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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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1. Gebiet
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen optischen Aufnehmer und ein
Optikbauelement zum Einsatz in einer Wiedergabeeinheit für ein Informationsaufzeichnungsmedium,
beispielsweise eine optische Diskette, und betrifft spezieller einen
optischen Aufnehmer und ein Optikbauelement, die für ein kompatibles
Wiedergabesystem für
digitale vielseitige Disketten (DVD) und einmal beschreibbare Kompaktdisketten
(CD-R) vorzuziehen sind.
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2. Beschreibung des Stands
der Technik
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Wie
allgemein bekannt, wurde das DVD-System vorgeschlagen und vermarktet,
und hat dessen Weiterverbreitung begonnen, da das DVD-System eine
höhere
Dichte aufweist als eine optische Kompaktdiskette (CD), die bereits
als Konsumgütererzeugnis
erfolgreich war. Für
einen DVD-Player als Wiedergabeeinheit dieses Systems ist eine mit
einer CD kompatible Wiedergabe unverzichtbar, um mehrfache Geräte und komplizierte
Betätigungen
im Gebrauch zu vermeiden. Entsprechend muss der DVD-Player auch
mit der CD-R kompatibel sein, die von dem CD-Player wiedergegeben werden kann. Es
wurde eine Technologie für
die Wiedergabe von Disketten mit verschiedenen Standards entwickelt,
und Probleme, die gelöst
werden müssen, bestehen
darin, eine Vereinfachung und Verringerung der Kosten zur Erzielung
dieses Zwecks zu erreichen.
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Für die voranstehend
erwähnte
CD-R wird eine Laserstrahlquelle im 780 nm-Band benötigt, das sich
von dem 650 nm-Band für
die DVD unterscheidet, da das Reflexionsvermögen eines Informationsaufzeichnungsmediums
eine starke Wellenlängeabhängigkeit
zeigt, sodass ein optischer Aufnehmer benötigt wird, der eine Lichtquelle
für zwei
Wellenlängen
enthält.
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1 zeigt
schematisch den Aufbau eines herkömmlichen Beispiels für eine optische
Aufnehmervorrichtung. In 1 ist eine erste Laserstrahlquelle 51 auf
einem Substrat 50 einer ersten Lichtempfangsvorrichtung
(Photodetektor) befestigt, und sendet diese erste Laserstrahlquelle 51 Licht
mit einer Wellenlänge
von 650 nm aus. Das von der ersten Laserstrahlquelle 51 ausgesandte
Licht geht durch eine erste Hologrammvorrichtung 52 hindurch,
und Licht, das durch einen Halbspiegel 53 hindurchgegangen
ist, wird durch eine Objektivlinse 54 gesammelt, und auf
eine Diskette 55 als Informationsaufzeichnungsmedium abgestrahlt.
Von der Diskette 55 reflektiertes Licht wird der Hologrammvorrichtung 52 über die
Objektivlinse 54 und den Halbspiegel 53 zugeführt, und
in der Hologrammvorrichtung 52 wird das Licht gebeugt und
aufgeteilt. Dann wird gebeugtes Licht der +/–-ersten Ordnung auf das Substrat 50 der
ersten Lichtempfangsvorrichtung aufgestrahlt. Eine zweite Laserstrahlquelle 57 ist
auf einem Substrat 56 einer zweiten Lichtempfangsvorrichtung
(Photodetektor) befestigt, und die zweite Laserstrahlquelle 57 sendet
Licht mit einer Wellenlänge
von 780 nm aus. Von der zweiten Laserstrahlquelle 57 ausgesandtes
Licht geht durch eine zweite Hologrammvorrichtung 58 hindurch,
wird von dem Halbspiegel 53 gespiegelt, durch die Objektivlinse 54 gesammelt, und
auf die Diskette 55 als Informationsaufzeichnungsmedium
aufgestrahlt. Von der Diskette 55 reflektiertes Licht wird
der zweiten Hologrammvorrichtung 58 erneut über die
Objektivlinse 54 und den Halbspiegel 53 zugeführt. In
der Hologrammvorrichtung 58 wird das Licht gebeugt und
aufgeteilt, und das gebeugte Licht der +/–-ersten Ordnung wird auf das
Substrat 56 der zweiten Lichtempfangsvorrichtung aufgestrahlt.
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2 zeigt
schematisch die Konstruktion eines anderen herkömmlichen Beispiels für die optische
Aufnehmervorrichtung. In 2 sind eine erste Laserstrahlquelle 60 und
eine zweite Laserstrahlquelle 61 nahe aneinander angeordnet.
Die erste Laserstrahlquelle 60 sendet Licht mit einer Wellenlänge von
650 nm aus, und die zweite Laserstrahlquelle 61 sendet
Licht mit einer Wellenlänge
von 780 nm aus. Das von der ersten Laserstrahlquelle 60 und
das von der zweiten Laserstrahlquelle 61 ausgesandte Licht wird
im Wesentlichen entlang der selben optischen Achse ausgesandt, und
von einem Halbspiegel 62 reflektiert. Das reflektierte
Licht wird durch eine Objektivlinse 63 gesammelt, und auf
eine Diskette 64 als Informationsaufzeichnungsmedium aufgestrahlt.
Von der Diskette 64 reflektiertes Licht geht durch die
Objektivlinse 63 hindurch, gelangt durch den Halbspiegel 62 hindurch,
und wird auf ein Substrat 65 einer Lichtempfangsvorrichtung
aufgestrahlt.
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Da
bei dem erstgenannten, herkömmlichen Beispiel
die optischen Wege von den Laserstrahlquellen 51, 57 zum
Halbspiegel 53 bei den jeweiligen Wellenlängen voneinander
verschieden sind, und die erste Laserstrahlquelle 51 und
das Substrat 50 der ersten Lichtempfangsvorrichtung getrennt
von der zweiten Laserstrahlquelle 57 und dem Substrat 56 der
zweiten Lichtempfangsvorrichtung angeordnet sind, lässt sich
allerdings der optische Aufnehmer nicht mit kompakter Konstruktion
ausbilden.
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Bei
dem letztgenannten, herkömmlichen
Beispiel sind die erste Laserstrahlquelle 60 und die zweite
Laserstrahlquelle 61 einander benachbart angeordnet, und
obwohl ihre optischen Wege gleich sind, unterscheidet sich der optische
Weg des auf die Diskette 64 einfallenden Lichts von dem
optischen Weg für
das von der Diskette 64 reflektierte Licht. Daher sind
die erste und die zweite Laserstrahlquelle 60 bzw. 61 an
einem anderen Ort angeordnet als jenem des Lichtempfangsvorrichtungssubstrats 65.
Daher kann, ebenso wie beim erstgenannten Beispiel, der optische
Aufnehmer nicht mit einer kompakten Konstruktion ausgebildet werden.
