenlänge 780 [nm] durch ein Substrat mit einer Dicke von 1,2 [mm] fließt, während sie auf ihrem Außenumfang eine sphärische Aberration hat, die die sphärische Aberration negiert, die erzeugt wird, wenn von der Objektivlinse ausgegebenes Licht der Wellenlänge 650 [nm] durch ein Substrat mit einer Dicke von 0,6 [mm] fließt.
  • Wenn die wellenlängenselektive Phasenplatte 22 nicht verwendet wird, bleibt infolgedessen die sphärische Aberration bestehen, die erzeugt wird, wenn von der Objektivlinse ausgegebenes Licht der Wellenlänge 650 [nm] durch ein Substrat mit einer Dicke von 0,6 [mm] fließt.
  • Bei 10 handelt es sich um ein Diagramm, das die Eigenschaften der Wellenfrontaberration erläutert, wenn keine wellenlängenselektive Phasenplatte 22 verwendet wird. Wie im Fall von 4 (herkömmliches Beispiel) stellt hier die horizontale Achse die Wellenfrontaberration dar, während die vertikale Achse die numerische Apertur darstellt. Die Werte der Wellenfrontaberration sind im Vergleich zu der ersten Ausführungsform umgekehrt, weil es einen Unterschied in der sphärischen Aberration der Objektivlinse 23 gibt.
  • Die effektive numerische Apertur des Innenumfangs der Objektivlinse 23 ist in Bezug auf das Licht der Wellenlänge 650 [nm] auf 0,45 eingestellt, und eine Fokussteuerung wird implementiert, um eine minimale Standardabweichung der Wellenfrontaberration sicherzustellen.
  • Zu diesem Zeitpunkt befindet sich die optimale Bildoberfläche um 9,4 [μm] näher an der Objektivlinse 23 in Bezug auf die Position der Bildoberfläche, wenn keine Aberration vorhanden ist, und die durchschnittliche Abweichung der Wellenfrontaberration in dieser Position beträgt 0,2 λ. Die wellenlängenselektive Phasenplatte 22, die wie in 9 erläutert in der zweiten Ausführungsform verwendet wird, entspricht derjenigen (wellenlängenselektiven Phasenplatte 14), die in 3 (erste Ausführungsform) erläutert ist. Sie ist also so aufgebaut, dass ein Phasenplattenmodell 19 und ein Interferenzfiltermodell 20 konzentrisch auf einem Glassubstrat ausgebildet werden.
  • Wenn der wirksame Durchmesser der Objektivlinse 23 2a ist, wird das Phasenplattenmodell 19 nur innerhalb eines Bereichs ausgebildet, von dem der Durchmesser 2b kleiner als dieser ist. Der Querschnitt des Phasenplattenmodells 19 ist rechteckig und weist zwei Horizontalebenen (einschließlich des Substrats) auf.
  • Wenn die Höhe des Phasenplattenmodells 19 hier h, sein Brechungsindex n und die Wellenlänge des einfallenden Lichts λ ist, ist der Phasenunterschied des Lichts, das mit oder ohne dem Phasenplattenmodells 19 durch die Teilabschnitte fließt, durch die Formel (3) gegeben.
  • Zum Beispiel, wenn h = 3,39 [μm] und n = 1,46, ϕ = 4 π (= 0) in Bezug auf λ = 780 [nm], und ϕ = 4,8 π (= 0,8 π) mit Bezug auf λ = 650 [nm].
  • Wie in 3(b) dargestellt ist, wird das Interferenzfiltermodell 20 nur ausserhalb des Bereichs des Durchmessers 2b ausgebildet.
  • Dieses Interferenzfiltermodell 20 überträgt nicht nur das gesamte Licht der Wellenlänge 650 [nm] und reflektiert nicht nur das gesamte Licht der Wellenlänge 780 [nm], sondern passt auch den Phasenunterschied des Lichts, das innerhalb und ausserhalb des Bereichs des Durchmessers 2b fließt, auf ein ganzzahliges Vielfaches von 2 π an.
  • Mit anderen Worten, bei der wellenlängenselektiven Phasenplatte 22 fließt das gesamte Licht der Wellenlänge 650 [nm] durch und durchläuft dabei eine Veränderung der Phasenverteilung in dem Bereich des Durchmessers 2b, während in dem Bereich zwischen Durchmesser 2a und Durchmesser 2b das gesamte Licht durchfliesst, ohne dabei irgendeine Veränderung der Phasenverteilung zu durchlaufen. Das Licht der Wellenlänge 780 [nm] durchläuft keine Veränderung in der Phasenverteilung im Bereich des Durchmessers 2b und das gesamte Licht fließt durch, während ausserhalb des Bereichs des Durchmessers 2b das gesamte Licht reflektiert wird.
  • Wenn die Brennweite der Objektivlinse 23f ist, ist infolgedessen die effektive numerische Apertur mit Bezug auf das Licht der Wellenlängen 650 [nm] und 780 [nm] durch a/f bzw. b/f gegeben.
  • Zum Beispiel, wenn f = 3 [mm], a = 1,8 [mm] und b = 1,35 [mm], a/f = 0,6 und b/f = 0,45.
  • Es ist hinzuzufügen, dass der Durchmesser an der Grenze zwischen dem Innenumfang und dem Außenumfang der Objektlinse 23 2b ist.
  • Mit anderen Worten, die Objektivlinse 23 hat im Bereich des Durchmessers 2b eine sphärische Aberration, die die sphärische Aberration negiert, die erzeugt wird, wenn von der Objektivlinse ausgegebenes Licht der Wellenlänge 780 [nm] durch ein Substrat mit einer Dicke von 1,2 [mm] fließt, während sie im Bereich zwischen dem Durchmesser 2a und dem Durchmesser 2b eine sphärische Aberration besitzt, die die sphärische Aberration negiert, die erzeugt wird, wenn von der Objektivlinse ausgegebenes Licht der Wellenlänge 650 [nm] durch ein Substrat mit einer Dicke von 0,6 [mm] fließt.
  • Bei 11 handelt es sich um ein Diagramm, das die Eigenschaften der Wellenfrontaberration erläutert, wenn die wellenlängenselektive Phasenplatte 22 verwendet wird, die der in 3 erläuterten wellenlängenselektiven Phasenplatte 14 entspricht. Wie im Fall von 24 (herkömmliches Beispiel) stellt die horizontale Achse die Wellenfrontaberration dar, während die vertikale Achse die numerische Apertur darstellt.
