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DE60110703T2 - Optisches Abtastgerät mit einer verbesserten holographischen Einheit und optisches Plattengerät dies enthaltend - Google Patents

Optisches Abtastgerät mit einer verbesserten holographischen Einheit und optisches Plattengerät dies enthaltend Download PDF

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DE60110703T2
DE60110703T2 DE60110703T DE60110703T DE60110703T2 DE 60110703 T2 DE60110703 T2 DE 60110703T2 DE 60110703 T DE60110703 T DE 60110703T DE 60110703 T DE60110703 T DE 60110703T DE 60110703 T2 DE60110703 T2 DE 60110703T2
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DE
Germany
Prior art keywords
hologram
pickup device
optical pickup
laser
laser beam
Prior art date
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DE60110703T
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Inventor
Shigeru Ohuchida
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Priority claimed from JP2001178342A external-priority patent/JP2002123952A/ja
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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  • Optics & Photonics (AREA)
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Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • 1. Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine optische Abnehmervorrichtung, die bei einer hohen Geschwindigkeit Informationen auf ein optisches Aufzeichnungsmedium aufzeichnet und von diesem wiedergibt, wobei eine Photodetektionsleistung aufrechterhalten wird. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein optisches Plattenlaufwerk, das die optische Abnehmervorrichtung enthält.
  • 2. Beschreibung der verwandten Technik
  • Wie in "Development of 7.3 mm Height DVD Optical Pickup Using TWIN-LD; 7th Microoptics Conference July 14-16 1999" offenbart ist, ist eine monolithische optische Abnehmervorrichtung mit zwei LD bekannt. Bei dieser optischen Abnehmervorrichtung sind ein Photodioden- (PD) Chip und eine monolithische integrierte optische Schaltung, die eine 650 nm-Laserdiode (LD) und eine 780 nm-Laserdiode (LD), enthält, in einem einzelnen optischen Modul angeordnet. Die 650 nm-LD emittiert einen Laserstrahl mit der Wellenlänge λ1 = 650 nm, der zum Abspielen eines DVD-Mediums verwendet wird, und die 780 nm-LD emittiert einen Laserstrahl mit der Wellenlänge λ2 = 780 nm, der zum Abspielen eines CD-Mediums verwendet wird. Die optische Abnehmervorrichtung mit zwei LD enthält ein optisches System, das den Laserstrahl, der von der 650 nm-LD oder der 780 nm-LD emittiert wurde, unter Verwendung eines gemeinsamen optischen Weges auf ein Aufzeichnungsmedium fokussiert. Der PD-Chip erfasst die reflektierten Strahlen, die von dem Aufzeichnungsmedium für jeden der Laserstrahlen mit unterschiedlichen Wellenlängen reflektiert werden.
  • Um zu ermöglichen, dass der einzelne PD-Chip alle Laserstrahlen, die durch die zwei Laserdioden mit unterschiedlichen Emissionspunkten emittiert werden, empfangen kann, ist die optische Abnehmervorrichtung mit zwei LD so konfiguriert, dass die folgende Beziehung zwischen einem Emissionspunkt-Abstand ΔL der zwei Laserdioden und dem Abstand L zwischen LD und PD gilt: ΔL = ((λ2 – λ1)/λ1) × L. Die optische Abnehmervorrichtung mit zwei LD besitzt im Einzelnen den Emissionspunktabstand ΔL = 0,24 mm und den Abstand LD-PD von L = 1,2 mm.
  • Das optische System einer optischen Abnehmervorrichtung, das eine sehr genaue Strahlübereinstimmung erfordert, muss eine entsprechende kleine Brennweite der Kollimatorlinse besitzen. Der Emissionspunkt-Abstand ΔL der obigen optischen Abnehmervorrichtung ist zu groß, um die Anforderung zu erfüllen. Er muss auf etwa 0,1 mm verringert werden, damit er bei der obigen optischen Abnehmervorrichtung für die sehr genaue Strahlübereinstimmung geeignet ist. Wenn die Brennweite der Kollimatorlinse klein ist, der Emissionspunkt-Abstand jedoch groß ist, ist der divergierende Winkel der Laserstrahlen, die durch die Kollimatorlinse gebündelt werden, groß und die gebündelten Laserstrahlen treffen schräg auf die Objektivlinse auf. Dadurch wird die Fokussierung des Laserstrahls auf das Aufzeichnungsmedium unsachgemäß.
  • Wenn bei der oben beschriebenen optischen Abnehmervorrichtung der Emissionspunkt-Abstand ΔL auf etwa 0,1 mm eingestellt wird, ist der Abstand L zwischen LD und PD nahezu gleich 0,5 mm. Der Abstand L zwischen LD und PD ist zu klein, um einen schnellen Betrieb des PD-Chips sicherzustellen. Die Wärme, die durch die zwei LDs erzeugt wird, wird den PD-Chip beeinflussen und der schnelle Betrieb des PD-Chips wird problematisch.
  • Die japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 9-120568 offenbart eine optische Hybrid-Abnehmervorrichtung mit zwei LD, die mit einem einzelnen optischen Modul versehen ist, in dem eine 650 nm-LD, eine 780 nm-LD und ein PD-Chip angeordnet sind. Diese optische Abnehmervorrichtung verwendet ein einzelnes Hologramm, das die Aufzeichnung auf mehreren Aufzeichnungsmedien und die Wiedergabe von diesen ermöglicht. Die Positionsgenauigkeit der Emissionspunkte dieser optischen Abnehmervorrichtung ist nicht so hoch wie bei der oben erwähnten monolithischen LD-Schaltung. Die Laserdioden mit der für die optische Abnehmervorrichtung erforderlichen Ausgangsleistung können jedoch ausgewählt werden und die Chipausbeute ist besser als die der obigen Vorrichtung mit monolithischer LD-Vorrichtung.
  • Bei der optischen Abnehmervorrichtung, die in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 9-120568 offenbart ist, ist es schwierig, die Einstellung des einzelnen Hologramms so auszuführen, dass der Versatz der zwei Laserwellenlängen klein ist. Dadurch erhöhen sich die Kosten. Es ist ferner sehr schwierig, die hohe Genauigkeit der Anordnung der 650 nm-LD, der 780 nm-LD und des PD- Chips aufrechtzuerhalten.
  • Wie in "DVD/CD Optical Pickup Using Integrated Module Having Red/Infrared Laser Diodes and Photodetector; 47th Applied Physics Conference March 2000" offenbart ist, ist darüber hinaus eine optische Hybrid-Abnehmervorrichtung mit zwei LD bekannt, bei der die 650 nm-LD und die 780 nm-LD parallel angeordnet sind. Ein CD-Hologramm und ein DVD-Hologramm sind separat vorgesehen und werden unabhängig eingestellt. Bei dieser optischen Abnehmervorrichtung ist der Abstand zwischen den LDs auf 1,1 mm eingestellt und der Laserstrahl der Wellenlänge 650 nm verläuft nicht durch das CD-Hologramm. Der Emissionspunkt-Abstand beträgt 1,1 mm und ein Prisma zum Kompensieren der optischen Achsen ist in dem optischen System in der Weise vorgesehen, dass die optischen Achsen der Laserstrahlen der Wellenlängen 650 nm und 780 nm geeignet gekoppelt sind.
  • Bei der oben erwähnten optischen Abnehmervorrichtung ist das Prisma zum Kompensieren der optischen Achsen jedoch teuer und besitzt große Abmessungen. Bei einer optischen Abnehmervorrichtung, die Informationen auf einer optischen Platte aufzeichnet, muss die Brennweite der Kollimatorlinse klein sein. Es besteht ein Problem dahingehend, dass das Prisma zum Kompensieren der optischen Achsen in einer derartigen optischen Abnehmervorrichtung nicht angeordnet werden kann.
  • Wie oben beschrieben wurde, ist die optische Hybrid-Abnehmervorrichtung für die Optimierung der Photodetektionsleistung, damit diese für die Spezifikationen des optischen Plattenlaufwerks geeignet ist, besser geeignet als die monolithische optische Abnehmervorrichtung. Außerdem besitzt die optische Hybrid-Abnehmervorrichtung das vorteilhafte Merkmal, dass sie für die Herstellung eines kostengünstigen leistungsstarken optischen Plattenlaufwerks geeignet ist.
  • Die optische Hybrid-Abnehmervorrichtung erfordert andererseits eine getrennte Positionierung der Laserdioden auf dem optischen Modul, wobei das Auftreten eines Montagefehlers der auf dem optischen Modul angebrachten Laserdioden wahrscheinlich ist und die Genauigkeit des Emissionspunkt-Abstands der Laserdioden verhältnismäßig gering ist.
  • Optische Abnehmervorrichtungen, die unterschiedliche Wellenlängen für unterschiedliche optische Aufzeichnungsmedien verwenden, sind z. B. im Patent EP-A-1 001 413 (siehe Oberbegriff von Anspruch 1) und im Patent US-6.130.872 offenbart. Optische Abnehmervorrichtungen, die unterschiedliche Wellenlängen für unterschiedliche optische Aufzeichnungsmedien verwenden und optische Systeme mit einer Kollimatorlinse und einer Objektlinse verwenden, sind z. B. in den Patenten JP2000132862, EP-A-0 831 469 und EP-A-1 047 051 offenbart.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte optische Abnehmervorrichtung zu schaffen, bei der die oben beschriebenen Probleme beseitigt sind.
  • Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine optische Abnehmervorrichtung zu schaffen, die eine verbesserte holographische Einheit besitzt, um die Anforderung der Montagegenauigkeit der Laserdioden und der auf dem optischen Modul montierten Photodiode wirkungsvoll herabzusetzen, so dass die optische Abnehmervorrichtung eine gute Lichtdetektionsleistung und die Möglichkeiten der schnellen Aufzeichnung/Wiedergabe besitzt.
  • Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein kostengünstiges Plattenlaufwerk mit geringen Abmessungen zu schaffen, das durch die Verwendung einer verbesserten optischen Abnehmervorrichtung eine gute Lichtdetektionsleistung und die Möglichkeiten der schnellen Aufzeichnung/Wiedergabe besitzt.
  • Die oben erwähnten Aufgaben der vorliegenden Erfindung werden gelöst durch eine optische Abnehmervorrichtung zum Zugreifen auf ein optisches Aufzeichnungsmedium, die im Anspruch 1 dargestellt ist.
  • Gemäß der optischen Abnehmervorrichtung der vorliegenden Erfindung ist in der holographischen Einheit das erste Hologramm vorgesehen, um einen reflektierten Strahl des Laserstrahls der ersten Diode zu dem Photodetektor zu beugen, und das zweite Hologramm ist vorgesehen, um einen reflektierten Strahl des Laserstrahls der zweiten Laserdiode zu dem Photodetektor zu beugen. Die verbesserte holographische Einheit senkt wirkungsvoll die Anforderung der Montagegenauigkeit der Laserdioden und der auf dem optischen Modul montierten Photodiode und die optische Abnehmervorrichtung erzeugt eine gute Photodetektionsleistung und Möglichkeiten der schnellen Aufzeichnung/Wiedergabe. Die optische Abnehmer vorrichtung der vorliegenden Erfindung schafft wirkungsvoll ein kleines kostengünstiges Plattenlaufwerk, das eine gute Photodetektionsleistung und Möglichkeiten der schnellen Aufzeichnung/Wiedergabe besitzt.