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Hierbei
könnte
man sich eine derartige Konstruktion überlegen, bei welcher die optischen
Wege der jeweiligen Lichtstrahlen gleich sind, und der optische
Weg des auf eine Diskette einfallenden Lichts mit jenem des von
der Diskette reflektierten Lichts übereinstimmt. In diesem Fall
wird notwendigerweise eine Vorrichtung zum Beugen und Aufteilen
von Lichtstrahlen mit unterschiedlichen Wellenlängen benötigt, und darüber hinaus
nimmt, wenn einfach eine derartige Vorrichtung angeordnet wird,
die Nutzbarkeit des Lichts von einer Laserstrahlquelle bis zu einem
Lichtempfangsvorrichtungssubstrat über die Diskette beträchtlich
ab, sodass dies nicht praktikabel ist.
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Wenn
andererseits ein Optikbauelement für den erstgenannten, herkömmlichen
optischen Aufnehmer hergestellt wird, wobei, wie in 1 gezeigt, ein
Optikbauelement 70, in welchem eine erste Laserstrahlquelle 51,
ein erstes Lichtempfangsvorrichtungssubstrat 50 und eine
erste Hologrammvorrichtung 52 vereinigt in einem Gehäuse befestigt
sind, und ein Optikbauelement 71, bei welchem eine zweite
Laserstrahlquelle 57, ein zweites Lichtempfangsvorrichtungssubstrat 56,
und ein zweites Hologramm 58 vereinigt in einem Gehäuse vorgesehen
sind, wobei jede dieser Einheiten eine kompakte Konstruktion aufweist,
wird mit diesem Beispiel nicht ermöglicht, diese Optikbauelemente
zu vereinigen, um ein einziges, kompaktes Optikbauelement zu erzeugen.
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Im
Falle der Herstellung eines Optikbauelements für den letztgenannten, herkömmlichen
optischen Aufnehmer kann zwar, wie in 2 gezeigt, ein
Optikbauelement 73 konstruiert werden, bei welchem eine
erste Laserstrahlquelle 60 und eine zweite Laserstrahlquelle 61 in
einem Gehäuse
befestigt sind, jedoch wird mit diesem Beispiel nicht ermöglicht,
die erste und die zweite Laserstrahlquelle 60, 61,
das Lichtempfangsvorrichtungssubstrat 65 und dergleichen
zu vereinigen, um ein kompaktes, einziges Optikbauelement auszubilden.
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Die
EP 0 860 819 A ,
gegen welche der Patentanspruch 1 abgegrenzt ist, beschreibt einen
optischen Aufnehmer, der zwei Laser enthält, die Laserstrahlen mit unterschiedlichen
Wellenlängen
aussenden, und eine einzige Optiklinse zur Erzeugung von zwei Punkten,
von denen einer dazu geeignet ist, eine Diskette mit niedriger Dichte
zu lesen, und der andere dazu geeignet ist, eine Diskette mit hoher Dichte
zu lesen.
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Die
EP 0 844 605 A beschreibt
einen optischen Aufnehmer, der zwei optische Einheiten enthält, eine
zum Lesen von und Schreiben auf eine Diskette mit hoher Dichte,
und die andere zum Lesen von und Schreiben auf eine Diskette mit
niedriger Dichte.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Daher
wurde die vorliegende Erfindung zur Lösung der voranstehenden Probleme
entwickelt, und deswegen besteht ein Ziel der Erfindung in der Bereitstellung
eines optischen Aufnehmers und eines Optikbauelements, bei welchen
die Nutzbarkeit des Lichts in einem Vorgang von einer Laserstrahlquelle bis
zu einem Lichtempfangsvorrichtungssubstrat kaum beeinträchtigt wird,
anders als beim herkömmlichen
Beispiel, und die mit kompakter Konstruktion ausgebildet werden
können.
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Um
das voranstehende Ziel zu erreichen, wird ein optischer Aufnehmer
gemäß Patentanspruch
1 zur Verfügung
gestellt, sowie ein Optikbauelement, das diesen aufweist.
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Bevorzugte
Ausführungsformen
der Erfindung sind in den abhängigen
Patentansprüchen
angegeben.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird Licht, das von der ersten Laserstrahlquelle ausgesandt
wird, die eine erste Wellenlänge
aufweist, durch das zweite Beugungsgitter gebeugt, und wird dieses
gebeugte Licht 0-ter Ordnung im Wesentlichen durch das erste Beugungsgitter übertragen, und
dann dem Informationsaufzeichnungsmedium zugeführt. Von dem Informationsaufzeichnungsmedium
reflektiertes Licht wird im Wesentlichen durch das erste Beugungsgitter übertragen,
und dieses Licht wird durch das zweite Beugungsgitter gebeugt. Dann wird
das gebeugte Licht der +/–-ersten
Ordnung auf das Lichtempfangsvorrichtungssubstrat aufgestrahlt. Licht,
das von der zweiten Laserstrahlquelle ausgesandt wird, die eine
zweite Wellenlänge
aufweist, geht durch das zweite Beugungsgitter hindurch, und dieses
hindurchgelangte Licht wird durch das erste Beugungsgitter gebeugt.
Das gebeugte Licht 0-ter Ordnung wird dem Informationsaufzeichnungsmedium
zugeführt,
und von dem Informationsaufzeichnungsmedium reflektiertes Licht
wird durch das erste Beugungsgitter gebeugt. Das gebeugte Licht
der +/–-ersten
Ordnung wird im Wesentlichen über
das zweite Beugungsgitter übertragen,
und auf das Lichtempfangsvorrichtungssubstrat aufgestrahlt. Wenn Licht,
das die erste Wellenlänge
aufweist, und Licht, das die zweite Wellenlänge aufweist, im Wesentlichen
durch irgendeines der ersten und zweiten Beugungsgitter hindurchgeht,
geht dieses Licht im Wesentlichen dort hindurch, und nur wenn das
Licht durch das andere hindurchgeht, wird es gebeugt. Daher ist
die Lichtnutzung in einem Vorgang von der ersten und der zweiten
Laserstrahlquelle bis zum Lichtempfangsvorrichtungssubstrat im Wesentlichen gleich
jener bei einem herkömmlichen
Beispiel. Weiterhin ist die Konstruktion so gewählt, dass die erste Laserstrahlquelle
und die zweite Laserstrahlquelle nahe aneinander angeordnet sind,
Licht, das von der ersten Laserstrahlquelle bzw. der zweiten Laserstrahlquelle
ausgesandt wird, zum Informationsaufzeichnungsmedium entlang im
Wesentlichen der selben optischen Achse ausgesandt wird, und das
jeweilige, reflektierte Licht entlang im Wesentlichen der selben
optischen Achse wie der voranstehend erwähnten optischen Achse zurückgeschickt
wird, wobei die erste Laserstrahlquelle, die zweite Laserstrahlquelle
und das Lichtempfangsvorrichtungssubstrat in gegenseitiger Nähe angeordnet
werden können,
sodass sich ein kompakter optischer Aufnehmer erzielen lässt.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung wird Licht, das von der ersten Laserstrahlquelle
ausgesandt wird, welches die erste Wellenlänge aufweist, sowie linear
polarisiertes Licht durch das zweite Beugungsgitter gebeugt. Das
gebeugte Licht 0-ter Ordnung wird im Wesentlichen durch das erste
Beugungsgitter übertragen,
und dem Informationsaufzeichnungsmedium zugeführt. Von dem Informationsaufzeichnungsmedium
reflektiertes Licht geht im Wesentlichen durch das erste Beugungsgitter
hindurch, dieses Licht wird durch das zweite Beugungsgitter gebeugt,
und das gebeugte Licht der +/–-ersten
Ordnung wird auf das Lichtempfangsvorrichtungssubstrat aufgestrahlt. Licht,
das von der zweiten Laserstrahlquelle ausgesandt wird, das die zweite
Wellenlänge
aufweist, und linear polarisiertes Licht senkrecht zum linear polarisierten
Licht von der ersten Laserstrahlquelle, wird durch das zweite Beugungsgitter übertragen.