  • Die numerische Apertur der Objektivlinse 23 wird in Bezug auf Licht der Wellenlänge 650 [nm] auf 0,6 eingestellt, und die Position des Phasenplattenmodells 19 wird wie in der in 5 dargestellten Tabelle eingestellt. Eine Fokussteuerung wird implementiert, um eine minimale Standardabweichung der Wellenfrontaberration sicherzustellen.
  • Zu diesem Zeitpunkt befindet sich die optimale Bildoberfläche um 12,0 [μm] näher an der Objektivlinse 23 in Bezug auf die Position der Bildoberfläche, wenn keine Aberration vorhanden ist, und die Standardabweichung der Wellenfrontaberration in dieser Position beträgt 0,091 λ. Wenn die Objektivlinse 23 so aufgebaut ist, dass die Bildoberfläche des Außenumfangs um 12,0 [μm] näher an der Objektivlinse 23 ist in Bezug auf die Position der Bildoberfläche des Innenumfangs, wenn keine Aberration vorhanden ist, läuft Licht der Wellenlänge 780 [nm] dank der Objektivlinse 23 ohne jegliche Aberration auf der Disk 17 zusammen, während Licht der Wellenlänge 650 [nm] dank der Objektivlinse 23 auf der Disk 16 zusammenläuft, wobei die sphärische Aberration, die der Unterschied der Substratdicke mit sich bringt, von den 0,226 λ auf 0,091 λ verringert wird.
  • Es ist zu erwähnen, dass ein Vergleich von 24(b) mit 24(a) eine Verschiebung der Wellenfrontaberration in positiver Richtung in dem Teil zeigt, in dem das ringförmige Substrat 165 vorhanden ist.
  • Gleichermaßen zeigt ein Vergleich von 11 mit 10 eine Verschiebung der Wellenfrontaberration in positiver Richtung in dem Teil, in dem das Phasenplattenmodell 19 vorhanden ist.
  • Dies ist der Fall, weil der durch Formel (3) gegebene Phasenunterschied ϕ in dem ringförmigen Substrat 165 des herkömmlichen Beispiels positiv ist, und in dem Phasenplattenmodell 19 ebenfalls effektiv positiv ist.
  • In der in 3 erläuterten wellenlängenselektiven Phasenplatte 22 ist der Phasenunterschied des Lichts, das durch die Teile fließt, in denen das Phasenplattenmodell 19 vorhanden oder nicht vorhanden ist, 4 π in Bezug auf λ = 780 [nm], aber er muss nicht 4 π sein und kann ein ganzzahliges Vielfaches von 2 π sein.
  • Die in 6 erläuterte wellenlängenselektive Phasenplatte 24 kann gegen die wellenlängenselektive Phasenplatte 22 ausgetauscht werden, die wie in 9 erläutert in der zweiten Ausführungsform verwendet wird. In diesem Fall ist sie so aufgebaut, dass ein konzentrisches Phasenplattenmodell 21 und ein Interferenzfiltermodell 20 auf einem Glassubstrat 18 ausgebildet werden.
  • Wenn der wirksame Durchmesser der Objektivlinse 23 hier 2a ist, wird das Phasenplattenmodell 21 hier nur innerhalb eines Bereichs ausgebildet, dessen Durchmesser 2b kleiner als dieser ist.
  • Der Querschnitt des Phasenplattenmodells 21 weist hier die Form einer Treppe mit vier Horizontalebenen auf. Wenn der Höhenunterschied der beiden benachbarten Stufen h, der Brechungsindex n und die Wellenlänge des einfallenden Lichts λ ist, ist der Pha senunterschied des Lichts, das durch die niedrigere und höhere der beiden benachbarten Stufen in dem Phasenplattenmodell 21 fließt, durch die Formel (3) gegeben.
  • Zum Beispiel, wenn h = 1,70 [μm] und n = 1,46, ϕ = 2π (= 0) in Bezug auf λ = 780 [nm], und ϕ = 2,4 π (= 0,4 π) in Bezug auf λ = 650 [nm].
  • Wie in 6 dargestellt, wird das Interferenzfiltermodell 20 hier nur ausserhalb des Bereichs des Durchmessers 2b ausgebildet.
  • Wie in 6 überträgt das Interferenzfiltermodell 20 nicht nur das gesamte Licht der Wellenlänge 650 [nm] und reflektiert nicht nur das gesamte Licht der Wellenlänge 780 [nm], sondern passt auch den Phasenunterschied des Lichts, das innerhalb und ausserhalb des Bereichs des Durchmessers 2b durchfließt, auf ein ganzzahliges Vielfaches von 2π an.
  • Mit anderen Worten, bei der wellenlängenselektiven Phasenplatte 24 fließt das gesamte Licht der Wellenlänge 650 [nm] durch und durchläuft dabei eine Veränderung in der Phasenverteilung im Bereich des Durchmessers 2b, während es in dem Bereich zwischen Durchmesser 2a und Durchmesser 2b durchfließt, ohne irgendeine Veränderung in der Phasenverteilung zu durchlaufen. Währenddessen durchläuft Licht der Wellenlänge 780 [nm] keine Veränderung in dem Bereich des Durchmessers 2b und das gesamte Licht fließt durch, aber ausserhalb des Bereichs des Durchmessers 2b wird das gesamte Licht reflektiert.
  • Wenn die Brennweite der Objektivlinse 23f ist, ist infolgedessen die effektive numerische Apertur in Bezug auf das Licht der Wellenlängen 650 [nm] und 780 [nm] durch a/f bzw. b/f gegeben.
  • Zum Beispiel, wenn f = 3 [mm], a = 1,8 [mm] und b = 1,35 [mm], a/f = 0,6 und b/f = 0,45.
  • Es ist hinzuzufügen, dass der Durchmesser an der Grenze zwischen dem Innenumfang und dem Außenumfang der Objektivlinse 23 2b ist.
  • Mit anderen Worten, die Objektivlinse 23 hat in dem Bereich des Durchmessers 2b eine sphärische Aberration, die die sphärische Aberration negiert, die erzeugt wird, wenn von der Objektivlinse ausgegebenes Licht der Wellenlänge 780 [nm] durch ein Substrat mit einer Dicke von 1,2 [mm] fließt, während sie in dem Bereich zwischen Durchmesser 2a und Durchmesser 2b eine sphärische Aberration hat, die die sphärische Aberration negiert, die erzeugt wird, wenn von der Objektivlinse abgegebenes Licht der Wellenlänge 650 [nm] durch ein Substrat mit einer Dicke von 0,6 [mm] fließt.
  • Bei 12 handelt es sich um ein Diagramm, das die Eigenschaften der Wellenfrontaberration erläutert, wenn die in 6 erläuterte wellenlängenselektive Phasenplatte 24 verwendet wird. Wie in 24 (herkömmliches Beispiel) stellt die horizontale Achse die Wellenfrontaberration dar, während die vertikale Achse die numerische Apertur darstellt.