  • Bevorzugte Merkmale der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 13 dargelegt.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
  • Weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden genauen Beschreibung deutlich, wenn diese in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung gelesen wird.
  • 1 ist eine Darstellung einer ersten bevorzugten Ausführungsform der optischen Abnehmervorrichtung der Erfindung;
  • 2 ist eine Darstellung einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der der Erfindung;
  • die 3A und 3B sind Teildarstellungen eines ersten Hologramms und eines zweiten Hologramms in der optischen Abnehmervorrichtung von 1;
    ...Punktabstand von LD-Chips in der optischen Abnehmervorrichtung von 2;
  • 6 ist eine Darstellung zum Erläutern eines Gegentaktverfahrens der Verfolgungsdetektion, das durch die optische Abnehmervorrichtung der Erfindung verwendet wird;
  • 7 ist eine Darstellung zum Erläutern eines Verfolgungsdetektionsgebiets eines Hologramms, das verwendet wird, wenn das Gegentaktverfahren der Verfolgungsdetektion ausgeführt wird;
  • 8 ist eine Darstellung zum Erläutern eines Verfolgungsdetektionsgebiets eines Hologramms, das verwendet wird, wenn das Gegentaktverfahren der Verfolgungsdetektion ausgeführt wird;
  • 9 ist eine Darstellung zum Erläutern eines DPD-Verfahrens der Verfolgungsdetektion, das durch eine optische Abnehmervorrichtung verwendet wird;
  • 10 ist eine Darstellung zum Erläutern eines Beispiels eines Hologramms in einer optischen Abnehmervorrichtung;
  • 11 ist eine Darstellung zum Erläutern einer Beziehung zwischen der lichtempfangenden Oberfläche des Photodetektors und den Strahlflecken der gebeugten Laserstrahlen;
  • 12 ist eine Darstellung zum Erläutern der Verfolgungsdetektionshologrammgebiete des Hologramms in einer optischen Abnehmervorrichtung der Erfindung;
  • 13 ist eine Darstellung einer holographischen Einheit, die auf einem optischen Modul in der optischen Abnehmervorrichtung der Erfindung montiert ist;
  • 14 ist eine Darstellung zum Erläutern von Fokussierungs- und Verfolgungsdetektionsgebieten des ersten Hologramms;
  • 15 ist eine Darstellung zum Erläutern eines Fokussierungsdetektionsgebiets des zweiten Hologramms;
  • 16 ist eine Darstellung einer Ausführungsform der optischen Abnehmervorrichtung der Erfindung;
  • 17 ist eine Darstellung eines Beispiels einer holographischen Einheit in der optischen Abnehmervorrichtung der Erfindung;
  • 18 ist eine Darstellung einer weiteren Ausführungsform der optischen Abnehmervorrichtung der Erfindung, die die holographische Einheit von 17 enthält;
  • 19 ist eine Darstellung, die eine Beziehung zwischen der Gittertiefe und dem Beugungswirkungsgrad erläutert;
  • 20 ist eine Darstellung zum Erläutern einer schrägen Ablagerung, die verwendet wird, um ein Polarisationshologramm der optischen Abnehmervorrichtung der Erfindung zu erzeugen;
  • 21 ist eine Darstellung zum Erläutern einer ausgerichteten organischen Schicht, die in der holographischen Einheit der optischen Abnehmervorrichtung verwendet wird;
  • 22 ist eine Darstellung einer weiteren Ausführungsform der optischen Abnehmervorrichtung der Erfindung;
  • 23 ist eine Darstellung, die eine Beziehung zwischen der Phasendifferenz des 660 nm-Lasers und der Signalintensität zeigt;
  • 24 ist eine Darstellung, die eine Beziehung zwischen der Phasendifferenz des 780 nm-Lasers und der Signalintensität zeigt;
  • 25 ist eine Darstellung einer anderen Anordnung der optischen Abnehmervorrichtung;
  • 26 ist eine Darstellung, die einen Lichtempfangszustand eines Photodetektors in der optischen Abnehmervorrichtung von 25 zeigt;
  • 27 ist eine Darstellung, die einen Lichtempfangszustand des Photodetektors in der optischen Abnehmervorrichtung von 25 zeigt;
  • 28 ist eine Darstellung eines Beispiels der holographischen Einheit in der optischen Abnehmervorrichtung von 25;
  • 29 ist eine Darstellung eines Beispiels der holographischen Einheit in der optischen Abnehmervorrichtung von 25;
  • 30 ist eine Darstellung eines Beispiels der holographischen Einheit in der optischen Abnehmervorrichtung von 25;
  • 31 ist eine Darstellung, die einen Lichtempfangszustand des Photodetektors für gebeugte Strahlen und Durchgangsstrahlen eines ersten Laserstrahls von der holographischen Einheit von 30 zeigt;
  • 32 ist eine Darstellung, die einen Lichtempfangszustand des Photodetektors für gebeugte Strahlen und Durchgangsstrahlen eines zweiten Laserstrahls von der holographischen Einheit von 30 zeigt;
  • 33 ist eine Darstellung, die einen Lichtempfangszustand des Photodetektors sowohl für den ersten als auch für den zweiten Laserstrahl zeigt;
  • 34 ist eine Darstellung eines optischen Moduls mit gemeinsamer LD;
  • 35 ist eine Darstellung einer anderen Anordnung einer optischen Abnehmervorrichtung, die ein optisches Modul mit gemeinsamer LD/PD verwendet;
  • 36 ist eine Darstellung einer anderen Anordnung einer optischen Abnehmervorrichtung;
  • 37 ist eine Darstellung einer holographischen Einheit in der optischen Abnehmervorrichtung von 36; und
  • 38 ist eine Darstellung zum Erläutern einer Beziehung zwischen Phasendifferenz und Signalintensität.
  • GENAUE BESCHREIBUNG VON BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Es folgt eine Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung.
  • 1 zeigt eine erste bevorzugte Ausführungsform der optischen Abnehmervorrichtung der Erfindung.
  • Wie in 1 gezeigt ist, greift die optische Abnehmervorrichtung auf ein optisches Aufzeichnungsmedium 8 zu. In der vorliegenden Ausführungsform ist das optische Aufzeichnungsmedium 8 z. B. eine CD oder eine DVD. Nachfolgend bedeutet "Zugriff' das Aufzeichnen von Daten auf dem Aufzeichnungsmedium 8, das Wiedergeben von Daten von dem Aufzeichnungsmedium 8 oder das Löschen von Daten auf dem Aufzeichnungsmedium 8 durch Bestrahlen des Aufzeichnungsmediums 8 mit Licht. Die optische Abnehmervorrichtung der vorliegenden Erfindung enthält im Allgemeinen eine 650 nm-LD (Laserdiode) 1, einen Koppelspiegel 2, eine 780 nm-LD, ein erstes Hologramm 4, ein zweites Hologramm 5, eine Kollimatorlinse 6, eine Objektivlinse 7 und einen Photodetektor 9.
  • Die 650 nm-LD 1 emittiert einen ersten Laserstrahl mit der Wellenlänge 650 nm. Der optische Weg des ersten Laserstrahls in der optischen Abnehmervorrichtung ist in 1 mit der durchgehenden Linie angegeben. Der Koppelspiegel 2 reflektiert den ersten Laserstrahl, der von der 650 nm-LD 1 empfangen wird, zu dem Aufzeichnungsmedium 8. Der erste Laserstrahl, der von dem Koppelspiegel 2 reflektiert wird, verläuft durch das erste und das zweite Hologramm 4 und 5 und trifft auf die Kollimatorlinse 6 auf. Die Kollimatorlinse 6 setzt den auftreffenden Laserstrahl in einen gebündelten Laserstrahl um und der gebündelte Laserstrahl trifft auf die Objektivlinse 7 auf. Die Objektivlinse 7 fokussiert den auftreffenden Laserstrahl auf eine Aufzeichnungsoberfläche des Aufzeichnungsmediums 8.
  • Der reflektierte Strahl, der von der Aufzeichnungsoberfläche des Aufzeichnungsmediums 8 reflektiert wird, wird längs des optischen Wegs zurückgeführt und trifft auf das zweite Hologramm 5 auf. Das zweite Hologramm 5 beugt den auftreffenden reflektierten Strahl, der die Wellenlänge 650 nm besitzt, zu dem Photodetektor 9. Der Photodetektor 9 empfängt die gebeugten Strahlen von dem zweiten Hologramm 5, um auf der Grundlage der empfangenen Strahlen Detektionssignale zu erzeugen.
  • In der vorliegenden Ausführungsform ist sowohl das erste Hologramm 4 als auch das zweite Hologramm 5 in einem holographischen Gitter konfiguriert, das ein holographisches Muster besitzt, welches auf einem Glassubstrat ausgebildet ist. Das erste Hologramm 4 ist vorgesehen, um den auftreffenden 780 nm-Laserstrahl zu dem Photodetektor 9 zu beugen. Das zweite Hologramm 5 ist vorgesehen, um den auftreffenden 650 nm-Laserstrahl zu dem Photodetektor 9 zu beugen.
  • In der optischen Abnehmervorrichtung von 1 emittiert die 780 nm-LD 3 in ähnlicher Weise einen zweiten Laserstrahl mit der Wellenlänge 780 nm. Der optische Weg des zweiten Laserstrahls in der optischen Abnehmervorrichtung ist in 1 durch die gepunktete Linie angegeben. Der Koppelspiegel 2 reflektiert den zweiten Laserstrahl, der von der LD 3 empfangen wird, zu dem Aufzeichnungsmedium 8. Der zweite Laserstrahl, der von dem Koppelspiegel 2 reflektiert wurde, verläuft durch das erste Hologramm 4 und das zweite Hologramm 5 und trifft auf die Kollimatorlinse 6 auf. Die Kollimatorlinse 6 setzt den auftreffenden Laserstrahl in einen gebündelten Laserstrahl um und der gebündelte Laserstrahl trifft auf die Objektivlinse 7 auf. Die Objektivlinse 7 fokussiert den auftreffenden Laserstrahl auf die Aufzeichnungsoberfläche des Aufzeichnungsmediums 8.
  • Der reflektierte Strahl, der in Reaktion auf den zweiten Laserstrahl von der Aufzeichnungsoberfläche des Aufzeichnungsmediums 8 reflektiert wird, wird längs des optischen Weges zurückgeführt und trifft auf das erste Hologramm 4 auf. Das erste Hologramm 4 beugt den auftreffenden reflektierten Strahl, der die Wellenlänge 780 nm besitzt, zu dem Photodetektor 9. Der Photodetektor 9 empfängt die gebeugten Strahlen von dem ersten Hologramm 4, um auf der Grundlage der empfangenen Strahlen Detektionssignale zu erzeugen.