Dieses durchgehende Licht wird von dem ersten Beugungsgitter im
polarisierten Zustand gebeugt, und das gebeugte Licht 0-ter Ordnung
wird dem Informationsaufzeichnungsmedium zugeführt. Von dem Informationsaufzeichnungsmedium
reflektiertes Licht wird durch das erste Beugungsgitter im polarisierten
Zustand gebeugt, und das gebeugte Licht der +/–-ersten Ordnung wird durch
das zweite Beugungsgitter übertragen,
und auf das Lichtempfangsvorrichtungssubstrat aufgestrahlt. Wenn
Licht, welches die erste Wellenlänge
aufweist, sowie Licht, welches die zweite Wellenlänge aufweist,
durch eines unter den ersten und zweiten Beugungsgittern hindurchgeht,
wird es im Wesentlichen dort durchgelassen, und nur wenn Licht durch
das andere Beugungsgitter hindurchgeht, wird es gebeugt. Daher ist
die Lichtnutzung bei einem Vorgang von der ersten und der zweiten
Laserstrahlquelle bis zum Lichtempfangsvorrichtungssubstrat im Wesentlichen
gleich jener bei einem herkömmlichen
Beispiel. Da die Konstruktion so gewählt ist, dass die erste Laserstrahlquelle
und die zweite Laserstrahlquelle einander benachbart angeordnet
sind, wird von der ersten Laserstrahlquelle ausgesandtes Licht und
von der zweiten Laserstrahlquelle ausgesandtes Licht zum Informationsaufzeichnungsmedium
entlang im Wesentlichen der selben optischen Achse ausgesandt, und
kehrt das reflektierte Licht entlang im Wesentlichen entlang der selben
optischen Achse wie der voranstehend erwähnten optischen Achse zurück, sodass
die erste Laserstrahlquelle, die zweite Laserstrahlquelle, und das
Lichtempfangsvorrichtungssubstrat in gegenseitiger Nähe angeordnet
werden können,
sodass sich ein kompakter optischer Aufnehmer erzielen lässt.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung wird Licht, das von der ersten Laserstrahlquelle ausgesandt
wird, welches die erste Wellenlänge
aufweist, und linear polarisiertes Licht durch das zweite Beugungsgitter
gebeugt. Dessen gebeugtes Licht 0-ter Ordnung wird im Wesentlichen
durch das erste Beugungsgitter übertragen,
weiterhin über die
Wellenlängenplatte übertragen,
und dem Informationsaufzeichnungsmedium zugeführt. Von dem Informationsaufzeichnungsmedium
reflektiertes Licht wird im Wesentlichen durch die Wellenlängenplatte übertragen,
und wird weiter durch das erste Beugungsgitter übertragen, und dieses Licht
wird durch das zweite Beugungsgitter gebeugt, und dessen gebeugtes
Licht der +/–-ersten
Ordnung wird auf das Lichtempfangsvorrichtungssubstrat aufgestrahlt. Licht,
das von der zweiten Laserstrahlquelle ausgesandt wird, welches die
zweite Wellenlänge
aufweist, und linear polarisiertes Licht im Wesentlichen gleich jenem
der ersten Laserstrahlquelle geht durch das zweite Beugungsgitter
hindurch. Dieses hindurchgegangene Licht wird durch das erste Beugungsgitter übertragen,
und bei ihm wird eine Phasendifferenz von ¼ der Wellenlänge erzeugt.
Das Licht, dessen Phase geändert
wurde, wird dem Aufzeichnungsmedium zugeführt. Von dem Informationsaufzeichnungsmedium
reflektiertes Licht erfährt
eine weitere Phasendifferenz von ¼ der Wellenlänge durch
die Wellenlängenplatte,
sodass es in linear polarisiertes Licht umgewandelt wird, senkrecht
zur Polarisation des einfallenden Lichts. Dieses Licht wird durch
das erste Beugungsgitter im polarisierten Zustand gebeugt, und dessen
gebeugtes Licht der +/–-ersten Ordnung
wird im Wesentlichen durch das zweite Beugungsgitter übertragen,
und wird dann auf das Lichtempfangsvorrichtungssubstrat aufgestrahlt. Wenn
das von entweder der ersten Laserstrahlquelle oder der zweiten Laserstrahlquelle
ausgesandte Licht durch entweder das erste oder zweite Beugungsgitter
hindurchgeht, wird es im Wesentlichen dort durchgelassen, und nur
wenn das Licht durch das andere Beugungsgitter hindurchgeht, wird
es gebeugt. Daher ist die Lichtnutzung bei einem Vorgang von entweder
der ersten oder der zweiten Laserstrahlquelle bis zum Lichtempfangsvorrichtungssubstrat
im Wesentlichen ebenso wie bei einem herkömmlichen Beispiel. Wenn ausgesandtes
Licht von der anderen der ersten und zweiten Laserstrahlquellen
dem Informationsaufzeichnungsmedium zugeführt wird, wird es im Wesentlichen
sowohl durch das erste als auch zweite Beugungsgitter hindurchgelassen.
Dann wird das Licht durch entweder das erste oder das zweite Beugungsgitter
zuerst gebeugt, nachdem es von dem Informationsaufzeichnungsmedium
reflektiert wurde, damit es dann zum Lichtempfangsvorrichtungssubstrat
zurückkehrt.
Daher ist die Lichtnutzung bei einem Vorgang von der anderen unter
der ersten und zweiten Laserstrahlquelle bis zum Lichtempfangsvorrichtungssubstrat
erheblich besser als bei einem herkömmlichen Beispiel. Da die Konstruktion
so gewählt
ist, dass die erste Laserstrahlquelle und die zweite Laserstrahlquelle
in gegenseitiger Nähe
angeordnet sind, wird von der ersten Laserstrahlquelle und der zweiten
Laserstrahlquelle zum Informationsaufzeichnungsmedium ausgesandtes Licht
entlang im Wesentlichen der selben optischen Achse ausgesandt, und
kehrt das reflektierte Licht entlang im Wesentlichen der selben
optischen Achse wie der erwähnten
optischen Achse zurück,
sodass die erste Laserstrahlquelle, die zweite Laserstrahlquelle,
und das Lichtempfangsvorrichtungssubstrat in gegenseitiger Nähe angeordnet
werden können, sodass
ein kompakter optischer Aufnehmer erzielt werden kann.