  • Die numerische Apertur der Objektivlinse 23 wird in Bezug auf Licht der Wellenlänge 650 [nm] auf 0,6 eingestellt, und die Position des Phasenplattenmodells 21 wird wie in 8 eingestellt. Die Fokussteuerung wird wieder implementiert, um eine minimale Standardabweichung der Wellenfrontaberration sicherzustellen.
  • Zu diesem Zeitpunkt ist die optimale Bildoberfläche um 14,1 [μm] näher an der Objektivlinse 23 in Bezug auf die Position der Bildoberfläche, wenn keine Aberration vorhanden ist, und die Standardabweichung der Wellenfrontaberration in dieser Position ist 0,051 λ. Wenn infolgedessen in diesem Fall die Objektivlinse 23 so aufgebaut ist, dass die Bildoberfläche des Außenumfangs um 14,1 [μm] näher an der Objektivlinse 23 ist in Bezug auf die Position der Bildoberfläche des Innenumfangs, wenn keine Aberration vorhanden ist, dann läuft in diesem Fall infolgedessen Licht der Wellenlänge 780 [nm] dank der Objektivlinse 23 ohne jegliche Aberration auf der Disk 17 zusammen, während Licht der Wellenlänge 650 [nm] dank der Objektivlinse auf der Disk 16 zusammenläuft, wobei die sphärische Aberration, die der Unterschied der Substratdicke mit sich bringt, von den 0,226 λ auf 0,051 λ verringert wird.
  • Mit Bezug auf das herkömmliche Beispiel ist zu erwähnen, dass ein Vergleich von 24(b) mit 24(a) eine Verschiebung der Wellenfrontaberration in positiver Richtung in dem Teil zeigt, in dem das ringförmige Substrat 165 vorhanden ist.
  • Gleichermaßen zeigt ein Vergleich von 12, die die vorliegende Ausführungsform erläutert, mit 10 eine erhebliche Verschiebung in der Wellenfrontaberration in positiver Richtung, der niedrigsten der vier Horizontalebenen des Phasenplattenmodells 21 entgegen.
  • Dies ist der Fall, weil der durch Formel (3) gegebene Phasenunterschied ϕ in dem ringförmigen Substrat 165 in dem herkömmlichen Beispiel (vgl. 24) positiv ist, und in dem Phasenplattenmodell 21 ebenfalls effektiv positiv ist.
  • Wenn die gleiche, in 6 erläuterte wellenlängenselektive Phasenplatte 24 gegen die wellenlängenselektive Phasenplatte 22 ausgetauscht wird, ist der Phasenunterschied des Lichts, das durch die niedrigere und höhere der beiden benachbarten Stufen des Phasenplattenmodells 21 fließt, 2 π in Bezug auf λ = 780 [nm], muss aber nicht 2 π sein und kann ein ganzzahliges Vielfaches von 2π sein.
  • Wenn die gleiche, in 6 erläuterte Wellenlängenselektive Phasenplatte 24 gegen die Wellenlängenselektive Phasenplatte 22 ausgetauscht wird, weist der Querschnitt des Phasenplattenmodells 21 überdies vier Horizontalebenen auf, aber es kann sich um jede Anzahl von Horizontalebenen von drei an aufwärts handeln.
  • Außerdem kann in den in 1 und 9 erläuterten Ausführungsformen die wellenlängenselektive Phasenplatte 14 bzw. 22 in einem Gehäuse zusammen mit der Objektivlinse 15 bzw. 23 von einem Antriebselement in Fokussierrichtung und in Tracking- oder Nachführungsrichtung gesteuert werden. Wenn nur die Objektivlinse 15 bzw. 23 durch das Antriebselement in der Tracking- oder Nachführungsrichtung gesteuert wird, verschiebt sich das Zentrum des konzentrischen Phasenplattenmodells der wellenlängenselektiven Phasenplatte 14 bzw. 22 von der Mitte der Objektivlinse 15, so dass eine Aberration des Lichts erzeugt wird, das eine Veränderung der Phasenverteilung in der wellenlängenselektiven Phasenplatte 14 bzw. 22 durchläuft.
  • In diesem Fall kommt es zu keiner solchen Aberration, wenn die wellenlängenselektive Phasenplatte 14 bzw. 22 in einem Gehäuse zusammen mit der Objektivlinse 15 bzw. 23 von einem Antriebselement in der Tracking- oder Nachführungsrichtung gesteuert wird. Außerdem kann in den in 1 und 9 erläuterten Ausführungsformen die Normale der wellenlängenselektiven Phasenplatte 14 bzw. 22 in Bezug auf die optische Achse der Objektivlinse 15 bzw. 23 leicht schräg sein.
  • Wenn die Normale der wellenlängenselektiven Phasenplatte 14 bzw. 22 parallel in Bezug auf die optische Achse ist, trifft das durch die wellenlängenselektive Phasenplatte 14 bzw. 22 reflektierte divergente Licht auf die Photosensoren in den optischen Systemen 11 und 12. Wenn die Normale der wellenlängenselektiven Phasenplatte 14 bzw. 22 jedoch in Bezug auf die optische Achse leicht schräg ist, trifft kein solches divergentes Licht auf die Photosensoren.
  • In den in 1 und 9 erläuterten Ausführungsformen wird ein Interferenzfilter 13 verwendet, damit Licht der Wellenlänge 650 [nm] durchfließen kann, während Licht der Wellenlänge 780 [nm] reflektiert wird.
  • Umgekehrt kann auch ein Interferenzfilter verwendet werden, damit Licht der Wellenlänge 780 [nm] durchfließen kann, während Licht der Wellenlänge 650 [nm] reflektiert wird. In diesem Fall sind die Positionen des ersten optischen Systems 11 und des zweiten optischen Systems 12 umgekehrt.
  • In den in 1 und 9 erläuterten Ausführungsformen fließt sowohl das gesamte Licht der Wellenlänge 650 [nm] als auch das Licht der Wellenlänge 780 [nm] innerhalb der effektiven numerischen Apertur durch die wellenlängenselektive Phasenplatte 14 bzw. 22, und ein gutes Signal-Rausch-Verhältnis wird bei der Wiedergabe von Disk 16 und Disk 17 erhalten, sowie eine zufriedenstellende optische Ausgabe bei der Aufzeichnung.