  • In der oben beschriebenen Ausführungsform ist das erste Hologramm 4 vorgesehen, um den reflektierten Strahl des Laserstrahls der 780 nm-LD 3 zu dem Photodetektor 9 zu beugen, und das zweite Hologramm 5 ist vorgesehen, um den reflektierten Strahl des Laserstrahls der 650 nm-LD 1 zu dem Photodetektor 9 zu beugen. Das erste Hologramm 4 und das zweite Hologramm 5 mindern wirkungsvoll die Anforderungen an die Montagegenauigkeit der Laserdioden und der Photodiode, die sich auf dem optischen Modul befindet, und die optische Abnehmervorrichtung der vorliegenden Ausführungsform schafft eine gute Photodetektionsleistung und Möglichkeiten der schnellen Aufzeichnung/Wiedergabe.
  • 2 zeigt eine zweite Ausführungsform der optischen Abnehmervorrichtung der Erfindung. In 2 sind Elemente, die im Wesentlichen gleich entsprechenden Elementen von 1 sind, durch die gleichen Bezugszeichen angegeben und ihre Beschreibung wird weggelassen.
  • Wie in 2 gezeigt ist, ist in der optischen Abnehmervorrichtung der vorliegenden Ausführungsform kein Koppelspiegel 2 vorgesehen. Die 650 nm-LD 1 und die 780 nm-LD 3 sind parallel angeordnet, so dass die Laserstrahlen, die von den zwei Laserdioden 1 und 3 emittiert werden, auf das erste Hologramm 4 und das zweite Hologramm 5 auftreffen. Die Montagepositionen der Laserdioden 1 und 3 sind nicht auf spezielle Positionen eines optischen Moduls mit LD/PD beschränkt. Die Konfiguration der optischen Abnehmervorrichtung von 2 kann bei den Ausführungsformen der 13, 16, 18 und 22, die später beschrieben werden, angewendet werden.
  • Die 3A und 3B zeigen Teildarstellungen des ersten Hologramms 4 bzw. des zweiten Hologramms 5 in der optischen Abnehmervorrichtung von 1. In den 3A und 3B bezeichnet "L1" einen 650 nm-Laserstrahl und "L2" bezeichnet einen 780 nm-Laserstrahl.
  • Wie in 3A gezeigt ist, enthält das erste Hologramm 4 in seiner lichtempfangenden Oberfläche ein Fokussierungsdetektionsgebiet 10 des 780 nm-Lasers und dieses Detektionsgebiet 10 besitzt ein holographisches Muster, das für die Fokussierungsdetektion des 780 nm-Laserstrahls benötigt wird, der als reflektierter Strahl auf das erste Hologramm 4 auftrifft. Wie in 3A gezeigt ist, enthält das zweite Hologramm 5 in seiner lichtempfangenden Oberfläche ein Fokussierungsdetektionsgebiet 11 des 650 nm-Lasers und dieses Detektionsgebiet 11 besitzt ein holographisches Muster, das für die Fokussierungsdetektion des 650 nm-Laserstrahls benötigt wird, der als reflektierter Strahl auf das zweite Hologramm 5 auftrifft.
  • 4 zeigt eine Beziehung zwischen einer lichtempfangenden Oberfläche des Photodetektors 9 und Strahlflecken von gebeugten Strahlen von dem ersten Hologramm 4 und dem zweiten Hologramm 5. In 4 bezeichnet "L11" eine Position des Strahlflecks, der auf der lichtempfangenden Oberfläche des Photodetektors 9 durch den gebeugten 650 nm-Strahl von dem zweiten Hologramm 5 gebildet wird, "L12" bezeichnet eine Position des Strahlflecks, der durch den gebeugten 650 nm-Strahl von dem ersten Hologramm 4 gebildet wird, "L21" bezeichnet eine Position des Strahlflecks, der durch den gebeugten 780 nm-Strahl von dem ersten Hologramm 4 gebildet wird, und "L22" bezeichnet eine Position des Strahlflecks, der durch den gebeugten 780 nm-Strahl von dem zweiten Hologramm 5 gebildet wird.
  • Die optische Abnehmervorrichtung der vorliegenden Ausführungsform verwendet das Schlierenblenden- (knife edge, KE-) Verfahren, um die Fokussierungsdetektion auszuführen. Das erste Hologramm 4 ist für die 780 nm-LD 3 geeignet und ist vorgesehen, um den reflektierten Strahl des 780 nm-Laserstrahls, der von dem Aufzeichnungsmedium 8 empfangen wird, zu dem Photodetektor 9 zu beugen. Das Fokussierungsdetektionsgebiet 10 des ersten Hologramms 4 dient dazu, diese Beugungsfunktion auszuführen. Die Positionierung des Strahlflecks "L21" des gebeugten 780 nm-Strahls auf der lichtempfangenden Oberfläche des Photodetektors 9 wird durch Drehen des ersten Hologramms 4 um die optische Achse des ersten Hologramms 4 eingestellt. Durch diese Einstellung stimmt das Zentrum des Strahlflecks "L21" mit der Mittellinie der zweigeteilten Photodioden des Photodetektors 9 mit einer guten Genauigkeit überein. Dadurch ist es möglich, dass die optische Abnehmervorrichtung der vorliegenden Ausführungsform eine gute Pho todetektionsleistung in Bezug auf den 780 nm-Laserstrahl schafft.
  • Der reflektierte Strahl des 650 nm-Laserstrahls trifft außerdem auf das 780 nm-Fokussierungsdetektionsgebiet 10 des ersten Hologramms 4 auf. Wenn die LD 1 eingeschaltet wird, um den 650 nm-Laserstrahl zu emittieren, beugt das Detektionsgebiet 10 des ersten Hologramms 4 den reflektierten Strahl des 650 nm-Laserstrahls zu einer Position außerhalb der lichtempfangenden Oberfläche des Photodetektors 9. Der Beugungswinkel der 650 nm-Laserstrahls an dem ersten Hologramm 4 ist kleiner als der des 780 nm-Laserstrahls. Wie in 4 gezeigt ist, weicht die Position des Strahlflecks "L21" von der lichtempfangenden Oberfläche des Photodetektors 9 ab, wobei der Strahlfleck "L21" die Photodetektion der optischen Abnehmervorrichtung nicht beeinflusst.
  • Das zweite Hologramm 5 ist für die 650 nm-LD 1 geeignet und ist vorgesehen, um den reflektierten Strahl des 650 nm-Laserstrahls, der von dem Aufzeichnungsmedium 8 empfangen wird, zu dem Photodetektor 9 zu beugen. Das Fokussierungsdetektionsgebiet 11 des zweiten Hologramms 5 dient dazu, diese Beugungsfunktion auszuführen. Die Positionierung des Strahlflecks "L11" des reflektierten 650 nm-Strahls auf der lichtempfangenden Oberfläche des Photodetektors 9 wird durch Drehen des zweiten Hologramms 5 um die optische Achse des zweiten Hologramms 5 eingestellt. Durch diese Einstellung stimmt das Zentrum des Strahlflecks "L11" mit der Mittellinie der zweigeteilten Photodioden des Photodetektors 9 mit einer guten Genauigkeit überein. Dadurch kann die optische Antriebsvorrichtung der vorliegenden Ausführungsform eine gute Photodetektionsleistung in Bezug auf den 650 nm-Laserstrahl schaffen.
  • Der reflektierte Strahl des 780 nm-Laserstrahls trifft außerdem auf das 650 nm-Fokussierungsdetektionsgebiet 11 des zweiten Hologramms 5 auf. Wenn die LD 2 eingeschaltet wird, um den 780 nm-Laserstrahl zu emittieren, beugt das Detektionsgebiet 11 des zweiten Hologramms 5 den reflektierten Strahl des 780 nm-Laserstrahls zu einer Position außerhalb der lichtempfangenden Oberfläche des Photodetektors 9. Der Beugungswinkel des 780 nm-Laserstrahls an dem zweiten Hologramm 5 ist größer als der des 650 nm-Laserstrahls. Wie in 4 gezeigt ist, weicht die Position des Strahlflecks "L22" von der lichtempfangenden Oberfläche des Photodetektors 9 ab, wobei der Strahlfleck "L22" die Photodetektion der optischen Abnehmervorrichtung nicht beeinflusst.
  • Demzufolge mindern das erste Hologramm 4 und das zweite Hologramm 5 der vorliegenden Ausführungsform wirkungsvoll die Anforderung der Montagegenauigkeit der Laserdioden und der Photodiode, die an dem optischen Modul montiert ist, und die optische Abnehmervorrichtung der vorliegenden Ausführungsform schafft eine gute Photodetektionsleistung und Möglichkeiten der schnellen Aufzeichnung/Wiedergabe.
  • In der optischen Abnehmervorrichtung von 1 ist die Funktion des Koppelspiegels 2, die Emissionslaserstrahlen von der LD1 und der LD3 zu reflektieren, vorgesehen, damit der Abstand der optischen Wege des 650 nm-Laserstrahls und des 780 nm-Laserstrahls in der optischen Abnehmervorrichtung auf lediglich etwa 100 μm eingestellt werden kann. Dadurch sind der Strahlfleck "L11" und der Strahlfleck "L21" auf der lichtempfangenden Oberfläche des Photodetektors 9 in der Weise angeordnet, dass die zwei Strahlflecken um lediglich etwa 100 μm voneinander beabstandet sind. Die Positionen der Strahlflecken stimmen im Wesentlichen miteinander überein.
  • In der optischen Abnehmervorrichtung von 2, bei der kein Koppelspiegel 2 vorgesehen ist, ist es gleichfalls erforderlich, dass der Emissionspunktabstand der LD1 und der LD 3 lediglich 100 μm beträgt.
  • Die 5A und 5B zeigen den Emissionspunktabstand der LD-Chips in der optischen Abnehmervorrichtung von 2. Im Einzelnen zeigt 5A den Emissionspunktabstand, wenn normale LD-Chips 20 parallel angeordnet sind. 5B zeigt den Emissionspunktabstand, wenn verbesserte LD-Chips 20A gemäß der vorliegenden Erfindung parallel angeordnet sind.
  • Wie in 5A gezeigt ist, besitzt jeder der normalen LD-Chips 20 eine Breite von etwa 300 μm und weist einen zentrierten Emissionspunkt 21 auf. Wenn die normalen LD-Chips 20 parallel angeordnet sind, besitzt der Emissionspunktabstand eine Größe von etwa 300 μm. Es ist dadurch unmöglich, den Emissionspunktabstand von LD1 und LD 3 auf den kleinen Wert von 100 μm zu bringen.
  • Wie in 5B gezeigt ist, besitzt jeder der LD-Chips 20A in der vorliegenden Ausführungsform eine Breite von etwa 300 μm, weist jedoch einen dezentrierten Emissionspunkt 21 auf. Wenn die LD-Chips 20A parallel angeordnet sind, beträgt der Abstand zwischen den dezentrierten Emissionspunkten von LD1 und LD 3 etwa 100 μm. Somit kann der Emissionspunktabstand von LD1 und LD 3 gemäß der vorliegenden Ausführungsform auf den kleinen Wert von 100 μm gebracht werden.
  • Deswegen mindert die optische Abnehmervorrichtung von 2 wirkungsvoll die Anforderung der Montagegenauigkeit der Laserdioden und der Photodiode, die an dem optischen Modul montiert ist, und die optische Abnehmervorrichtung der vorliegenden Ausführungsform schafft eine gute Photodetektionsleistung und Möglichkeiten der schnellen Aufzeichnung/Wiedergabe. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform besteht keine Notwendigkeit der Verwendung des teuren Ausgleichsprismas der optischen Achsen wie in der herkömmlichen optischen Abnehmervorrichtung, die in "DVD/CD Optical Pickup Using Integrated Module Having Red/Infrared Laser Diodes and Photodetector; 47th Applied Physics Conference March 2000" offenbart ist.