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Die
Art und Weise, das Prinzip, und die Nutzbarkeit der Erfindung werden
aus der folgenden, detaillierten Beschreibung noch deutlicher, im
Zusammenhang mit den beigefügten
Zeichnungen.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Es
zeigt:
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1 schematisch
den Aufbau eines herkömmlichen
optischen Aufnehmers;
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2 schematisch
den Aufbau eines anderen herkömmlichen
optischen Aufnehmers;
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3 eine
schematische Perspektivansicht eines optischen Aufnehmers gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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4A, 4B Darstellungen
von Bestrahlungspositionen auf einem Lichtempfangsvorrichtungssubstrat
von Lichtstrahlen, die von einer ersten und einer zweiten Laserstrahlquelle
ausgesandt werden;
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5A, 5B Darstellungen
der Beugung und des Durchlasses an einem ersten und einem zweiten
Beugungsgitter der von der ersten und der zweiten Laserstrahlquelle
ausgesandten Lichtstrahlen bei der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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6 ein
Eigenschaftsdiagramm, welches die Tiefenabhängigkeit eines Beugungsgitters
in einem Fall zeigt, in welchem die Wellenlänge 795 nm und 659 nm beträgt;
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7 ein
Eigenschaftsdiagramm, das den Gesamtwirkungsgrad (Wirkungsgrad der
Hin- und Herbewegung des gebeugten Strahls 0-ter Ordnung, und des
Produkts aus dem gebeugten Strahl 0-ter Ordnung und des gebeugten
Strahls der +/–-ersten Ordnung)
der Tiefenabhängigkeit
von Beugungsgittern in einem Fall zeigt, in welchem die Wellenlänge 795
nm und 659 nm beträgt;
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8A, 8B Darstellungen
der Beugung und der Transmission an ersten und zweiten Beugungsgittern
der von der ersten und der zweiten Laserstrahlquelle ausgesandten
Lichtstrahlen bei der zweiten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung; und
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9A, 9B Darstellungen
der Beugung und der Transmission an einem ersten und einem zweiten
Beugungsgitter der von der ersten und der zweiten Laserstrahlquelle
ausgesandten Lichtstrahlen bei der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Nachstehend
werden die Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben.
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Die 3 bis 5 zeigen die erste Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung. In den 3 bis 5 ist
ein Lichtempfangsvorrichtungssubstrat (Photodetektorsubstrat) 2 auf
einem Verdrahtungssubstrat 1 befestigt, und sind vier Lichtempfangsbereiche 3a, 3b, 4a, 4b auf
einer geraden Linie auf diesem Lichtempfangsvorrichtungssubstrat 2 angeordnet. Die
vier Lichtempfangsbereiche 3a, 3b, 4a, 4b sind
in der selben Ebene angeordnet, und bestehen aus einem Paar innerer
Lichtempfangsbereiche 3a, 3b und einem Paar äußerer Lichtempfangsbereiche 4a, 4b, die
in Bezug auf einen Punkt angeordnet sind, durch welchen eine optische
Achse C hindurchgeht.
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Eine
Laserstrahlquellenvorrichtung 5 und ein Mikrospiegel 6 sind
an einer Position befestigt, die um 90° in Bezug auf die vier Lichtempfangsbereiche 3a, 3b, 4a, 4b gedreht
ist, die auf einer geraden Linie auf dem Lichtempfangsvorrichtungssubstrat 2 angeordnet
sind. Die Laserstrahlquellenvorrichtung 5 ist auf dem Lichtempfangsvorrichtungssubstrat 2 über ein
Untermontageteil 7 befestigt, und die Laserstrahlquellenvorrichtung 5 weist
eine erste Laserstrahlquelle 8 (gezeigt in den 4A, 4B)
und eine zweite Laserstrahlquelle 9 auf (gezeigt in den 4A, 4B).
Bei der ersten Ausführungsform sind
die erste Laserstrahlquelle 8 und die zweite Laserstrahlquelle 9 beide
Halbleiterlaser, die monolithisch auf dem selben Chip vorgesehen
sind. Die erste Laserstrahlquelle 8 und die zweite Laserstrahlquelle 9 sind
in gegenseitiger Nähe
angeordnet, und die von ihnen ausgesandten Lichtstrahlen werden
in Horizontalrichtung entlang beinahe der selben optischen Achse
ausgesandt. Die erste Laserstrahlquelle 8 sendet einen
Strahl mit einer ersten Wellenlänge von
780 nm aus, und die zweite Laserstrahlquelle 9 sendet einen
Strahl mit einer zweiten Wellenlänge von
650 nm aus.
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Der
Mikrospiegel 6 ist so konstruiert, dass eine Oberfläche gegenüberliegend
der Laserstrahlquellenvorrichtung 5 eine Spiegeloberfläche (nicht mit
einem Bezugszeichen versehen) ist, und diese Spiegeloberfläche ist
um 45° in
Bezug auf eine horizontale Oberfläche schräggestellt. Der jeweilige, von der
ersten Laserstrahlquelle 8 bzw. zweiten Laserstrahlquelle 9 reflektierte
Lichtstrahl wird durch den Mikrospiegel 6 so reflektiert,
dass er in einen vertikalen Lichtstrahl umgewandelt wird, wobei
diese Lichtstrahlen annähernd
die selbe optische Achse C aufweisen. Diese vertikal ausgesandten Strahlen
von der ersten Laserstrahlquelle 8 und der zweiten Laserstrahlquelle 9, über annähernd die
selbe optische Achse C, werden zu einer Diskette 10 als
einem Informationsaufzeichnungsmedium ausgesandt, und die Lichtstrahlen
werden durch die Diskette 10 reflektiert. Annähernd die
selbe optische Achse C stellt ein Konzept dar, das in der gesamten
Beschreibung immer das selbe ist.
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Auf
dieser vertikalen optischen Achse C sind eine Objektivlinse 12 und
ein lichtdurchlässiges,
plattenartiges Teil 12 von der Seite der Diskette 10 aus angeordnet.
Die Objektivlinse 11 sammelt Lichtstrahlen, die von der
ersten und der zweiten Laserstrahlquelle 8 bzw. 9 über das
lichtdurchlässige,
plattenartige Teil 12 einer Informationsaufzeichnungsschicht (nicht
gezeigt) der Diskette 10 zugeführt werden.
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Ein
erstes Beugungsgitter 13 ist auf einer oberen Oberfläche des
lichtdurchlässigen,
plattenartigen Teils 12 vorgesehen, und ein zweites Beugungsgitter 14 ist
auf dessen unterer Oberfläche
vorgesehen. Das zweite Beugungsgitter 14 ist daher auf einer
anderen Oberfläche
angeordnet als das erste Beugungsgitter 13.
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Das
erste Beugungsgitter 13, das zweite Beugungsgitter 14,
und das Lichtempfangsvorrichtungssubstrat 2 sind so angeordnet,
dass die Zentren der jeweiligen Bauteile annähernd auf der optischen Achse
C liegen, und sie sind im Wesentlichen senkrecht zur optischen Achse
C angeordnet. Hierbei ist unter dem Begriff „im Wesentlichen vertikal
(senkrecht)" in
der vorliegenden Beschreibung zu verstehen, dass dies auch exakt
vertikal (senkrecht) umfasst.