  • Des Weiteren ist keine Aberration vorhanden, wenn Licht der Wellenlänge 650 [nm] oder Licht der Wellenlänge 780 [nm] in Form von parallelem Licht auf die Objektivlinse 15 bzw. 23 trifft, sogar wenn sich die Objektivlinse 15 bzw. 23 bewegt. Dadurch wird bei der Wiedergabe der Disk 16 und der Disk 17 ein gutes Signal-Rausch-Verhältnis erhalten, sowie eine zufriedenstellende Spitzenintensität bei der Aufzeichnung.
  • Licht der Wellenlänge 780 [nm] bedeutet ausserdem, dass eine Wiedergabe auch dann möglich ist, wenn es sich bei der Disk 17 um eine beschreibbare CD handelt.
  • [Verfahren zur Herstellung der wellenlängenselektiven Phasenplatte (1)]
  • Es folgt eine detaillierte Beschreibung des Verfahrens zur Herstellung der wellenlängenselektiven Phasenplatte 14 bzw. 24, die ein wichtiger Teil der vorliegenden Erfindung ist.
  • 13 erläutert ein Verfahren zur Herstellung der wellenlängenselektiven Phasenplatte 14 bzw. 24, die in den ersten und zweiten Ausführungsformen eingesetzt wird.
  • In 13 wird das Phasenplattenmodell 19 ausgebildet, indem zuerst eine dielektrische Schicht von Siliziumoxid (SiO2) oder eine ähnliche Verbindung auf das Glassubstrat 18 aufgebracht wird.
  • Zuerst wird die Anordnung des Phasenplattenmodells 19 beschrieben, wobei sein Querschnitt wie in der wellenlängenselektiven Phasenplatte 14 (vgl. 3) rechteckig mit zwei Horizontalebenen (einschließlich des Substrats) ist.
  • Wie 13(a) zeigt, wird eine Photomaske verwendet, um die Höhe h auf die Bereiche 19E und 19F aufzubringen. Auf diese Weise wird ein Phasenplattenmodell 19 auf dem Glassubstrat 18 ausgebildet.
  • Wenn der Querschnitt des Phasenplattenmodells 21 wie in der der wellenlängenselektiven Phasenplatte 24 (vgl. 6) die Form einer Treppe mit vier Horizontalebenen (einschließlich des Substrats) aufweist, wird wie in 13(a) eine erste Photomaske verwendet, um die Höhe 2h auf die Bereiche 19E und 19F aufzubringen. Dann wird eine zweite Photomaske verwendet, um die Höhe h wie in 13(b) auf den Bereich 21E aufzubringen. Auf diese Weise wird ein Phasenplattenmodell 21 auf dem Glassubstrat 18 ausgebildet.
  • Des Weiteren wird das in 13(c) erläuterte Interferenzfiltermodell 20 ausgebildet, indem eine Photomaske verwendet wird, um eine mehrlagige dielektrische Schicht auf das Glassubstrat 18 aufzubringen, zusätzlich zu dem, was in 13(a) oder (b) dargestellt ist. Auf diese Weise wird die wellenlängenselektive Phasenplatte 14 bzw. 24 fertig gestellt.
  • [Verfahren zur Herstellung der wellenlängenselektiven Phasenplatte (2)]
  • 14 erläutert ein weiteres Verfahren zur Herstellung der wellenlängenselektiven Phasenplatte 14 bzw. 24, die in den oben erwähnten ersten und zweiten Ausführungsformen eingesetzt wird.
  • In 14 wird das Phasenplattenmodell 29 durch Ätzen des Glassubstrats 28 ausgebildet.
  • Zuerst wird die Anordnung des Phasenplattenmodells 29 beschrieben. Es handelt sich um die gleiche Anordnung wie bei dem Phasenplattenmodell 19 (vgl. 3), und sie hat einen rechteckigen Querschnitt mit zwei Horizontalebenen (einschließlich des Substrats). Wie 14(a) zeigt, wird zuerst eine Photomaske verwendet, um den Bereich 29A (ringförmig) bis zu der Tiefe h zu ätzen. Auf diese Weise wird ein Phasenplattenmodell 29 auf dem Glassubstrat 28 ausgebildet, das dem Phasenplattenmodell 14 (vgl. 3) entspricht.
  • Wenn der Querschnitt des Phasenplattenmodells 31 wie in der wellenlängenselektiven Phasenplatte 24 (vgl. 6) die Form einer Treppe mit vier Horizontalebenen (einschließlich des Substrats) aufweist, wird eine erste Photomaske verwendet, um den Bereich 29A wie in 14(a) bis zu der Tiefe 2h zu ätzen. Dann wird eine zweite Photomaske verwendet, um den Bereich 31A wie in 14(b) bis zu der Tiefe h zu ätzen. Auf diese Weise wird ein Phasenplattenmodell 31 auf dem Glassubstrat 28 ausgebildet.
  • Außerdem wird das Interferenzfiltermodell 20, wie in 4(c) erläutert, ausgebildet, indem eine Photomaske verwendet wird, um eine mehrlagige dielektrische Schicht auf das Glassubstrat 28 aufzubringen. Auf diese Weise wird die wellenlängenselektive Phasenplatte 14A oder 24A fertig gestellt.
  • [Interferenzfiltermodell der wellenlängenselektiven Phasenplatte usw.]
  • Die mehrlagige dielektrische Schicht, die das Interferenzfiltermodell 20 ausmacht, ist so aufgebaut, dass sie aus einer ungera den Anzahl von Schichten besteht, von denen die erste Schicht einen niedrigen Brechungsindex aufweist, während die folgenden Schichten abwechselnd einen hohen und niedrigen Brechungsindex aufweisen.
  • In diesem Fall, wenn die Brechungsindizes der machfolgenden Schichten n1 und n2 und die Dicken d1 und d2 sind, kann ein Interferenzfiltermodell, das ein Durchfließen des gesamten Lichts der Wellenlänge 650 [nm] ermöglicht, während das gesamte Licht der Wellenlänge λ = 780 [nm] reflektiert wird, n1 × dl = n2 × d2 = λ/4 entsprechen.
  • Wenn Titanoxid (TiO2) als die Schicht mit dem hohen Brechungsindex verwendet wird, und Siliziumoxid (SiO2) als die Schicht mit dem niedrigen Brechnungsindex, sind n1 und n2 entsprechend 2,30 und 1,46, was dazu führt, dass d1 = 85 [nm], d2 = 134 [nm].
  • Hier wird die Dicke der ersten Schicht so festgelegt, dass der Phasenunterschied des Lichts, das durch die Teilabschnitte fließt, in denen das Interferenzfiltermodell 20 vorhanden ist und in denen es nicht vorhanden ist, ein ganzzahliges Vielfaches von 2π ist.