  • Wie oben unter Bezugnahme auf 4 beschrieben wurde, ist der Photodetektor 9 in der vorliegenden Ausführungsform vorgesehen, um die gebeugten Strahlen sowohl von dem ersten Hologramm 4 als auch von dem zweiten Hologramm 5 zu empfangen. Es besteht keine Notwendigkeit, die Anzahl der in der optischen Abnehmervorrichtung verwendeten Photodioden zu vergrößern. Es ist möglich, einen einfachen Aufbau der optischen Abnehmervorrichtung bei geringen Kosten zu schaffen.
  • Nachfolgend erfolgt eine Beschreibung der Verfolgungsdetektion der optischen Abnehmervorrichtung der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die 6 bis 9.
  • 6 zeigt ein Gegentaktverfahren zur Verfolgungsdetektion, das durch die optische Abnehmervorrichtung der Erfindung verwendet wird. Wie in 6 gezeigt ist, überlappen der 650 nm-Laserstrahl L1 und der 780 nm-Laserstrahl L2 jeweils an dem ersten Hologramm 4 und an dem zweiten Hologramm 5. Die Abweichung der zwei Strahlen ist etwa gleich dem Emissionspunktabstand (= 100 μm). Um die Verfolgungsdetektion sowohl für den 650 nm-Laserstrahl L1 als auch für den 780 nm-Laserstrahl L2 auszuführen ist es erforderlich, wahlweise entweder eine Strahlunterteilungslinie 91 oder eine Strahlunterteilungslinie 92 zu verwenden. Die Strahlunterteilungslinie 91 ist vorgesehen, um den 650 nm-Laserstrahl L1 in zwei Hälften zu unterteilen, und die Strahlunterteilungslinie 92 ist vorgesehen, um den 780 nm-Laserstrahl L2 in zwei Hälften zu unterteilen.
  • 7 zeigt ein Verfolgungsdetektionsgebiet 13 eines Hologramms für den 650 nm-Laser, das verwendet wird, wenn das Gegentaktverfahren der Verfolgungsdetektion ausgeführt wird. Wie in 7 gezeigt ist, umfasst das Verfolgungsdetektionsgebiet 13 ein Muster aus Rechtecken, die jeweils holographische Streifen aufweisen, die auf dem Hologramm in Bezug auf die Strahlunterteilungslinie 91 symmetrisch angeordnet sind. Das Verfolgungsdetektionsgebiet 13 des Hologramms beugt den reflektierten Strahl des 650 nm-Laserstrahls zu einem Photodiodenabschnitt Ra und zu einem Photodiodenabschnitt Rb des Photodetektors 9. Bei dieser Anordnung sind die Ausrichtung und die Schrittweite des holographischen Rechteckmusters auf der linken Seite der Linie 91 vorgesehen, um den gebeugten 650 nm-Strahl zu dem Photodiodenabschnitt Rb zu richten, wohingegen die Ausrichtung und die Schrittweite auf der rechten Seite der Linie 91 vorgesehen sind, um den gebeugten 650 nm-Strahl zu dem Photodiodenabschnitt Ra zu richten. Gemäß dem Gegentaktverfahren empfängt der Photodetektor 9 die gebeugten 650 nm-Strahlen von dem Verfolgungsdetektionsgebiet 13 des Hologramms und erzeugt auf der Grundlage der Differenz zwischen den an den Photodiodenabschnitten Ra und Rb empfangenen Strahlen ein Verfolgungsfehlersignal.
  • 8 zeigt ein Verfolgungsdetektionsgebiet 12 des Hologramms für den 780 nm-Laser, das verwendet wird, wenn das Gegentaktverfahren der Verfolgungsdetektion ausgeführt wird. Wie in 8 gezeigt ist, umfasst das Verfolgungsdetektionsgebiet 12 ein Muster aus Rechtecken, die jeweils holographische Streifen aufweisen, die auf dem Hologramm in Bezug auf die Strahlunterteilungslinie 92 symmetrisch angeordnet sind. Wie in 8 gezeigt ist, sind bei dieser Anordnung die holographischen Rechtecke des Verfolgungsdetektionsgebiets 12 für den 780 nm-Laser und die holographischen Rechtecke des Verfolgungsdetektionsgebiets 13 für den 650 nm-Laser auf dem Hologramm abwechselnd angeordnet.
  • Das Verfolgungsdetektionsgebiet 12 des Hologramms beugt den reflektierten Strahl des 780 nm-Laserstrahls zu einem Photodiodenabschnitt Ra und zu einem Photodiodenabschnitt Rb des Photodetektors 9. Bei dieser Anordnung sind die Ausrichtung und die Schrittweite des holographischen Rechteckmusters links von der Linie 92 vorgesehen, um den gebeugten 780 nm-Strahl zu dem Photodiodenabschnitt Rb zu richten, wohingegen die Ausrichtung und die Schrittweite des holographischen Rechteckmusters rechts von der Linie 92 vorgesehen sind, um den gebeugten 780 nm-Strahl zu dem Photodiodenabschnitt Ra zu richten. Gemäß dem Gegentaktverfahren empfängt der Photodetektor 9 die gebeugten Strahlen von dem Verfolgungsdetektionsgebiet 12 des Hologramms und erzeugt auf der Grundlage der Differenz zwischen den Signalintensitäten der an den Photodiodenabschnitten Ra und Rb empfangenen Strahlen ein Verfolgungsfehlersignal.
  • 9 zeigt ein DPD-Verfahren der Verfolgungsdetektion, das bei einer optischen Abnehmervorrichtung verwendet wird. Wie in 9 gezeigt ist, wird das Hologramm dann, wenn das DPD-Verfahren der Verfolgungsdetektion bei der optischen Abnehmervorrichtung der Erfindung verwendet wird, in vier Gebiete unterteilt. Für die Verfolgungsdetektion des 650 nm-Laserstrahls wird das Hologramm durch die Strahlunterteilungslinie 91 in zwei Hälften unterteilt, und jede Hälfte des Hologramms wird durch eine Strahlunterteilungslinie 93 wiederum in zwei Viertel unterteilt. Das Verfolgungsdetektionsgebiet 13 umfasst ein Muster aus Rechtecken, die jeweils holographische Streifen aufweisen, die auf dem Hologramm in Bezug auf die Strahlunterteilungslinie 91 sowie außerdem in Bezug auf die Strahlunterteilungslinie 93 symmetrisch angeordnet sind. Das Verfolgungsdetektionsgebiet 13 des Hologramms beugt den reflektierten Strahl des 650 nm-Laserstrahls zu den vier Photodiodenabschnitten Ra, Rb, Rc und Rd des Photodetektors 9. Bei dieser Anordnung sind die Ausrichtung und die Schrittweite des holographischen Rechteckmusters links von der Linie 91 und oberhalb der Linie 93 vorgesehen, um den gebeugten 650 nm-Strahl zu dem Photodiodenabschnitt Ra zu richten, und die Ausrichtung und die Schrittweite des holographischen Rechteckmusters rechts von der Linie 91 und oberhalb der Linie 93 sind vorgesehen, um den gebeugten 650 nm-Strahl zu dem Photodiodenabschnitt Rb zu richten. In ähnlicher Weise sind die Ausrichtung und die Schrittweite des holographischen Rechteckmusters rechts von der Linie 91 und unterhalb der Linie 93 vorgesehen, um den gebeugten 650 nm-Strahl zu dem Photodiodenabschnitt Rc zu richten, und die Ausrichtung und die Schrittweite des holographischen Rechteckmusters links von der Linie 91 und unterhalb der Linie 93 sind vorgesehen, um den gebeugten 650 nm-Strahl zu dem Photodiodenabschnitt Rd zu richten.
  • Gemäß dem DPD-Verfahren empfängt der Photodetektor 9 gebeugte 650 nm-Strahlen von dem Verfolgungsdetektionsgebiet 13 des Hologramms und erzeugt auf der Grundlage der Differenz zwischen den Signalintensitäten der an den Photodiodenabschnitten Ra, Rb, Rc und Rd empfangenen Strahlen ein Verfolgungsfehlersignal. Wenn die optische Abnehmervorrichtung dieser Anordnung auf ein DVD-Medium zugreift, gibt der Photodetektor 9 gemäß dem oben beschriebenen DPD-Verfolgungsdetektionsverfahren das Verfolgungsfehlersignal aus.
  • Nachfolgend zeigt 10 ein Beispiel eines ersten Hologramms 4 in einer optischen Abnehmervorrichtung. 11 zeigt eine Beziehung zwischen der lichtempfangenden Oberfläche des Photodetektors 9 und den Strahlflecken der gebeugten Laserstrahlen.
  • Wie in 10 gezeigt ist, umfasst das Beispiel des ersten Hologramms 4 zum Ausführen der Verfolgungsdetektion (durch das Gegentaktverfahren oder das DPD-Verfahren) ein Verfolgungsdetektionsgebiet 12 des 780 nm-Lasers und ein Verfolgungsdetektionsgebiet 13 des 650 nm-Lasers, wobei die Rechtecke mit holographischen Streifen des Gebiets 12 und die Rechtecke mit holographischen Streifen des Gebiets 13 im Zentrum des ersten Hologramms 4 abwechselnd angeordnet sind. Um die Fokussierungsdetektion auszuführen, umfasst das Beispiel des ersten Hologramms 4 ferner ein Verfolgungsdetektionsgebiet 10 des 780 nm-Lasers, das in einem außermittig gelegenen Abschnitt des ersten Hologramms 4 angeordnet ist.
  • Wie in 11 gezeigt ist, empfängt der Photodetektor 9 infolge eines derartigen Aufbaus des ersten Hologramms 4 sowohl den gebeugten 650 nm-Strahl von dem Verfolgungsdetektionsgebiet 13 als auch den gebeugten 780 nm-Strahl von dem Verfolgungsdetektionsgebiet 12. In dem in 9 gezeigten Beispiel befinden sich der Strahlfleck L11 und der Strahlfleck L21 tatsächlich an der gleichen Position auf der lichtempfangenden Oberfläche des Photodetektors 9.
  • In dem oben beschriebenen Beispiel des ersten Hologramms 9, das in 10 gezeigt ist, sind die Rechtecke mit holographischen Streifen des Gebiets 12 und die Rechtecke mit holographischen Streifen des Gebiets 13 abwechselnd angeordnet. Wie oben beschrieben wurde, wird dann, wenn die LD1 eingeschaltet wird, der 650 nm-Laserstrahl L1, der auf das Verfolgungsdetektionsgebiet 12 des 780 nm-Lasers des ersten Hologramms 4 auftrifft, nicht zu der lichtempfangenden Oberfläche des Photodetektors 9 gebeugt und wird keiner Photodetektion der optischen Abnehmervorrichtung unterzogen.