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Das
erste Beugungsgitter 13 weist eine Wellenlängenselektivität auf, infolge
der Tiefe der Ungleichförmigkeit
der Oberfläche,
und ist so ausgebildet, dass es eine Wellenlänge von 780 nm durchgehen lässt, und
eine Wellenlänge
von 650 nm beugt. In Bezug auf das von der Diskette 10 reflektierte
Licht sind der Beugungswinkel des gebeugten Strahls der +/–-ersten
Ordnung infolge von Beugung und die Position des Lichtempfangsvorrichtungssubstrats 2 so gewählt, dass
der gebeugte Strahl der +/–-ersten Ordnung
zu einem Paar der äußeren Lichtempfangsbereiche 4a, 4b abgestrahlt
wird. Licht, das zu dem Paar der äußeren Lichtempfangsbereiche 4a, 4b abgestrahlt
wird, wird photoelektrisch umgewandelt, um zur Informationsaufzeichnung,
Fokussierungsfehlererfassung, Spurfehlererfassung und dergleichen
eingesetzt zu werden, in einer Wiedergabeeinheit, die eine Wellenlänge von
650 nm verwendet.
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Obwohl
das zweite Beugungsgitter 14 eine Wellenlängenselektivität aufweist,
nur infolge der Tiefe der Ungleichförmigkeit der Oberfläche, wie
das voranstehend erwähnte,
erste Beugungsgitter 13, beugt es, anders als das erste
Beugungsgitter 13, einen Lichtstrahl mit einer Wellenlänge von
780 nm, während
es im Wesentlichen den gesamten Lichtstrahl mit einer Wellenlänge von
650 nm durchlässt. In
Bezug auf einen Lichtstrahl, der von der Diskette 10 reflektiert
wurde, sind der Beugungswinkel des gebeugten Lichtstrahls der +/–-ersten
Ordnung mittels Beugung und die Position des Lichtempfangsvorrichtungssubstrats 2 so
gewählt,
dass der gebeugte Lichtstrahl der +/–-ersten Ordnung auf ein Paar
innerer Lichtempfangsbereiche 3a, 3b aufgestrahlt
wird. Licht, das auf das Paar der inneren Lichtempfangsbereiche 3a, 3b aufgestrahlt
wird, wird photoelektrisch umgewandelt, um zum Lesen von Information, zur
Fokussierungsfehlererfassung, zur Spurfehlererfassung und dergleichen
eingesetzt zu werden, in einer Wiedergabeeinheit, die eine Wellenlänge von 780
nm verwendet.
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Die
Objektivlinse 11, das lichtdurchlässige, plattenartige Teil 12,
die Laserstrahlquellenvorrichtung 5, das Lichtempfangsvorrichtungssubstrat 2, und
das Verdrahtungssubstrat 1 sind vereinigt an dem selben
Gehäuse 15 befestigt.
Dieses Optikbauelement 16 eines optischen Systems des optischen Aufnehmers
kann daher so ausgebildet sein, dass es hervorragend kompakt vereinigt
ist.
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Als
nächstes
wird ein Betriebsablauf der voranstehend geschilderten Anordnung
beschrieben. Wenn ein Lichtstrahl mit einer Wellenlänge von
780 nm und ein Lichtstrahl mit einer Wellenlänge von 650 nm von der ersten
Laserstrahlquelle 8 bzw. der zweiten Laserstrahlquelle 9 ausgesandt
werden, werden die ausgesandten, einfallenden Lichtstrahlen durch den
Mikrospiegel 6 reflektiert, sodass sie auf die Diskette 10 einfallen,
welche die optische Achse C in Vertikalrichtung aufweist. Das entlang
der optischen Achse C einfallende Licht erfährt eine Beugung/Transmission,
wie dies nachstehend erläutert wird,
durch das zweite Beugungsgitter 14 und das erste Beugungsgitter 13,
geht durch das lichtdurchlässige,
plattenartige Teil 12 hindurch, wird durch die Objektivlinse 11 gesammelt,
und dann als gesammeltes Licht auf die Diskette 10 aufgestrahlt.
Das von der Diskette 10 reflektierte Licht bewegt sich
entlang der voranstehend erwähnten
optischen Achse C wie das einfallende Licht, und wird der Objektivlinse 11 und
dem lichtdurchlässigen,
plattenartigen Teil 12 zugeführt. Dieses Licht erfährt Beugung/Transmission durch
das erste Beugungsgitter 13 und das zweite Beugungsgitter 14,
gelangt durch das lichtdurchlässige,
plattenartige Teil 12 hindurch, und wird dann auf das Lichtempfangsvorrichtungssubstrat 2 aufgestrahlt.
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Die
Beugung/Transmission des ersten und des zweiten Beugungsgitters 13 bzw. 14 werden
unter Bezugnahme auf die 5A, 5B beschrieben.
Wie in 5A gezeigt, ist von der ersten
Laserstrahlquelle 8 einfallendes Licht solches Licht, dass die
Wellenlänge
von 780 nm aufweist, und erfährt dieses
Einfallslicht eine Beugung durch das Beugungsgitter 14,
sodass das durchgelassene Licht 0-ter Ordnung im Wesentlichen insgesamt
durch das erste Beugungsgitter 13 durchgelassen wird, und
auf die Diskette 10 abgestrahlt wird. Von der Diskette 10 reflektiertes
Licht wird im Wesentlichen vollständig durch das erste Beugungsgitter 13 durchgelassen, und
dieses durchgelassene Licht erfährt
Beugung/Abzweigung durch das zweite Beugungsgitter 14.
Das infolge dieser Beugung gebeugte Licht der +/–-ersten Ordnung wird auf ein
Paar der inneren Lichtempfangsbereiche 3a, 3b des
Lichtempfangsvorrichtungssubstrats 2 aufgestrahlt.
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Wie
in 5B gezeigt, ist von der Laserstrahlquelle 9 einfallendes
Licht Licht mit einer Wellenlänge
von 650 nm. Dieses Einfallslicht wird im Wesentlichen vollständig durch
das zweite Beugungsgitter 14 hindurchgelassen, und dieses
durchgelassene Licht erfährt
eine Beugung durch das erste Beugungsgitter, sodass das durchgelassene
Licht 0-ter Ordnung auf die Diskette 10 aufgestrahlt wird.
Von der Diskette 10 reflektiertes Licht erfährt Beugung/Abzweigung
durch das erste Beugungsgitter 13. Das infolge der Beugung
gebeugte Licht der +/–-ersten
Ordnung wird im Wesentlichen vollständig durch das zweite Beugungsgitter 14 hindurchgelassen,
und auf ein Paar der äußeren Lichtempfangsbereiche 4a, 4b des
Lichtempfangsvorrichtungssubstrats 2 aufgestrahlt.
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Licht,
das die Wellenlänge
von 780 nm aufweist, wird daher im Wesentlichen durch das erste Beugungsgitter 13 durchgelassen,
und erfährt
nur dann eine Beugung, wenn es durch das zweite Beugungsgitter 14 hindurchgeht.