  • Es ist hinzuzufügen, dass in den in 13 und 14 erläuterten Verfahren das Phasenplattenmodell und das Interferenzfiltermodell auf der gleichen Oberfläche des gleichen Glassubstrats ausgebildet wurden. Im Gegensatz dazu können das Phasenplattenmodell und das Interferenzfiltermodell auch auf verschiedenen Oberflächen des gleichen Glassubstrats ausgebildet werden.
  • Außerdem kann das Phasenplattenmodell und das Interferenzfiltermodell auf unterschiedlichen Glassubstraten ausgebildet werden.
  • In diesem Fall können die Oberflächen, auf denen das Phasenplattenmodell und das Interferenzfiltermodell nicht ausgebildet werden, mit Hilfe eines Klebers aneinander befestigt werden. Des Weiteren kann auch eine Anti-Reflexions-Schicht auf einer oder beiden Oberflächen des Glassubstrats ausgebildet werden.
  • Darüber hinaus werden in den in 13 und 14 erläuterten Verfahren das Phasenplattenmodell und das Interferenzfiltermodell durch Aufbringen oder Ätzen auf dem Glassubstrat ausgebildet. Im Gegensatz dazu kann das Phasenplattenmodell auch durch Formen auf Glas oder Kunstoff ausgebildet werden. Das Phasenplattenmodell oder das Interferenzfiltermodell können ebenfalls auf der Oberfläche der Objektivlinse ausgebildet werden.
  • [Optische Systeme]
  • 15 erläutert ein spezifisches Beispiel des in der ersten und zweiten Ausführungsform verwendeten optischen Systems 11 (oder 12), einschließlich des Halbleiterlasers 11A und des Photosensors 11B.
  • Das in 15 erläuterte optische System ist für Nur-Lese-Disks (read-only) geeignet. Wenn es ohne Abänderung als das erste optische System verwendet wird, kann es DVDs mit einer Substratdicke von 0,6 [mm] wiedergeben. Wenn es dementsprechend mit Abänderung als zweites optisches System verwendet wird, kann es CDs mit einer Substratdicke von 1,2 [mm] wiedergeben.
  • Es folgt eine detailliertere Beschreibung.
  • Das von dem Halbleiterlaser 11A im optischen System 11 (oder 12) ausgegebene Licht wird von dem Beugungsgitter 30 in übertragenes Licht und gebeugtes Licht der Ordnung +/– 1 geteilt. Diese werden entsprechend von der Kollimatorlinse 29 in paralleles Licht umgewandelt, danach fließen ca. 50% durch den Strahlenteiler 32 und steuern auf die Disk zu. Ungefähr 50% von jeder Art des von der Disk reflektierten Lichts wird von dem Strahlenteiler 32 reflektiert und fließt durch die Linse 33 und die Zylinderlinse 32, um von dem Photosensor 11B empfangen zu werden.
  • Das Beugungsgitter 30 ist nicht unbedingt notwendig.
  • Bei 16 handelt es sich um ein spezifisches Beispiel des Photosensors 11B.
  • Das übertragene Licht des Beugungsgitters 30 in 15 bildet den Lichtpunkt 42 auf den viergeteilten lichtempfangenden Einheiten 36-39. Währenddessen bildet gebeugtes Licht der Ordnung +/– 1 von dem Beugungsgitter 30 die Lichtpunkte 43 und 44 auf den lichtempfangenden Einheiten 40 bzw. 41.
  • Wenn die Ausgabe der lichtempfangenden Einheiten 36-41 durch V36-41 (V) entsprechend dargestellt ist, kann das Fokusfehlersignal durch die Astigmatismusmethode wie folgt berechnet werden. (V36 + V39) – (V37 + V38)
  • Das Strahlenverlaufsfehlersignal wird in Bezug auf eine DVD durch einen Phasenvergleich von V36 + V39 bzw. V37 + V38 unter Anwendung der Phasendifferenzerkennungsmethode erhalten. Des Weiteren wird es in Bezug auf eine CD erhalten, indem V40 – V41 unter Verwendung der Dreistrahlenmethode berechnet wird.
  • Desweiteren wird das Disk-Auslese-Signal von der Berechnung V36 + V37 + V38 + V39 erhalten.
  • [Andere Beispiele optischer Systeme]
  • 17 erläutert eine weitere Anordnung des optischen Systems 11 (oder 12).
  • Das in 17 erläuterte optische System ist für beschreibbare und wiederbeschreibbare Disks geeignet. Das erste optische System 11 kann effektiv zur Aufzeichnung und Wiedergabe von beschreibbaren und wiederbeschreibbaren DVDs mit einer Substratdicke von 0,6 [mm] verwendet werden, während das zweite optische System 12 effektiv zur Aufzeichnung und Wiedergabe von beschreibbaren und wiederbeschreibbaren CDs mit einer Substratdicke von 1,2 [mm] verwendet werden kann.
  • Das von dem Halbleiterlaser 11E ausgegebene Licht wird mit dem Beugungsgitter 46 in übertragenes Licht und gebeugtes Licht der Ordnung +/– 1 geteilt. Dieses wird entsprechend mit einer Kollimatorlinse 29 in paralleles Licht umgewandelt, nachdem es als P-polarisiertes Licht auf den polarisierenden Strahlenteiler 47 trifft. Das gesamte Licht fließt durch, wird mit einer Viertelwellenplatte 48 von linear polarisiertem Licht in kreisförmig polarisiertes Licht umgewandelt, und steuert auf die Disk zu. Das von der Disk reflektierte Licht wird mit der Viertelwellenplatte 48 von kreisförmig polarisiertem Licht in linear polarisiertes Licht umgewandelt, und trifft in Form von S-polarisiertem Licht auf den polarisierenden Strahlenteiler 47. Das gesamte Licht wird reflektiert, und fließt durch die Linse 33 und die Zylinderlinse 34, um von dem Photosensor 11F empfangen zu werden. Das Beugungsgitter 46 ist nicht unbedingt notwendig.
  • 18 erläutert die Anordnung des Photosensors 11F. Das übertragene Licht von dem Beugungsgitter 46 bildet den Lichtpunkt 58 auf den viergeteilten lichtempfangenden Einheiten 50-53 des Photosensors 11F (vgl. 18). Währenddessen bildet das gebeugte Licht der Ordnung +/– 1 von dem Beugungsgitter 46 die Lichtpunkte 59 und 60 auf den halbierten lichtempfangenden Einheiten 54 bzw. 55 und 56 bzw. 57.
  • Wenn die Ausgabe der Lichtempfangenden Einheiten 50-57 durch V50-57 (V) entsprechend dargestellt ist, kann das Fokusfehlersignal durch die Astigmatismusmethode wie folgt berechnet werden. (V50 + V53) – (V51 + V52)
  • Das Strahlenverlaufsfehlersignal wird in Bezug auf eine wiederbeschreibbare DVD oder CD erhalten, indem (V50 + V52) – (V51 + V53) unter Verwendung der "push-pull"-Methode berechnet wird.