  • 12 zeigt die Einzelheiten der Hologrammgebiete zur Verfolgungsdetektion des ersten Hologramms 4 in der optischen Abnehmervorrichtung mit der in 10 gezeigten Anordnung. Es wird angenommen, dass "t" eine Breite eines der Rechtecke mit holographischen Streifen des Gebiets 13 angibt, und dass "T" eine Breite eines der Rechtecke mit holographischen Streifen des Gebiets 12 angibt. Wenn t = T beträgt der Verlust entweder des 650 nm-Laserstrahls oder des 780 nm-Laserstrahls etwa 50 %. Die Empfindlichkeit des Photodetektors 9 für den 780 nm-Laserstrahl ist jedoch größer als die Empfindlichkeit des Photodetektors 9 für den 650 nm-Laserstrahl, die CD-Wiedergabeleistung ist größer als die DVD-Wiedergabeleistung und der effektive Strahldurchmesser der Objektivlinse 7 für den 780 nm-Laserstrahl ist kleiner der effektive Strahldurchmesser der Objektivlinse 7 für den 650 nm-Laserstrahl.
  • Um die Signalintensität des Photodetektors 9 für die beiden 650 nm- und 780 nm-Laserstrahlen kompatibel zu machen, wird in dieser Ausführungsform der Erfindung die Breite "T" eines der Rechtecke mit holographischen Streifen des Gebiets 12 größer gemacht als die Breite "t" eines der Rechtecke mit holographischen Streifen des Gebiets 13. Durch diese Konfiguration kann die optische Abnehmervorrichtung von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung eine gute Photodetektionsleistung und Möglichkeiten der schnellen Aufzeichnung/Wiedergabe schaffen, unabhängig davon, ob der 650 nm-Laser der LD 1 oder der 780 nm-Laser der LD 3 für den Zugriff auf das Aufzeichnungsmedium 8 verwendet wird.
  • 13 zeigt eine holographische Einheit, die in der optischen Abnehmervorrichtung der Erfindung an einem optischen Modul angebracht ist.
  • Um eine optische Abnehmervorrichtung mit geringer Größe und erhöhter Zuverlässigkeit herzustellen, werden das erste Hologramm 4 und das zweite Hologramm 5 in der vorliegenden Ausführungsform in einem einzelnen optischen Modul 14 mit LD/PD einteilig vorgesehen. Wie in 13 gezeigt ist, sind die LD 1, der Koppelspiegel 2, die LD 3 und der Photodetektor 9 bereits in dem optischen Modul 14 enthalten.
  • Wenn das erste Hologramm 4 an dem optischen Modul 14 angebracht wird, wird das erste Hologramm 4 vorläufig auf einer Kappe des optischen Moduls 14 positioniert und die LD 3 wird eingeschaltet, um den 780 nm-Laserstrahl zu emittieren. Nachdem die Positionierung des ersten Hologramms 4 auf dem optischen Modul 14 so eingestellt wurde, dass die Fokussierungs- und Verfolgungsdetektionsversätze des 780 nm-Lasers null werden, wird das erste Hologramm 4 an der Kappe des optischen Moduls 14 unter Verwendung eines Klebemittels 15 fixiert.
  • 14 zeigt Fokussierungs- und Verfolgungsdetektionsgebiete eines beispielhaften ersten Hologramms 14. Wie in 14 gezeigt ist, umfasst das erste Hologramm 4 ein Fokussierungsdetektionsgebiet 10 des 780 nm-Lasers, ein Verfolgungsdetektionsgebiet 12 des 780 nm-Lasers und ein Verfolgungsdetektionsgebiet 13 des 650 nm-Lasers. Bei dieser Anordnung ist nach dem Positionieren des ersten Hologramms 4 auf dem optischen Modul 14 in der Weise, dass die Fokussierungs- und Verfolgungsdetektionsversätze des 780 nm-Lasers null werden, keine Einstellung des Verfolgungsdetektionsgebietes 13 des 650 nm-Lasers erforderlich. Im Allgemeinen ist die Anforderung der Montagegenauigkeit in Bezug auf die Verfolgungsdetektion geringer im Vergleich zu der Anforderung der Montagegenauigkeit in Bezug auf die Fokussierungsdetektion.
  • 15 zeigt ein Fokussierungsdetektionsgebiet des zweiten Hologramms 5 in der vorliegenden Ausführungsform. Wie in 15 gezeigt ist, umfasst das zweite Hologramm 5 ein Fokussierungsdetektionsgebiet 11 des 650 nm-Lasers.
  • Wenn das zweite Hologramm 5 an dem optischen Modul 14 angebracht wird, wird das zweite Hologramm 5 vorläufig auf dem ersten Hologramm 4 in dem optischen Modul 14 positioniert, und die LD 1 wird eingeschaltet, um den 650 nm-Laserstrahl zu emittieren. Nachdem die Positionierung des zweiten Hologramms 5 an dem optischen Modul 15 so eingestellt wurde, dass die Verfolgungsdetektionsversätze des 650 nm-Lasers null werden, wird das zweite Hologramm 5 an dem optischen Modul 14 unter Verwendung eines Klebemittels 15 befestigt.
  • 16 zeigt eine Ausführungsform der optischen Abnehmervorrichtung der Erfindung, bei der die holographische Einheit, die das erste Hologramm und das zweite Hologramm enthält, an dem optischen Modul montiert ist. Nachdem die oben beschriebenen Montageprozeduren ausgeführt wurden, sind das erste Hologramm 4 und das zweite Hologramm 56 einteilig in dem optischen Modul 14 vorgesehen. Die Montageprozeduren sind bedeutend vereinfacht, wodurch die Massenproduktion der optischen Abnehmervorrichtungen erleichtert wird. Die optische Abnehmervorrichtung der vorliegenden Ausführungsform ist wirkungsvoll bei der Erzeugung einer optischen Abnehmervorrichtung mit geringen Abmessungen und erhöhter Zuverlässigkeit.
  • In der optischen Abnehmervorrichtung von 16 ist das zweite Hologramm 5 enganliegend an das erste Hologramm 4 eingesetzt, ohne dass zwischen ihnen ein Zwischenraum verbleibt. Die gegenüberliegenden Glasoberflächen der zwei Hologramme 4 und 5 sind in Kontakt und wenn die Positionierung des zweiten Hologramms 5 an dem optischen Modul 14 eingestellt wird, kann die Position des ersten Hologramms 4 an dem optischen Modul 14 infolge dieses Kontakts geändert werden. Es ist erwünscht, einen hohen Grad der Montagegenauigkeit der holographischen Einheit aufrechtzuerhalten.
  • 17 zeigt ein Beispiel der holographischen Einheit in der optischen Abnehmervorrichtung der Erfindung, die vorgesehen ist, um das oben genannte Problem zu beseitigen. 18 zeigt eine Ausführungsform der optischen Abnehmervorrichtung der Erfindung, in der die holographische Einheit von 17 enthalten ist.
  • Wie in 17 gezeigt ist, sind in der holographischen Einheit des vorliegenden Beispiels das erste Hologramm 4 und das zweite Hologramm 5 so angeordnet, dass zwischen den gegenüberliegenden Oberflächen der zwei Hologramme 4 und 5 durch Einsetzen eines Zwischenelements 16 ein Zwischenraum 22 verbleibt. In der vorliegenden Ausführungsform sind die gegenüberliegenden Oberflächen der zwei Hologramme 4 und 5 nicht in Kontakt und sind untereinander durch den Abstand 22 getrennt. Selbst wenn die Positionierung des zweiten Hologramms 5 an dem optischen Modul 14 eingestellt wird, kann die Position des ersten Hologramms 4 an dem optischen Modul 14 beibehalten werden. Dadurch ist die optische Abnehmervorrichtung der vorliegenden Ausführungsform wirkungsvoll beim Aufrechterhalten eines hohen Grads der Montagegenauigkeit der holographischen Einheit.
  • Ferner sind in einer bevorzugten Ausführungsform der optischen Abnehmervorrichtung der Erfindung das erste Hologramm 4 und das zweite Hologramm 5 jeweils in einem ersten Polarisationshologramm und einem zweiten Polarisationshologramm konfiguriert. Sowohl das erste Hologramm 4 als auch das zweite Hologramm 5 lässt den von der Laserdiode emittierten Laserstrahl durch und beugt den reflektierten Strahl von dem Aufzeichnungsmedium zu dem Photodetektor. Derartige Funktionen der Hologramme 4 und 5 werden durch die Polarisa tionshologramme wirkungsvoll erreicht.
  • Wenn das erste und das zweite Polarisationshologramm in der optischen Abnehmervorrichtung verwendet werden, gehen etwa 90 % des von der LD 1 und der LD 3 emittierten Laserstrahls durch die Polarisationshologramme und etwa 40 % des von dem Aufzeichnungsmedium reflektierten Strahls werden durch die Polarisationshologramme zu dem Photodetektor 9 gebeugt (der gebeugte Strahl erster Ordnung). Wenn bei einem holographischen Gitter 95 % des emittierten Laserstrahls durch das holographische Gitter gehen, kann das holographische Gitter gewöhnlich lediglich 5 % des reflektierten Strahls zu dem Photodetektor 9 beugen. Somit schafft die optische Abnehmervorrichtung der vorliegenden Ausführungsform eine bessere Photodetektionsleistung.
  • 19 zeigt eine Beziehung zwischen der Gittertiefe und dem Beugungswirkungsgrad, wenn das erste und das zweite Polarisationshologramm in der optischen Abnehmervorrichtung der vorliegenden Ausführungsform vorgesehen sind.
  • In der vorliegenden Ausführungsform überlappen das Fokussierungsdetektionsgebiet 10 des 780 nm-Lasers des ersten Polarisationshologramms und das Fokussierungsdetektionsgebiet 11 des 650 nm-Lasers des ersten Polarisationshologramms nicht. Jedes der ersten und zweiten Polarisationshologramme besitzt eine optimale Gittertiefe, um einen vorgegebenen Beugungswirkungsgrad für eine der Laserstrahl-Wellenlängen 650 nm und 780 nm der Laserdioden 1 bzw. 3 zu schaffen.
  • Wie in 19 gezeigt ist, besitzt das Polarisationshologramm den höchsten Beugungswirkungsgrad, wenn die Gittertiefe bei dem Laserstrahl der Wellenlänge 650 nm auf etwa 2,9 μm eingestellt ist. Wenn die Gittertiefe bei dem Laserstrahl der Wellenlänge 780 nm auf etwa 3,5 μm eingestellt ist, besitzt das Polarisationshologramm den höchsten Beugungswirkungsgrad. In der vorliegenden Ausführungsform besitzt das 780 nm-Laser-Fokussierungsdetektionsgebiet 10 des ersten Polarisationshologramms die optimale Gittertiefe von etwa 3,5 μm und das 650 nm-Laser-Fokussierungsdetektionsgebiet 11 des zweiten Polarisationshologramms besitzt die optimale Gittertiefe von etwa 2,9 μm. Das erste und das zweite Polarisationshologramm sind auf getrennten Substraten gebildet und das Erhalten der optimalen Gittertiefe jedes Polarisationshologramms kann leicht erreicht werden.
  • Nachfolgend erfolgt eine Beschreibung einer doppelt brechenden Schicht, die verwendet wird, um ein Polarisationshologramm zur Verwendung in der optischen Abnehmervorrichtung der Erfindung zu erzeugen.