Licht, welches die Wellenlänge
von 650 nm aufweist, wird im Wesentlichen durch das zweite Beugungsgitter 14 hindurchgelassen,
und erfährt
nur dann eine Beugung, wenn es durch das erste Beugungsgitter 13 hindurchgeht.
Daher ist die Lichtnutzung für
jede Wellenlänge
zwischen der ersten und der zweiten Laserstrahlquelle 8 bzw. 9 und
dem Lichtempfangsvorrichtungssubstrat 2 im Wesentlichen
ebenso wie im herkömmlichen Fall.
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Da
die Konstruktion so ist, dass die erste Laserstrahlquelle 8 und
die zweite Laserstrahlquelle 9 in gegenseitiger Nähe angeordnet
sind, wird von der ersten Laserstrahlquelle 8 und der zweiten
Laserstrahlquelle 9 ausgesandtes Licht zur Diskette 10 entlang
im Wesentlichen der selben optischen Achse C ausgesandt, und kehrt
das reflektierte Licht entlang der selben optischen Achse C zurück, sodass
die erste Laserstrahlquelle 8, die zweite Laserstrahlquelle 9,
und das Lichtempfangsvorrichtungssubstrat 2 in gegenseitiger
Nähe angeordnet
werden können,
sodass sich ein kompakter optischer Aufnehmer erzielen lässt. Aus
dem selben Grund kann das optische System des optischen Aufnehmers
als einziges Optikbauelement 16 ausgebildet werden.
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6 ist
ein Eigenschaftsdiagramm, welches die Tiefenabhängigkeit des Beugungsgitters
in jenem Fall zeigt, in welchem die Wellenlänge 795 nm und 659 nm beträgt. Durch Änderung
der Tiefe des Beugungsgitters ändert
sich der Beugungswirkungsgrad periodisch. Obwohl ein geringfügiger Unterschied
gegenüber
der bei der ersten Ausführungsform
verwendeten Wellenlänge
vorhanden ist, lässt sich überlegen,
dass eine entsprechende Tiefenabhängigkeit des Beugungsgitters
zwischen den Wellenlängen
von 780 nm und 650 nm auftritt.
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Wenn
in 6 die Tiefe des Beugungsgitters in der Nähe von 1400
nm liegt, ist der Wirkungsgrad des gebeugten Lichts der 0-ten Ordnung
für Licht
mit 659 nm im Wesentlichen gleich 1,0, also wird dieses Licht im
Wesentlichen durchgelassen. In Bezug auf das Licht mit 795 nm beträgt der Wirkungsgrad
für das
gebeugte Licht der +/–-ersten
Ordnung im Wesentlichen 0,2. Wenn die Tiefe des Beugungsgitters in
der Nähe
von 1700 nm liegt, ist der Wirkungsgrad des gebeugten Lichts 0-ter
Ordnung des Lichts mit 795 nm im Wesentlichen gleich 1,0, sodass
dieses Licht im Wesentlichen durchgelassen wird. In Bezug auf das
Licht mit 659 nm beträgt
der Wirkungsgrad des gebeugten Lichts der +/–-ersten Ordnung im Wesentlichen
0,3. Wellenlängenselektivität kann in
Abhängigkeit
von der Tiefe des Beugungsgitters zur Verfügung gestellt werden.
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7 ist
ein Eigenschaftsdiagramm, welches den Gesamtwirkungsgrad der Tiefenabhängigkeit
des Beugungsgitters in jenem Fall zeigt, in welchem die Wellenlänge 795
nm und 659 nm beträgt. Da
Licht durch das erste und das zweite Beugungsgitter 13, 14 zweimal
in beiden Richtungen hindurchgeht, und darüber hinaus das genutzte, gebeugte Licht
gebeugtes Licht 0-ter Ordnung und gebeugtes Licht +/–-erster
Ordnung ist, muss die Tiefe des Beugungsgitters so gewählt werden,
dass ein Wirkungsgrad der Hin- und Herbewegung hoch ist, der ausgedrückt wird
durch das Produkt des gebeugten Lichts 0-ter Ordnung und des gebeugten
Lichts der +/–-ersten
Ordnung. In 7 kann in einem Fall, in welchem die
Tiefe des Beugungsgitters in der Nähe von 1400 nm liegt, ein Wirkungsgrad
für die
Hin- und Herbewegung von etwa 0,17 für Licht mit der Wellenlänge von 795
nm erhalten werden. Falls die Tiefe des Beugungsgitters in der Nähe von 1700
nm liegt, kann ein Wirkungsgrad der Hin- und Herbewegung von etwa 0,19
für Licht
mit der Wellenlänge
von 659 nm erhalten werden.
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Obwohl
der Transmissionsfaktor für
die Wellenlänge
durchgehenden Lichts in der Nähe
der Tiefe des Beugungsgitters von 1400 nm und 1700 nm im Wesentlichen gleich
1,0 ist, was einen Maximalwert anzeigt, ist diese Position gegenüber einem
Maximalwert des voranstehend geschilderten Wirkungsgrades der Hin-
und Herbewegung verschoben. Die Einstellung der Tiefe des Beugungsgitters
wird unter Berücksichtigung
des Transmissionsfaktors für
die Wellenlänge
des Lichtes durchgeführt,
das durchgelassen werden soll, und des Wirkungsgrads für die Hin-
und Herbewegung der benutzten Wellenlänge.
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Bei
der ersten Ausführungsform
können
das erste Beugungsgitter 13 und das zweite Beugungsgitter 14 so
ausgebildet sein, dass ihre Wellenlängenabhängigkeit umgekehrt ist. Es
ist daher möglich,
bei dem ersten Beugungsgitter 14 Wellenlängenselektivität nur infolge
der Tiefe der Ungleichförmigkeit
der Oberfläche
vorzusehen, sodass Licht mit der Wellenlänge von 780 nm gebeugt wird,
und Licht mit der Wellenlänge
von 650 nm im Wesentlichen durchgelassen wird, und bei dem zweiten
Beugungsgitter 14 Wellenlängenselektivität nur durch
die Tiefe der Ungleichförmigkeit
der Oberfläche
so vorzusehen, dass Licht mit der Wellenlänge von 780 nm im Wesentlichen
durchgelassen wird, und Licht mit der Wellenlänge von 650 nm gebeugt wird.
Bei einer derartigen Konstruktion können die Lichtempfangsbereiche 3a, 3b, 4a, 4b,
die mit Licht jeweiliger Wellenlänge
bestrahlt werden, in entgegengesetzten Positionen angeordnet werden.
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Die 8A, 8B zeigen
eine zweite Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. 8A zeigt
die Beugung und die Transmission des von der ersten Laserstrahlquelle
ausgesandten Lichts am ersten und zweiten Beugungsgitter 13 bzw. 14. 8B zeigt
die Beugung und die Transmission des von der zweiten Laserstrahlquelle
ausgesandten Lichts an dem ersten und zweiten Beugungsgitter 13 bzw. 14.
Bei der zweiten Ausführungsform
wird eine Beschreibung der selben Bauteile wie bei der ersten Ausführungsform
weggelassen, und wird nur die unterschiedliche Konstruktion beschrieben.