  • Außerdem wird es in Bezug auf eine beschreibbare DVD oder CD erhalten, indem (V50 + V52) – [(V51 + V53) – K(V54 + V56) – (V55 + V57)] unter Verwendung der Differenz-"push-pull"-Methode berechnet wird. Das Disk-Auslese-Signal wird durch Berechnung von V50 + V51 + V52 + V53 erhalten.
  • In den in 15 und 17 erläuterten entsprechenden Anordnungen der optischen Systeme 11 bzw. 12 sind die Halbleiterlaser und die Photosensoren in unterschiedlichen Paketen untergebracht.
  • Im Gegensatz dazu können die Halbleiterlaser und die Photosensoren aus Gründen der Kompaktheit auch in dem gleichen Paket angeordnet sein.
  • In diesem Fall können ein holografisches optisches Element oder ein polarisierendes holografisches optisches Element anstatt des Strahlenteilers oder des polarisierenden Strahlenteilers verwendet werden.
  • [Wirkung der Erfindung]
  • Wie oben beschrieben wurde, hat die vorliegende Erfindung zwei Halbleiterlaser von unterschiedlichen Wellenlängen und eine wellenlängenselektive Phasenplatte, und ist so aufgebaut, dass Licht einer vorgeschriebenen Wellenlänge (z.B. 650 [nm]) zur Aufzeichnung und Wiedergabe in Bezug auf Disks mit einer vorgeschriebenen Dicke (z.B. DVDs) verwendet wird, während Licht einer anderen Wellenlänge (z.B. 780 [nm]) in Bezug auf Disks mit einer anderen Dicke (z.B. CDs) zur Aufzeichnung und Wiedergabe verwendet wird. In Bezug auf die wellenlängenselektive Phasenplatte wird ein Verfahren angewandt, wobei die sphärische Aberration, die der Unterschied in der Substratdicke mit sich bringt, korrigiert wird, indem die Phasenverteilung in Bezug auf Licht einer vorgeschriebenen Wellenlängenausgabe des ersten optischen Systems unverändert bleibt, während die Phasenvertei lung in Bezug auf Licht einer anderen vorgeschriebenen Wellenlängenausgabe des zweiten optischen Systems verändert wird.
  • Infolgedessen fließt in der vorliegenden Erfindung das gesamte Licht der Wellenlängenausgaben des ersten und des zweiten optischen Systems durch die wellenlängenselektive Phasenplatte, wodurch ein besseres Signal-Rausch-Verhältnis während der Wiedergabe als in herkömmlichen optischen Messkopfvorrichtungen erhalten wird, während bei der Aufzeichnung eine zufriedenstellende optische Ausgabe erreicht wird. Durch Sicherstellen, dass Licht der Wellenlängenausgabe des ersten bzw. zweiten optischen Systems in Form von parallelem Licht auf die Objektivlinse trifft, verhindert die vorliegende Erfindung ausserdem, dass bei Bewegung der Objektivlinse eine Aberration auftritt. Dadurch kann bei der Wiedergabe ein besserer Jitter erhalten werden als in herkömmlichen optischen Messkopfvorrichtungen, während gleichzeitig eine zufriedenstellende Spitzenintensität bei der Aufzeichnung erreicht wird und somit die Umsetzung einer optischen Messkopfvorrichtung mit aussergewöhnlichen, bisher unbekannten Wirkungen ermöglicht wird.
  • Durch Einstellung der Laserlichtausgabe des zweiten optischen Systems auf beispielsweise 780 [nm], kann die vorliegende Erfindung ausserdem beschreibbare CDs wiedergeben, was in herkömmlichen optischen Messkopfvorrichtungen bisher nicht möglich war.
  • Die Erfindung kann in anderen spezifischen Formen ausgeführt werden, ohne sich dabei vom Sinn oder von den grundlegenden Eigenschaften zu entfernen. Die vorliegenden Ausführungsformen sind daher in jeder Hinsicht als erläuternd und nicht als einschränkend zu betrachten, wobei der Bereich der Erfindung eher durch die angefügten Ansprüche angegeben wird als durch die vorhergehende Beschreibung und alle Änderungen, die in die Bedeutung und den Bereich der Äquivalenz der Ansprüche hineinreichen, sind daher dort mit einzubeziehen.

Claims (37)

  1. Optische Messkopfvorrichtung, die Daten auf einem ersten (16) oder zweiten (17) optischen Aufzeichnungsmedium aufzeichnet und/oder reproduziert, wobei die Vorrichtung Folgendes aufweist: – ein erstes optisches System (11) mit einem ersten Halbleiterlaser, der bei einer vorgeschriebenen Wellenlänge oszilliert, und mit einem ersten Photosensor, der Laserlicht dieser Wellenlänge empfängt; – ein zweites optisches System (12) mit einem zweiten Halbleiterlaser, der bei einer anderen vorgeschriebenen Wellenlänge als der Halbleiterlaser des ersten optischen Systems (11) oszilliert, und mit einem zweiten Photosensor, der Laserlicht dieser Wellenlänge empfängt; – eine Vorrichtung zur Kombination und Teilung von Licht (13), wobei Lichtstrahlen, die von dem ersten und zweiten Halbleiterlaser abgegeben werden, kombiniert und auf ein vorgegebenes erstes (16) oder zweites (17) optisches Aufzeichnungsmedium (16, 17) gelenkt werden, wobei jedes davon eine vorgeschriebene Dicke aufweist, wohingegen Lichtstrahlen, die von dem ersten (16) oder zweiten (17) optischen Aufzeichnungsmedium (16, 17) reflektiert werden, geteilt und zu dem ersten bzw. zweiten Photosensor gelenkt werden; – eine Objektivlinse (15; 23), die zwischen der Lichtkombinations- und Lichtteilungsvorrichtung (13) und dem vorgegebenen ersten (16) oder zweiten (17) optischen Aufzeichnungsmedium angeordnet ist; und – eine wellenlängenselektive Phasenplatte (14; 22), die zwischen der Lichtkombinations- und Lichtteilungsvorrichtung (13) und der Objektivlinse (15; 23) angeordnet ist, und die so beschaffen ist, dass sie die Phasenverteilung mit Bezug auf die Wellenlänge des Lichts aus dem ersten oder zweiten Halbleiterlaser im Wesentlichen nicht verändert, wohingegen sie die Phasenverteilung mit Bezug auf die andere Wellenlänge verändert, dadurch gekennzeichnet, dass das Licht, das von dem ersten und zweiten Halbleiterlaser abgegeben wird, auf die wellenlängenselektive Phasenplatte (14; 22) im Wesentlichen in Form von parallelen Lichtstrahlen einfällt, wobei die wellenlängenselektive Phasenplatte (14; 22) aus einem konzentrischen Phasenplattenmodell und aus einem zusätzlichen konzentrischen Interferenzfiltermodell gebildet ist, dass beide Modelle einen derartigen Querschnittsaufbau aufweisen, dass die Phasenverteilung einer Wellenlänge durch das Phasenplattenmodell verändert wird und das Licht vorzugsweise von dem Interferenzfiltermodell reflektiert wird, und dass die Phasenverteilung des Lichts der anderen Wellenlänge nicht durch das Phasenplattenmodell verändert wird und das Licht nicht von dem Interferenzmodell reflektiert wird, und dass das Licht beider Wellenlängen die wellenlängenselektive Phasenplatte (14; 22) in Form paralleler Lichtstrahlen ohne Brechung passiert.