  • Die doppelt brechenden Materialien, die gegenwärtig vorherrschend sind, sind LiNbO3 und CaCO3. Das Herstellen eines Polarisationshologramms aus derartigen Materialien ist jedoch teuer. Es ist erwünscht, ein kostengünstiges Verfahren zum Herstellen eines Polarisationshologramms, das eine doppelt brechende Schicht enthält, zu schaffen. Um der Forderung zu genügen, ist ein Verfahren zur schrägen Ablagerung vorgeschlagen worden (siehe "Phase Difference Film" von Taga u. a. in Surface Technology, Bd. 46, Nr. 7, 1995).
  • 20 zeigt eine schräge Ablagerung, die verwendet wird, um ein Polarisationshologramm der optischen Abnehmervorrichtung der Erfindung zu erzeugen. Wie in 20 gezeigt ist, wird ein Substrat 17 in einer schrägen Position relativ zu einem Quellenmaterial 18 gehalten und unter Verwendung eines Unterdruckablagerungsprozesses wird eine Schicht aus dem Quellenmaterial 10 auf dem Substrat 17 abgelagert. Die resultierende Schicht wird als schräg abgelagerte Schicht bezeichnet.
  • Bei dem Verfahren der schrägen Ablagerung enthalten Beispiele des Quellenmaterials 18 dielektrische Materialien, wie etwa Ta2O5, SiO2. Die schräg abgelagerte Schicht auf dem Substrat 17 besitzt z. B. einen Doppelbrechungskoeffizienten Δn (= np – ns) in der Größenordnung von 0,08. Dieser entspricht dem Doppelbrechungskoeffizienten Δn von LiNbO3-Kristallen. Unter Verwendung des Unterdruckablagerungsprozesses ist es möglich, ein kostengünstiges Verfahren zum Herstellen des Polarisationshologramms mit der doppelt brechenden Schicht zu schaffen.
  • Darüber hinaus besitzt die schräg abgelagerte Schicht eine Dicke in der Größenordnung von 10 μm, während die Dicke der LiNbO3-Kristalle im Bereich von 500 μm bis 1000 μm liegt. Wenn das Polarisationshologramm, das die schräg abgelagerte Schicht verwendet, in einem optischen Weg eines divergierenden Laserstrahls angeordnet wird, ist der Betrag der Aberration, der durch das Polarisationshologramm erzeugt wird, sehr klein. Außerdem ist die schräg abgelagerte Schicht eine Art einer Phasendifferenzschicht und kann verwendet werden, um ein Viertelwellenlängenplättchen herzustellen.
  • Es gibt ein weiteres kostengünstiges Verfahren zum Herstellen eines Polarisationshologramms, das eine doppelt brechende Schicht enthält.
  • 21 zeigt eine orientierte organische Schicht, die bei dem Polarisationshologramm der optischen Abnehmervorrichtung verwendet wird. Siehe "Development And Characteristics Of Polyimid Optical Wave Plate" von Sawada u. a. in Journal of the Institute of Electronics, Information and Communications Engineers, August 1994.
  • Wie in 21 gezeigt ist, wird eine organische Schicht (z. B. Polyimid oder Polycarbonat) bei einer vorgegebenen Temperaturbedingung in der Richtung "0" axial orientiert. In der orientierten organischen Schicht unterscheiden sich der Brechungsindex der Richtung "no" und der Brechungsindex der Oberflächenrichtung "ne" voneinander und die orientierte organische Schicht besitzt Eigenschaften der Doppelbrechung. Die auf diese Weise hergestellte Doppelbrechungsschicht wird einem Ätzvorgang unterzogen, so dass auf der organischen Schicht ein Hologrammmuster erzeugt wird. Ferner wird die Oberfläche der resultierenden holographischen Einheit unter Verwendung eines Materials mit einem isotropen Brechungsindex eben aufgefüllt. Somit kann ein Polarisationshologramm, das die doppelt brechende Schicht aufweist, bei geringen Kosten hergestellt werden. Außerdem kann die orientierte organische Schicht verwendet werden, um ein Viertelwellenlängenplättchen herzustellen.
  • Die optische Abnehmervorrichtung, die das Polarisationshologramm verwendet, benötigt ein Viertelwellenlängenplättchen, um den Betrag der Photodetektionsleistung zu vergrößern. Es wird vorausgesetzt, dass in der vorliegenden Ausführungsform ein erster Laserstrahl mit der Wellenlänge 650 nm und ein zweiter Laserstrahl mit der Wellenlänge 780 nm durch die Laserdiode 1 bzw. die Laserdiode 2 emittiert werden. Es ist erwünscht, dass eine Phasendifferenz von 90° der reflektierten Strahlen sowohl für den ersten als auch für den zweiten Laserstrahl unter Verwendung eines einzelnen Viertelwellenlängenplättchen erreicht werden kann. Es ist jedoch praktisch unmöglich, ein derartiges Viertelwellenlängenplättchen zu schaffen. In der vorliegenden Ausführungsform wird ein gemeinsames Viertelwellenlängenplättchen verwendet, das eine Phasendifferenz von nahezu 90° der reflektierten Strahlen sowohl für den ersten als auch für den zweiten La serstrahl erzeugen kann, wobei die Toleranz der Signalintensität der reflektierten Strahlen sowohl für den ersten als auch für den zweiten Laserstrahl vorgegeben ist.
  • 22 zeigt eine weitere Ausführungsform der optischen Abnehmervorrichtung der Erfindung, die ein gemeinsames Viertelwellenlängenplättchen 19 verwendet, das zwischen den Polarisationshologrammen 4 und 5 und dem optischen Aufzeichnungsmedium 8 vorgesehen ist. Wie in 22 gezeigt ist, sind in der vorliegenden Ausführungsform das gemeinsame Viertelwellenlängenplättchen 19 und die Polarisationshologramme 4 und 5 einteilig an dem optischen Modul 14 mit LD/PD montiert. Außerdem ist das gemeinsame Viertelwellenlängenplättchen 19 eine Art Phasendifferenzschicht, wobei die schräg abgelagerte Schicht von 20 oder die orientierte organische Schicht von 21 verwendet werden können, um das gemeinsame Viertelwellenlängenplättchen 19 herzustellen.
  • Ein herkömmliches Viertelwellenlängenplättchen ist aus einer Quarzkristallplatte hergestellt, die etwa 1 mm dick ist und die Aberration von Laserstrahlen bewirkt. Die schräg abgelagerte Schicht oder die orientierte organische Schicht besitzt jedoch eine Dicke in der Größenordnung von 10 μm und der Betrag der durch das Viertelwellenlängenplättchen aus der schräg abgelagerten Schicht oder aus der orientierten organischen Schicht erzeugten Aberration ist sehr klein.
  • 23 zeigt eine Beziehung zwischen der Phasendifferenz des 650 nm-Lasers und der Signalintensität. 24 zeigt eine Beziehung zwischen der Phasendifferenz des 780 nm-Lasers und der Signalintensität.
  • Die Abweichung der Phasendifferenz der Laserstrahlen von 90 Grad senkt wahrscheinlich die Signalintensität an dem Photodetektor 9 der optischen Abnehmervorrichtung. Wenn die Signalintensität gesenkt wird, werden die Möglichkeiten der Aufzeichnung/Wiedergabe der optischen Abnehmervorrichtung verschlechtert. Um das Problem zu beseitigen, wird angenommen, dass die Toleranz der Signalintensität sowohl für den ersten als auch für den zweiten Laserstrahl in der vorliegenden Ausführungsform so vorgegeben ist, dass sie kleiner als 10 % ist. Wie in 23 gezeigt ist, ist der zulässige maximale Pegel der Phasendifferenz für den ersten Laserstrahl mit der Wellenlänge 650 nm 109 Grad. Wie in 24 gezeigt ist, ist der zulässige maximale Pegel der Phasendifferenz für den zweiten Laserstrahl mit der Wellenlänge 780 nm 71 Grad. Somit liegt in der vorliegenden Ausführungsform die Toleranz der Phasendifferenz der reflektierten Strahlen für die erste Laserdiode 1 und die zweite Laserdiode 3 in einem Bereich von 90 ± 19 Grad.
  • Die nächste 25 zeigt eine Anordnung einer optischen Abnehmervorrichtung.
  • 26 zeigt einen Lichtempfangszustand eines Photodetektors für gebeugte und durchgelassene Strahlen eines ersten Laserstrahls in der optischen Abnehmervorrichtung von 25. 27 zeigt einen Lichtempfangszustand eines Photodetektors für gebeugte und durchgelassene Strahlen eines zweiten Laserstrahls in der optischen Abnehmervorrichtung von 25.
  • Wie in 25 gezeigt ist, greift die optische Abnehmervorrichtung dieser Anordnung auf ein optisches Aufzeichnungsmedium 35 zu. Das Aufzeichnungsmedium 35 ist bei dieser Anordnung z. B. eine CD oder eine DVD. In der optischen Abnehmervorrichtung dieser Anordnung emittiert eine erste Laserdiode (LD) 31 einen ersten Laserstrahl mit der Wellenlänge 635 nm oder 650 nm. Es wird angenommen, dass die erste LD in dieser Anordnung den Laserstrahl mit der Wellenlänge 650 nm emittiert. Eine Kollimatorlinse 32 setzt den ersten Laserstrahl in einen gebündelten Laserstrahl um und dieser gebündelte Laserstrahl wird zu einem Strahlteiler 33 gerichtet. Der erste Laserstrahl, der durch die Kollimatorlinse 32 gebündelt wurde, verläuft durch den Strahlteiler 33 und trifft auf eine Objektivlinse 34 auf. Die Objektivlinse 34 fokussiert den auftreffenden Laserstrahl auf eine Aufzeichnungsoberfläche des Aufzeichnungsmediums 35.
  • Der reflektierte Strahl, der von der Aufzeichnungsoberfläche des Aufzeichnungsmediums 35 reflektiert wird, wird längs des optischen Wegs zurückgeführt und trifft auf den Strahlteiler 33 auf. Der Strahlteiler 33 reflektiert den auftreffenden Strahl, der die Wellenlänge 650 nm besitzt, zu einer Detektionslinse 36. Die Detektionslinse 36 setzt den reflektierten Laserstrahl, der von dem Strahlteiler 33 empfangen wird, in einen konvergierenden Laserstrahl um und dieser konvergierende Laserstrahl trifft auf eine holographische Einheit 37 auf. Die holographische Einheit 37 beugt den auftreffenden Laserstrahl teilweise zu einem Photodetektor 38, wobei der gebeugte Strahl auf einen Bereich 38-1-650 des Photodetektors 38 auftrifft (siehe 26). Außerdem trifft der Durchgangsstrahl, der durch die holographische Einheit 37 verlaufen ist, auf einen Bereich 38-0-650 des Photodetektors 38 auf (siehe 26). Der Photodetektor 38 empfängt den gebeugten Strahl und den Durchgangsstrahl von der holographischen Einheit 37, um auf der Grundlage der empfangenen Strahlen Detektionssignale zu erzeugen.