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Die
erste Laserstrahlquelle weist eine Wellenlänge von 780 nm auf, und sendet
linear polarisiertes Licht der TE-Mode aus. Die zweite Laserstrahlquelle
weist eine Wellenlänge
von 635 nm auf, und sendet linear polarisiertes Licht der TM-Mode aus,
das im Wesentlichen senkrecht zum von der ersten Laserstrahlquelle
ausgesandten Licht ist.
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Anstatt
des lichtdurchlässigen,
plattenartigen Teils 12 bei der ersten Ausführungsform
ist ein Teil 20 aus einem optisch anisotropen Material
vorgesehen. Wie in den 8A, 8B gezeigt,
ist ein erstes Beugungsgitter 13 auf einer oberen Oberfläche des Teils 20 aus
optisch anisotropem Material vorgesehen, und ein zweites Beugungsgitter 14 auf
dessen unterer Oberfläche.
Das erste Beugungsgitter 13 weist eine Polarisationsabhängigkeit
auf, durch Vorsehen des Teils aus einem optisch anisotropen Material,
mit einer bereichsabhängigen
Brechungsindexänderung,
sodass linear polarisiertes Licht der TE-Mode im Wesentlichen durchgelassen
wird, und das linear polarisierte Licht der TM-Mode gebeugt wird.
Dies kann beispielsweise dadurch erzielt werden, dass durch Protonenaustausch
eine gewisse Struktur auf der Oberfläche von Lithiumniobat erzeugt
wird. Das zweite Beugungsgitter 14 weist, ähnlich wie
bei der ersten Ausführungsform,
Wellenlängenselektivität nur infolge
der Tiefe der Ungleichförmigkeit
der Oberfläche
auf, sodass Licht mit der Wellenlänge von 780 nm gebeugt wird,
und Licht mit der Wellenlänge
von 635 nm im Wesentlichen durchgelassen wird.
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Wie
in 3 gezeigt, sind die Objektivlinse, das Teil 20 aus
optisch anisotropem Material, die Laserstrahlquellenvorrichtung 5,
das Lichtempfangsvorrichtungssubstrat 2 und das Verdrahtungssubstrat 1,
wobei diese Bauteile ein optisches System des optischen Aufnehmers
bilden, vereinigt an dem selben Gehäuse befestigt. Daher bilden
sie ein Optikbauelement, welches das optische System des optischen Aufnehmers
bildet.
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Als
nächstes
wird ein Betriebsablauf bei der voranstehend geschilderten Konstruktion
beschrieben. Der optische Weg des Lichts, das von der ersten und
der zweiten Laserstrahlquelle ausgesandt wird, ist ebenso wie bei
der ersten Ausführungsform,
und unterscheidet sich in Bezug auf den Betriebsablauf gemäß der Erfindung,
wenn Licht durch das Teil 20 aus optisch anisotropem Material
auf zwei Wegen hindurchgeht. Wie in 8A gezeigt,
wird ein Lichtstrahl mit einer Wellenlänge von 780 nm und linear polarisiertes
Licht der Te-Mode, ausgesandt von der ersten Laserstrahlquelle 8,
durch das zweite Beugungsgitter 14 gebeugt, und wird das
gebeugte Licht 0-ter Ordnung im Wesentlichen durch das erste Beugungsgitter 13 durchgelassen,
sodass es der Diskette 10 zugeführt wird. Von der Diskette 10 reflektiertes Licht
wird im Wesentlichen von dem Beugungsgitter 13 durchgelassen,
und dieses Licht wird durch das zweite Beugungsgitter 14 gebeugt,
sodass dieses gebeugte Licht der +/–-ersten Ordnung auf das Lichtempfangsvorrichtungssubstrat 2 aufgestrahlt
wird.
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Wie
in 8B gezeigt, wird ein Lichtstrahl mit der Wellenlänge von
635 nm und linear polarisiertes Licht der TM-Mode, ausgesandt von der zweiten Laserstrahlquelle 9,
durch das zweite Beugungsgitter 14 durchgelassen, und erfährt dieses
durchgelassene Licht eine Beugung durch das erste Beugungsgitter 13,
sodass das gebeugte Licht 0-ter Ordnung der Diskette 10 zugeführt wird.
Das von der Diskette 10 reflektierte Licht erfährt eine
Beugung durch das erste Beugungsgitter 13, und dieses gebeugte
Licht der +/–-ersten
Ordnung wird im Wesentlichen von dem zweiten Beugungsgitter 14 durchgelassen,
sodass es auf das Lichtempfangsvorrichtungssubstrat 2 aufgestrahlt
wird.
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Sowohl
Licht mit der Wellenlänge
von 780 nm als auch Licht mit der Wellenlänge von 650 nm wird daher im
Wesentlichen durchgelassen, beim Durchgang durch entweder das erste
oder das zweite Beugungsgitter, und gebeugt, wenn es durch das andere
Beugungsgitter hindurchgeht. Die Lichtnutzung der jeweiligen Wellenlängen zwischen
der ersten und der zweiten Laserstrahlquelle 8 bzw. 9 und
dem Lichtempfangsvorrichtungssubstrat 2 ist daher im Wesentlichen
wie im herkömmlichen
Fall.
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Da
wie bei der ersten Ausführungsform
die erste Laserstrahlquelle 8 und die zweite Laserstrahlquelle 9 in
gegenseitiger Nähe
angeordnet sind, wird darüber
hinaus von der ersten Laserstrahlquelle 8 und der zweiten
Laserstrahlquelle 9 ausgesandtes Licht zur Diskette 10 als
Informationsaufzeichnungsmedium entlang im Wesentlichen der selben
optischen Achse C ausgesandt, und kehrt das reflektierte Licht im
Wesentlichen entlang dieser optischen Achse zurück, sodass die erste Laserstrahlquelle 8,
die zweite Laserstrahlquelle 9, und das Lichtempfangsvorrichtungssubstrat 2 in
gegenseitiger Nähe
angeordnet werden können,
sodass ein kompakter optischer Aufnehmer ausgebildet werden kann.
Aus dem selben Grund kann das optische System des optischen Aufnehmers
so ausgebildet werden, dass es hervorragend kompakt vereinigt ist.
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Obwohl
bei der zweiten Ausführungsform das
erste Beugungsgitter 13 eine Polarisationsabhängigkeit
aufweist, und das zweite Beugungsgitter 14 eine Wellenlängenabhängigkeit,
ist es ebenfalls zulässig,
eine umgekehrte Anordnung vorzusehen. Daher ist es, wie bei der
ersten Ausführungsform, möglich, bei
dem ersten Beugungsgitter 13 Wellenlängenselektivität vorzusehen,
nur durch die Tiefe der Ungleichförmigkeit der Oberfläche, sodass
Licht mit der Wellenlänge
von 780 nm gebeugt wird, und Licht mit der Wellenlänge von
650 nm durchgelassen wird, und bei dem zweiten Beugungsgitter 14 Polarisationsabhängigkeit
vorzusehen, durch Ausbildung des Teils aus optisch anisotropem Material,
entsprechend einer bereichsselektiven Brechungsindexänderung,
sodass linear polarisiertes Licht der TE-Mode im Wesentlichen durchgelassen
wird, und linear polarisiertes Licht der TM-Mode gebeugt wird.