  2. Optische Messkopfvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das konzentrische Phasenplattenmodell (19; 21) und das Interferenzfiltermodell (20) auf einem Substrat (18) ausgebildet sind, und dass das konzentrische Phasenplattenmodell (19; 21) ein Phasenplattenmodell (19a; 21a) und ein ringförmiges Phasenplattenmodell (19b; 21b) mit einem vorgeschriebenen Abstand herum aufweist.
  3. Optische Messkopfvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Phasenplattenmodell nur innerhalb eines kreisförmigen Bereiches mit einem Durchmesser geringer als der tatsächliche Durchmesser der Objektivlinse ausgebildet ist.
  4. Optische Messkopfvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des Phasenplattenmodells die Form eines Rechtecks mit zwei Horizontalebenen aufweist.
  5. Optische Messkopfvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des Phasenplattenmodells die Form einer Treppe mit drei oder mehr Horizontalebenen aufweist.
  6. Optische Messkopfvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Phasenunterschied des Lichts, das durch die Teilabschnitte mit und ohne das Phasenplattenmodell gelangt, ein ganzzahliges Vielfaches von 2 pi mit Bezug auf die Wellenlänge des Lichts, das von dem ersten oder zweiten Halbleiterlaser abgegeben wird, ist.
  7. Optische Messkopfvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Phasenunterschied des Lichts, das durch die höhere und die niedrigere der beiden benachbarten Stufen in dem Phasenplattenmodell gelangt, ein ganzes Vielfaches von 2 pi in Bezug auf die eine Wellenlänge des Lichts, das von dem ersten oder zweiten Halbleiterlaser abgegeben wird, ist.
  8. Optische Messkopfvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Interferenzfiltermodell nur außerhalb des kreisförmigen Bereiches ausgebildet ist.
  9. Optische Messkopfvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass: – das Interferenzfiltermodell die Eigenschaft hat, das gesamte Licht der Wellenlänge, das von dem ersten optischen System (11) abgegeben wird, durchzulassen, während es das gesamte Licht der Wellenlänge, das von dem zweiten optischen System (12) abgegeben wird, reflektiert, und – das Interferenzfiltermodell den Phasenunterschied des Lichts, das durch den kreisförmigen Bereich gelangt, und des Lichts, das außerhalb des kreisförmigen Bereiches passiert, an ein ganzzahliges Vielfaches von 2 pi mit Bezug auf die Wellenlänge, die von dem ersten optischen System (11) abgegeben wird, anpasst.
  10. Optische Messkopfvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Licht, das von dem Halbleiterlaser innerhalb des ersten optischen Systems (11) abgegeben wird, durch das Interferenzfilter (13) und durch die wellenlängenselektive Phasenplatte (14; 22) gelangt, um in Form von parallelen Lichtstrahlen auf die Objektivlinse (15) einzufallen, und um auf dem ersten optischen Aufzeichnungsmedium (16) zu konvergieren, und während gleichzeitig Licht, das von dem Halbleiterlaser innerhalb des zweiten optischen Systems (12) abgegeben wird, durch das Interferenzfilter (13) reflektiert wird und durch die wellenlängenselektive Phasenplatte (14; 22) gelangt, um auf die Objektivlinse (15; 23) in Form von parallelen Lichtstrahlen einzufallen, und um auf dem zweiten optischen Aufzeichnungsmedium (17) zu konvergieren.
  11. Optische Messkopfvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Stellglied bereitgestellt ist, um die wellenlängenselektive Phasenplatte (14; 22) in einem Gehäuse zusammen mit der Objektivlinse (15; 23) in Fokussierungsrichtung und in Tracking- oder Nachführungsrichtung zu steuern.
  12. Optische Messkopfvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste optische System (11) und das zweite optische System (12) eine Vorrichtung zur Trennung von Licht aufweisen, wobei Licht, das vom darin angeordneten ersten und zweiten Halbleiterlaser abgegeben wird und das auf das entsprechenden Aufzeichnungsmedium gerichtet ist, von Licht getrennt wird, das vom ersten (16) und zweiten Aufzeichnungsmedium (17) reflektiert wird und auf den ersten und zweiten Photosensor gerichtet ist.
  13. Optische Messkopfvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass: – die Objektivlinse (15; 23) eine sphärische Aberration aufweist, welche die sphärische Aberration invertiert, die mit Bezug auf eine von dem ersten optischen System (11) ausgegebene vorgeschriebene Wellenlänge erzeugt wird, wenn Licht, das von der Objektivlinse (15; 23) abgegeben wird, durch ein Substrat mit der vorgeschriebenen Dicke gelangt, das dem ersten optischen System (11) entspricht, und – die wellenlängenselektive Phasenplatte (14; 22) mit der Eigenschaft ausgestattet ist, dass sie die Phasenverteilung in Bezug auf Laserlicht einer vorgeschriebenen Wellenlänge, das aus dem ersten Halbleiterlaser ausgegeben wird, im Wesentlichen nicht verändert, wohingegen sie die Phasenverteilung mit Bezug auf Laserlicht einer vorgeschriebenen Wellenlänge, das aus dem zweiten Halbleiterlaser ausgegeben wird, verändert.