  • In der optischen Abnehmervorrichtung von 25 emittiert gleichfalls eine zweite LD 39 einen zweiten Laserstrahl mit einer Wellenlänge von 780 nm. Die Kollimatorlinse 32 setzt den zweiten Laserstrahl in einen gebündelten Laserstrahl um und dieser gebündelte Laserstrahl wird auf den Strahlteiler 33 gerichtet. Der durch die Kollimatorlinse 32 gebündelte Laserstrahl verläuft durch den Strahlteiler 33 und trifft auf die Objektivlinse 34 auf. Die Objektivlinse 34 fokussiert den auftreffenden Laserstrahl auf die Aufzeichnungsoberfläche des Aufzeichnungsmediums 35. Der reflektierte Strahl, der von der Aufzeichnungsoberfläche des Aufzeichnungsmediums 35 reflektiert wird, wird längs des optischen Weges zurückgeführt und trifft auf den Strahlteiler 33 auf. Der Strahlteiler 33 reflektiert den auftreffenden reflektierten Strahl, der die Wellenlänge 780 nm besitzt, zu der Detektionslinse 36. Die Detektionslinse 36 setzt den reflektierten Laserstrahl, der von dem Strahlteiler 33 empfangen wird, in einen konvergierenden Laserstrahl um und dieser konvergierende Laserstrahl trifft auf die holographische Einheit 37 auf. Die holographische Einheit 37 beugt den auftreffenden Laserstrahl teilweise zu einem Photodetektor 38, wobei der gebeugte Strahl auf einen Bereich 38-1-780 des Photodetektors 38 auftrifft (siehe 27). Außerdem trifft der Durchgangsstrahl, der durch die holographische Einheit 37 verlaufen ist, auf einen Bereich 38-0-780 des Photodetektors 38 auf (siehe 27). Der Photodetektor 38 empfängt den gebeugten Strahl und den Durchgangsstrahl von der holographischen Einheit 37, um auf der Grundlage der empfangenen Strahlen Detektionssignale zu erzeugen.
  • Wie in den 28 und 29 gezeigt ist, ist die holographische Einheit 37 bei dieser Anordnung in einem holographischen Gitter konfiguriert, das ein holographisches Muster aufweist, welches auf einem Glassubstrat gebildet ist. Ein erstes holographisches Muster 37a und ein zweites holographisches Muster 37b sind auf der holographischen Einheit 37 abwechselnd vorgesehen, um den auftreffenden 650 nm-Laserstrahl zu dem Bereich 38-1 650 (A) oder (B) des Photodetektors 38 zu beugen, und der Durchgangsstrahl von der holographischen Einheit 37 trifft auf dem Bereich 38-0-650 des Photodetektors 38 auf, wie in 26 gezeigt ist. Gleichfalls sind das erste holographische Muster 37a und das zweite holographische Muster 37b abwechselnd auf der holographischen Einheit 37 vorgesehen, um den auftreffenden 780 nm-Laserstrahl zu dem Bereich 38-1-780 (A) oder (B) des Photodetektors 38 zu beugen, und der Durchgangsstrahl von der holographi schen Einheit 37 trifft auf dem Bereich 38-0-780 des Photodetektors 38 auf, wie in 27 gezeigt ist.
  • 28 zeigt ein Beispiel der holographischen Einheit 37 in der optischen Abnehmervorrichtung von 25. Bei dieser Anordnung wird in der optischen Abnehmervorrichtung das Gegentaktverfahren verwendet, um die Verfolgungsdetektion auszuführen. Die holographische Einheit 37 ist eine holographische Einheit des Typs mit zwei Mustern. Die zweite holographische Einheit 37a ist in Bezug auf eine Strahlunterteilungslinie 92 für den zweiten Laserstrahl (mit der Wellenlänge 780 nm) symmetrisch an der holographischen Einheit 37 vorgesehen, so dass das Zentrum des Musters "Pt" des reflektierten Strahls des 70 nm-Laserstrahls, der von dem Aufzeichnungsmedium 35 empfangen wird, mit der Strahlunterteilungslinie 92 übereinstimmt.
  • Wie in 29 gezeigt ist, stimmt jedoch das Zentrum eines Musters "Pt" des reflektierten Strahls des 780 nm-Laserstrahls an der holographischen Einheit 37, der von dem Aufzeichnungsmedium 35 empfangen wird, nicht mit der Strahlunterteilungslinie 91 überein. Damit das zweite holographische Muster 37b für den zweiten Laserstrahl (mit der Wellenlänge 780 nm) geeignet ist, ist es, wie in 30 gezeigt ist, an der holographischen Einheit 37 in Bezug auf eine Strahlunterteilungslinie 92 für den zweiten Laserstrahl (mit der Wellenlänge 780 nm) symmetrisch vorgesehen, so dass das Zentrum des Musters Pt' des reflektierten Strahls des 780 nm-Laserstrahls, der von dem Aufzeichnungsmedium 35 empfangen wird, mit der Strahlunterteilungslinie 92 übereinstimmt.
  • 31 zeigt einen Lichtempfangszustand des Photodetektors 38 für den gebeugten Strahl und den Durchgangsstrahl des ersten Laserstrahls von der holographischen Einheit 37 von 30. Das Zentrum des Musters Pt stimmt mit der Strahlunterteilungslinie 91 überein und die Bereiche 38-1-650 und 38-0-650 des Photodetektors 38 empfangen den gebeugten Strahl und den Durchgangsstrahl von der holographischen Einheit 37, wie in 31 gezeigt ist, und erzeugen auf der Grundlage der empfangenen Strahlen gemäß dem Gegentaktverfahren Detektionssignale.
  • 32 zeigt einen Lichtempfangszustand des Photodetektors 37 für den gebeugten Strahl und den Durchgangsstrahl des zweiten Laserstrahls von der holographischen Einheit 37 von 30. Das Zentrum des Musters Pt' stimmt mit der Strahlunterteilungslinie 92 überein und die Bereiche 38-1-780 und 38-0-780 des Photodetektors 38 empfangen den gebeugten Strahl und den Durchgangsstrahl von der holographischen Einheit 37, wie in 32 gezeigt ist, und erzeugen auf der Grundlage der empfangenen Strahlen gemäß dem Gegentaktverfahren Detektionssignale.
  • Die Bereiche 38-1-650 und 38-1-780 sind auf den gleichen Bereich des Photodetektors 38 fokussiert. Die Bereiche 38-0-650 und 38-0-780 sind auf die gleichen Bereiche des Photodetektors 38 fokussiert. 33 zeigt einen Lichtempfangszustand des Photodetektors sowohl für den ersten als auch für den zweiten Laserstrahl in einer derartigen Ausführungsform. Wie in 33 gezeigt ist, empfangen die gemeinsamen Bereiche (38-1-650 und 38-0-650 oder 38-1-780 und 38-0-780) des Photodetektors 38 den gebeugten Strahl und den Durchgangsstrahl von der holographischen Einheit 37, die in 33 gezeigt ist, und erzeugen auf der Grundlage der empfangenen Strahlen gemäß dem Gegentaktverfahren Detektionssignale.
  • 34 zeigt ein optisches Modul mit gemeinsamer LD in einer weiteren Ausführungsform einer optischen Abnehmervorrichtung. Wie in 34 gezeigt ist, sind die erste LD 31 für den 650 nm-Laserstrahl (der für den Zugriff auf eine DVD verwendet wird) und die zweite LD 39 für den 780 nm-Laserstrahl (der für den Zugriff auf eine CD verwendet wird) einteilig auf dem optischen Modul montiert und ein holographisches Dreistrahl-Gitter 41 ist in der optischen Abnehmervorrichtung mit dieser Anordnung vorgesehen. Weitere Elemente in der optischen Abnehmervorrichtung mit dieser Anordnung sind im Wesentlichen gleich den entsprechenden Elementen von 25, wobei ihre Beschreibung weggelassen wird. Gemäß der obigen Ausführungsform kann die optische Abnehmervorrichtung eine gute Photodetektionsleistung und Möglichkeiten der schnellen Aufzeichnung/Wiedergabe sowohl für den ersten als auch für den zweiten Laserstrahl schaffen.
  • 35 zeigt eine weitere Anordnung einer optischen Abnehmervorrichtung unter Verwendung eines optischen Moduls mit gemeinsamer LD/PD. Wie in 35 gezeigt ist, sind die erste LD 31 zum Emittieren des 650 nm-Laserstrahls, die zweite LD 39 zum Emittieren des 780 nm-Laserstrahls und der Photodetektor 38 zum Erfassen der reflektierten Strahlen von dem Aufzeichnungsmedium 35 einteilig auf dem optischen Modul mit gemeinsamer LD/PD montiert. Weitere Elemente in der optischen Abnehmervorrichtung mit dieser Anordnung sind im Wesentlichen gleich den entsprechenden Elementen von 25, wobei ihre Beschreibung weggelassen wird. Gemäß der obigen Ausführungsform kann die optische Abnehmervorrichtung eine gute Photodetektionsleistung und Möglichkeiten der schnellen Aufzeichnung/Wiedergabe sowohl für den ersten als auch für den zweiten Laserstrahl schaffen.
  • 36 zeigt eine weitere Anordnung einer optischen Abnehmervorrichtung, bei der ein Strahlform-Ausgleichsprisma und das Hologramm vorgesehen sind.
  • In der optischen Abnehmervorrichtung von 36 emittiert die Laserdiode 31 einen ersten Laserstrahl mit der Wellenlänge 650 nm (oder 635 nm). Die Kollimatorlinse 32 setzt den auftreffenden Laserstrahl in einen gebündelten Laserstrahl um und der gebündelte Laserstrahl trifft auf das Strahlform-Ausgleichsprisma 40 auf. Das Prisma 40 setzt die Strahlform des auftreffenden Laserstrahls in einen Strahl mit kreisförmigem Querschnitt um. Der Strahlteiler 33 lässt den Strahl mit kreisförmigem Querschnitt von dem Prisma 40 durch. Die Objektivlinse 34 fokussiert den auftreffenden Laserstrahl (mit kreisförmigem Querschnitt) auf die Aufzeichnungsoberfläche des Aufzeichnungsmediums 35.
  • Der reflektierte Strahl, der von der Aufzeichnungsoberfläche des Aufzeichnungsmediums 35 reflektiert wird, wird längs des optischen Weges zurückgeführt. Der Strahlteiler 33 reflektiert den auftreffenden Laserstrahl zu der Detektionslinse 36. Die Detektionslinse 36 setzt den reflektierten Laserstrahl in einen konvergierenden Laserstrahl um. Die holographische Einheit 37 lässt den konvergierenden Laserstrahl von der Detektionslinse 36 teilweise durch und beugt den konvergierenden Laserstrahl teilweise. Der Photodetektor 38 empfängt den Durchgangsstrahl und den gebeugten Strahl von der holographischen Einheit 37 und erzeugt auf der Grundlage der empfangenen Strahlen Detektionssignale.
  • In der optischen Abnehmervorrichtung von 36 emittiert gleichfalls die Laserdiode 31 einen zweiten Laserstrahl mit der Wellenlänge 780 nm. Die Kollimatorlinse 32 setzt den auftreffenden Laserstrahl in einen gebündelten Laserstrahl um und der gebündelte Laserstrahl trifft auf das Strahlform-Ausgleichsprisma 40 auf. Das Prisma 40 setzt die Strahlform des auftreffenden Laserstrahls in einen Strahl mit kreisförmigem Querschnitt um. Der Strahlteiler 33 lässt den Strahl mit kreisförmigem Querschnitt von dem Prisma 40 durch. Die Objektivlinse 34 fokussiert den auftreffenden Laserstrahl (mit kreisförmigem Querschnitt) auf die Aufzeichnungsoberfläche des Aufzeichnungsmediums 35.
  • Der reflektierte Strahl, der von der Aufzeichnungsoberfläche des Aufzeichnungsmediums 35 reflektiert wird, wird längs des optischen Weges zurückgeführt. Der Strahlteiler 33 reflektiert den auftreffenden Laserstrahl zu der Detektionslinse 36. Die Detektionslinse 36 setzt den reflektierten Laserstrahl in einen konvergierenden Laserstrahl um. Die holographische Einheit 37 lässt den konvergierenden Laserstrahl von der Detektionslinse 36 teilweise durch und beugt den konvergierenden Laserstrahl teilweise. Der Photodetektor 38 empfängt den Durchgangsstrahl und den gebeugten Strahl von der holographischen Einheit 37 und erzeugt auf der Grundlage der empfangenen Strahlen Detektionssignale.
  • Bei dieser Anordnung ist das Strahlform-Ausgleichsprisma 40 so vorgesehen, dass die Strahlen mit kreisförmigem Querschnitt des ersten und des zweiten Laserstrahls parallel sind und die optischen Wege dieser Laserstrahlen einander entsprechen. 37 zeigt ein Beispiel der holographischen Einheit 37 in der optischen Abnehmervorrichtung von 36. Wie in 37 gezeigt ist, stimmen die Strahlflecken des ersten und des zweiten Laserstrahls auf der lichtempfangenden Oberfläche der holographischen Einheit 37 im Wesentlichen miteinander überein. Die holographische Einheit 37 weist ein Muster aus Rechtecken auf, die jeweils holographische Streifen 37a und 37b besitzen, die in Bezug auf die Strahlunterteilungslinie 90 symmetrisch angeordnet sind, die der in der 28 gezeigten Strahlunterteilungslinie ähnlich ist. Bei dieser Anordnung ist es nicht erforderlich, das holographische Muster in Bezug auf die zwei Strahlunterteilungslinien 91 und 92 anzuordnen, wie in 30 gezeigt ist.
  • Wenn die holographische Einheit 37 in der vorherigen Anordnung von 35 durch ein Polarisationshologramm ersetzt wird, gehen etwa 90 % des von einer der Laserdioden 31 und 39 emittierten Laserstrahls durch das Polarisationshologramm und etwa 40 % des reflektierten Strahls von dem Aufzeichnungsmedium 35 werden durch das Polarisationshologramm zu dem Photodetektor 38 gebeugt (gebeugter Strahl erster Ordnung). Gemäß einer derartigen Anordnung ist es möglich, eine bessere Photodetektionsleistung der optischen Abnehmervorrichtung zu schaffen.
  • Die optische Abnehmervorrichtung, die ein Polarisationshologramm oder einen Polarisationsstrahlteiler verwendet, erfordert ferner ein Viertelwellenlängenplättchen, um den Pegel der Photodetektionsleistung zu erhöhen. Es ist erwünscht, dass für die reflektierten Strahlen eine Phasendifferenz von 90° sowohl für den ersten als auch für den zweiten Laserstrahl unter Verwendung eines Viertelwellenlängenplättchens erzeugt werden kann. Es ist jedoch praktisch unmöglich, ein derartiges Viertelwellenlängenplättchen zu schaffen. Bei dieser Anordnung wird ein gemeinsames Viertelwellenlängenplättchen verwendet, das eine Phasendifferenz von nahezu 90° sowohl für den ersten als auch für den zweiten Laserstrahl erzeugt, wobei die Toleranz der Signalintensität der reflektierten Strahlen sowohl für den ersten als auch für den zweiten Laserstrahl vorgegeben ist.
  • 38 zeigt eine Beziehung zwischen Phasendifferenz und Signalintensität. Die Abweichung der Phasendifferenz der Laserstrahlen von 90° verringert wahrscheinlich die Signalintensität an dem Photodetektor der optischen Abnehmervorrichtung. Wenn die Signalintensität verringert wird, sind die Möglichkeiten der Aufzeichnung/Wiedergabe der optischen Abnehmervorrichtung schlechter. Um das Problem zu beseitigen, wird angenommen, dass bei dieser Anordnung die Toleranz der Signalintensität sowohl für den ersten als auch für den zweiten Laserstrahl so vorgegeben ist, dass sie kleiner als 10 % ist. Wie in 38 gezeigt ist, liegt die Toleranz der Signalintensität der reflektierten Strahlen für den ersten und den zweiten Laserstrahl im Bereich von 90 ± 19 Grad.
  • Die vorliegende Erfindung beruht ferner auf den japanischen Prioritätsanmeldungen Nr. 2000-240759, die am 9. August 2000 eingereicht wurde, Nr. 2000-318133, die am 18. Oktober 2000 eingereicht wurde, und Nr. 2001-178342, die am 13. Juni 2001 eingereicht wurde.

Claims (13)

  1. Optische Abnehmervorrichtung zum Zugreifen auf ein optisches Aufzeichnungsmedium, die umfasst: eine Lichtquelleneinheit, um einen von mehreren Laserstrahlen, die unterschiedliche Wellenlängen besitzen, zu emittieren, wobei die Lichtquelleneinheit eine erste Laserdiode (1) zum Emittieren eines Laserstrahls mit einer ersten Wellenlänge und eine zweite Laserdiode (3) zum Emittieren eines Laserstrahls mit einer zweiten Wellenlänge enthält; ein optisches System, um den einen der mehreren Laserstrahlen, die von der Lichtquelleneinheit emittiert werden, auf einer Aufzeichnungsfläche des Aufzeichnungsmediums (8) zu fokussieren; eine Photodetektoreinheit (9), um reflektierte Strahlen zu empfangen, die von dem Aufzeichnungsmedium (8) als Antwort auf den einen der mehreren Laserstrahlen, der durch das optische System fokussiert wird, reflektiert werden, wobei die Photodetektoreinheit (9) der Erzeugung von Detektionssignalen aus den empfangenen reflektierten Strahlen dient; und eine holographische Einheit, die ein erstes Hologramm (5), das für die erste Laserdiode (1) geeignet ist, und ein zweites Hologramm (4), das für die zweite Laserdiode (3) geeignet ist, besitzt, wobei das erste Hologramm (5) dazu vorgesehen ist, einen reflektierten Strahl des Laserstrahls der ersten Laserdiode (1) zu der Photodetektoreinheit (9) zu beugen, und das zweite Hologramm (4) dazu vorgesehen ist, einen reflektierten Strahl des Laserstrahls der zweiten Laserdiode (3) zu der Photodetektoreinheit (9) zu beugen, wobei die optische Abnehmervorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, dass: entweder das erste oder das zweite Hologramm (4, 5) in der holographischen Einheit ein erstes Verfolgungsdetektionsgebiet (13), das für den reflektierten Strahl des Laserstrahls der ersten Laserdiode (1) geeignet ist, und ein zweites Verfolgungsdetektionsgebiet (12), das für den reflektierten Strahl des Laserstrahls der zweiten Diode (3) geeignet ist, enthält, und der Oberflächenbereich des zweiten Verfolgungsdetektionsgebietes (12) größer als der Oberflächenbereich des ersten Verfolgungsdetektionsgebietes (13) ist.
  2. Optische Abnehmervorrichtung nach Anspruch 1, bei der die lichtempfangende Oberfläche der Photodetektoreinheit (9) dazu vorgesehen ist, die gebeugten Strahlen sowohl vom ersten Hologramm (5) als auch vom zweiten Hologramm (4) zu empfangen.
  3. Optische Abnehmervorrichtung nach Anspruch 1, bei der das erste Hologramm (5) und das zweite Hologramm (4) der holographischen Einheit in einem einzigen optischen Modul (14) vorgesehen sind.
  4. Optische Abnehmervorrichtung nach Anspruch 3, bei der das erste Hologramm (5) und das zweite Hologramm (4) so angeordnet sind, dass zwischen gegenüberliegenden Oberflächen des ersten Hologramms (5) und des zweiten Hologramms (4) ein Zwischenraum vorhanden ist.
  5. Optische Abnehmervorrichtung nach Anspruch 1, bei der das erste Hologramm (5) und das zweite Hologramm (4) der holographischen Einheit als ein erstes Polarisationshologramm (5) bzw. ein zweites Polarisationshologramm (4) konfiguriert sind.
  6. Optische Abnehmervorrichtung nach Anspruch 5, bei der ein Fokussierungsdetektionsgebiet (10, 11) sowohl des ersten als auch des zweiten Polarisationshologramms (4, 5) eine optimale Gittertiefe besitzt, um einen vorgegebenen Beugungswirkungsgrad für eine der Laserstrahl-Wellenlängen der ersten bzw. der zweiten Laserdiode (1, 3) zu schaffen.
  7. Optische Abnehmervorrichtung nach Anspruch 5, bei der sowohl das erste als auch das zweite Polarisationshologramm (4, 5) eine schräg abgelagerte Schicht enthalten.
  8. Optische Abnehmervorrichtung nach Anspruch 5, bei der sowohl das erste als auch das zweite Polarisationshologramm (4, 5) eine orientierte organische Schicht enthalten.
  9. Optische Abnehmervorrichtung nach Anspruch 5, die ferner ein gemeinsames Viertelwellenlängenplättchen (19) aufweist, das zwischen der holographischen Einheit (4, 5) und dem optischen System vorgesehen ist, und das gemeinsame Viertelwellenlängenplättchen (19) und die holographische Einheit (4, 5) einteilig in einem einzigen optischen Modul (14) vorgesehen sind.
  10. Optische Abnehmervorrichtung nach Anspruch 9, bei der das gemeinsame Viertelwellenlängenplättchen (19) so konfiguriert ist, dass es eine Toleranz für die Phasendifferenz der reflektierten Strahlen für die erste bzw. die zweite Laserdiode (1, 3) in einem Bereich von 90 ± 19 Grad besitzt.
  11. Optische Abnehmervorrichtung nach Anspruch 1, die ferner einen Kopplungsspiegel (2) umfasst, um die Laserstrahlen sowohl der ersten als auch der zweiten Laserdiode (1, 3) zu dem optischen System zu reflektieren.
  12. Optische Abnehmervorrichtung nach Anspruch 1, bei der die erste Laserdiode (1) und die zweite Laserdiode (3) auf einem ersten LD-Chip mit einem dezentrierten Emissionspunkt bzw. auf einem zweiten LD-Chip mit einem dezentrierten Emissionspunkt vorgesehen sind, wobei der erste und der zweite LD-Chip parallel angeordnet sind, derart, dass der Abstand zwischen den dezentrierten Emissionspunkten der LD-Chips kleiner als ein Abstand zwischen den Zentren der LD-Chips ist.
  13. Optisches Plattenlaufwerk, das eine optische Abnehmervorrichtung nach Anspruch 1 enthält.
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