  14. Optische Messkopfvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass: – die Objektivlinse (15; 23) auf ihrem Innenumfang eine sphärische Aberration aufweist, die die sphärische Aberration invertiert, die mit Bezug auf eine vorgeschriebene Wellenlänge, die aus dem zweiten optischen System (12) ausgegeben wird, erzeugt wird, wenn Licht, das von der Objektivlinse (15; 23) abgegeben wird, durch ein Substrat mit der vorgeschriebenen Dicke gelangt, das dem zweiten optischen System (12) entspricht, während sie auf ihrem Außenumfang eine sphärische Aberration aufweist, welche die sphärische Aberration invertiert, die mit Bezug auf die von dem ersten optischen System (11) ausgegebene vorgeschriebene Wellenlänge erzeugt wird, wenn Licht, das von der Objektivlinse (15; 23) abgegeben wird, durch ein Substrat mit der vorgeschrie benen Dicke gelangt, das dem ersten optischen System (11) entspricht, und – die wellenlängenselektive Phasenplatte (14; 22) eine derartige Eigenschaft besitzt, dass sie die Phasenverteilung mit Bezug auf Laserlicht einer vorgeschriebenen Wellenlänge, das von dem zweiten Halbleiterlaser abgegeben wird, im Wesentlichen nicht verändert, während sie die Phasenverteilung mit Bezug auf Laserlicht einer vorgeschriebenen Wellenlänge, die aus dem ersten Halbleiterlaser ausgegeben wird, verändert.
  15. Optische Messkopfvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgeschriebene Wellenlänge, die von dem ersten optischen System (11) abgegeben wird, bei 650 [nm] eingestellt ist, während die vorgeschriebene Wellenlänge, die von dem zweiten optischen System (12) abgegeben wird, bei 780 [nm] eingestellt ist.
  16. Optische Messkopfvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass: – das aus dem ersten optischen System (11) ausgegebene Laserlicht auf ein optisches Aufzeichnungsmedium (16) mit einer Dicke von etwa 0,6 [mm] gerichtet wird, wohingegen – das aus dem zweiten optischen System (12) ausgegebene Laserlicht auf ein optisches Aufzeichnungsmedium (17) mit einer Dicke von etwa 1,2 [mm] gerichtet wird.
  17. Optische Messkopfvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die wellenlängenselektive Phasenplatte in einem Gehäuse mit der Objektivlinse mit Hilfe eines Stellglieds in Fokussierungsrichtung und in Tracking- oder Nachführungsrichtung betätigt wird.
  18. Optische Messkopfvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Lot der wellenlängenselektiven Phasenplatte mit Bezug auf die optische Achse der Objektivlinse leicht schräg geneigt ist.
  19. Optische Messkopfvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichkombinations- und Lichtteilungsvorrichtung ein Interferenzfilter mit der Eigenschaft ist, Licht von der Wellenlänge, die von dem ersten optischen System (11) abgegeben wird, durchzulassen, während es Licht von der Wellenlänge, die von dem zweiten optischen System (12) abgegeben wird, reflektiert.
  20. Optische Messkopfvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das wellenlängenselektive Phasenplattenmodell durch Aufbringung einer dielektrischen Schicht auf ein Glassubstrat gebildet ist.
  21. Optische Messkopfvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das wellenlängenselektive Phasenplattenmodell durch Ätzen eines Glassubstrats gebildet ist.
  22. Optische Messkopfvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Interferenzfiltermodell durch Aufbringung einer mehrlagigen dielektrischen Schicht auf ein Glassubstrat gebildet ist.
  23. Optische Messkopfvorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die mehrlagige dielektrische Schicht so aufgebaut ist, dass sie eine ungerade Anzahl an Schichten aufweist, wobei die erste Schicht einen niedrigen Brechungsindex aufweist, während die nachfolgenden Schichten immer abwechselnd einen hohen und einen niedrigen Brechungsindex aufweisen.
  24. Optische Messkopfvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das wellenlängenselektive Phasenplattenmodell und das Interferenzfiltermodell auf der gleichen Oberfläche des gleichen Glassubstrats ausgebildet sind.
  25. Optische Messkopfvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das wellenlängenselektive Phasenplattenmo dell (19; 21) und das Interferenzfiltermodell (20) auf unterschiedlichen Oberflächen des gleichen Glassubstrats gebildet sind.
  26. Optische Messkopfvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das wellenlängenselektive Phasenplattenmodell (19; 21) und das Interferenzfiltermodell (20) auf verschiedenen Glassubstraten ausgebildet sind.
  27. Optische Messkopfvorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Oberflächen der unterschiedlichen Glassubstrate, auf denen das wellenlängenselektive Phasenplattenmodell (19; 21) und das Interferenzfiltermodell (20) nicht ausgebildet sind, mit Hilfe eines Klebers aneinander befestigt sind.
  28. Optische Messkopfvorrichtung nach einem der Ansprüche 24 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass auf einer oder auf beiden Oberflächen des Glassubstrats eine Antireflexschicht ausgebildet ist.
  29. Optische Messkopfvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichet, dass das wellenlängenselektive Phasenplattenmodell (14; 22) durch Formen von Glas oder Kunststoff gebildet wird.
  30. Optische Messkopfvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichet, dass das wellenlängenselektive Phasenplattenmodell oder das Interferenzfiltermodell auf einer Oberfläche der Objektivlinse ausgebildet sind.
  31. Optische Messkopfvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste optische System (11) oder das zweite optische System (12) eine Kollimatorlinse aufweisen, die sicherstellt, dass Lichtstrahlen, die jeweils von dem ersten oder zweiten Halbleiterlaser abgegeben werden, parallel verlaufen.
  32. Optische Messkopfvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste optische System (11) oder das zweite optische System (12) eine Lichttrennungsvorrichtung aufweisen, wobei Licht, das von dem darin angeordneten ersten oder zweiten Halbleiterlaser abgegeben wird und welches auf das entsprechenden Aufzeichnungsmedium gerichtet ist, von Licht getrennt wird, das von dem entsprechenden Aufzeichnungsmedium reflektiert wird und auf den ersten oder zweiten Photosensor gerichtet ist.
  33. Optische Messkopfvorrichtung nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Trennung des Lichts ein Strahlteiler ist.
  34. Optische Messkopfvorrichtung nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Trennung des Lichts ein polarisierender Strahlteiler ist, und dass eine Viertelwellenplatte zwischen dem polarisierenden Strahlteiler und der Objektivlinse angeordnet ist.
  35. Optische Messkopfvorrichtung nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Halbleiterlaser und der erste Photosensor, oder der zweite Halbleiterlaser und der zweite Photosensor jeweils in demselben Gehäuse enthalten sind.
  36. Optische Messkopfvorrichtung nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Trennung des Lichts ein holographisches optisches Bauelement ist.
  37. Optische Messkopfvorrichtung nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Trennung des Lichts ein polarisierendes holographisches optisches Bauelement ist, und dass eine Viertelwellenplatte zwischen dem polarisierenden holographischen optischen Bauelement und der Objektivlinse angeordnet ist.
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