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Die 9A, 9B zeigen
eine dritte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. 9A zeigt
die Beugung und die Transmission des von der ersten Laserstrahlquelle
ausgesandten Lichts an dem ersten und zweiten Beugungsgitter 13 bzw. 14. 9B zeigt
die Beugung und die Transmission des von der zweiten Laserstrahlquelle
ausgesandten Lichts am ersten und zweiten Beugungsgitter 13 bzw. 14.
Bei der dritten Ausführungsform
ist eine Beschreibung der gleichen Bauteile wie bei der ersten Ausführungsform
weggelassen, und wird nur die unterschiedliche Konstruktion beschrieben.
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Die
erste Laserstrahlquelle 8 weist eine Wellenlänge von
780 nm auf, und sendet linear polarisiertes Licht der TE-Mode aus.
Die zweite Laserstrahlquelle 9 weist die Wellenlänge von
635 nm auf, und sendet linear polarisiertes Licht der TE-Mode aus,
das in der selben Richtung polarisiert ist wie bei der ersten Laserstrahlquelle 8.
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Eine
Wellenlängenplatte 21 und
ein Teil 20 aus einem optisch anisotropen Material sind
an dem selben Ort angeordnet wie bei der ersten Ausführungsform
das lichtdurchlässige,
plattenartige Teil 12. Wie in den 9A, 9B gezeigt,
weist die Wellenlängenplatte 21 eine
Wellenlängenabhängigkeit auf,
sodass Licht mit der Wellenlänge
von 780 nm im Wesentlichen durchgelassen wird, und Licht mit der Wellenlänge von
650 nm um ¼ der
Wellenlänge
verschoben wird. Die Wellenlängenplatte 21 ist
im Wesentlichen senkrecht zur voranstehend geschilderten optischen
Achse C angeordnet.
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Ein
erstes Beugungsgitter 13 ist auf einer oberen Oberfläche des
Teils 20 aus optisch anisotropem Material vorgesehen, und
ein zweites Beugungsgitter 14 ist auf dessen unterer Oberfläche vorgesehen.
Da das erste Beugungsgitter 13 und das zweite Beugungsgitter 14 ebenso
wie bei der zweiten Ausführungsform
ausgebildet sind, wird auf deren Beschreibung verzichtet.
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Die
Objektivlinse, die Wellenlängenplatte 21, das
Teil 20 aus optisch anisotropem Material, die Laserstrahlquellenvorrichtung 5,
das Lichtempfangsvorrichtungssubstrat 2, und das Verdrahtungssubstrat 1,
wobei diese Bauteile ein optisches System des optischen Aufnehmers
bilden, sind vereinigt an dem selben Gehäuse befestigt. Sie sind daher
als ein Optikbauelement zur Ausbildung des optischen Systems des
optischen Aufnehmers ausgebildet.
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Als
nächstes
wird ein Betriebsablauf bei der voranstehend geschilderten Konstruktion
beschrieben. Der optische Weg des Lichts, das von der ersten und
der zweiten Laserstrahlquelle 8, 9 ausgesandt wird,
ist ebenso wie bei der ersten Ausführungsform, jedoch gibt es
einen Unterschied bezüglich
des Betriebsablaufs der Erfindung, wenn Licht durch das Teil 20 aus
optisch anisotropem Material und die Wellenlängenplatte 21 auf
zwei Wegen hindurchgeht. In 9A wird
ein Lichtstrahl, der eine Wellenlänge von 780 nm aufweist, und
linear polarisiertes Licht der TE-Mode, der von der ersten Laserstrahlquelle
ausgesandt wird, durch das zweite Beugungsgitter 14 gebeugt,
und das gebeugte Licht 0-ter
Ordnung wird im Wesentlichen durch das erste Beugungsgitter 13 und
weiter durch die Wellenlängenplatte 21 durchgelassen,
sodass es der Diskette 10 als Informationsaufzeichnungsmedium
zugeführt
wird. Von der Diskette 10 reflektiertes Licht wird im Wesentlichen durch
sowohl die Wellenlängenplatte 21 als
auch das Beugungsgitter 13 durchgelassen, und dieses Licht wird
durch das zweite Beugungsgitter 14 gebeugt, sodass dieses
gebeugte Licht der +/–-ersten
Ordnung auf das Lichtempfangsvorrichtungssubstrat 2 aufgestrahlt
wird.
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Wie
in 9B gezeigt, wird ein Lichtstrahl mit der Wellenlänge von
650 nm und linear polarisiertes Licht der TE-Mode, ausgesandt von der zweiten Laserstrahlquelle 9,
durch das zweite Beugungsgitter 14 und das erste Beugungsgitter 13 durchgelassen, und
tritt bei diesem durchgelassenen Licht eine Phasendifferenz von ¼ der Wellenlänge infolge
der Wellenlängenplatte 21 auf,
sodass es in rechts-zirkular polarisiertes Licht umgewandelt wird.
Dieses rechts-zirkular polarisierte Licht wird der Diskette 10 zugeführt. Da
bei dem von der Diskette 10 reflektierten Licht eine Phasenumkehr
infolge der Reflexion auftritt, wird es in links-zirkular polarisiertes
Licht umgewandelt. Das links-zirkular polarisierte Licht erfährt eine
Phasendifferenz von ¼ Wellenlänge durch
die Wellenlängenplatte 21,
sodass es in linear polarisiertes Licht der TM-Mode auf Grundlage
eines Halbleiterlasers umgewandelt wird. Da dieses in der TM-Mode
linear polarisierte Licht auf das erste Beugungsgitter 13 einfällt, erfährt es eine
Beugung, sodass das gebeugte Licht der +/–-ersten Ordnung im Wesentlichen
durch das zweite Beugungsgitter 14 durchgelassen wird,
und auf das Lichtempfangsvorrichtungssubstrat 2 aufgestrahlt
wird.
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Das
von der ersten Laserstrahlquelle 8 ausgesandte Licht wird
daher im Wesentlichen durch das erste Beugungsgitter 13 durchgelassen,
wogegen dieses Licht eine Beugung erfährt, wenn es durch das zweite
Beugungsgitter 14 hindurchgeht, sodass die Lichtnutzung
im Abstand zwischen der ersten Laserstrahlquelle und dem Lichtempfangsvorrichtungssubstrat
im Wesentlichen wie im herkömmlichen
Fall ist. Von der zweiten Laserstrahlquelle ausgesandtes Licht wird
im Wesentlichen durch das erste und das zweite Beugungsgitter 13, 14 durchgelassen,
bevor dieses Licht der Diskette als Informationsaufzeichnungsmedium
zugeführt
wird. Wenn dieses Licht durch die Diskette als Informationsaufzeichnungsmedium
reflektiert wird, und zum Lichtempfangsvorrichtungssubstrat zurückgeschickt
wird, wird es zuerst durch das erste Beugungsgitter 13 gebeugt.
Daher ist die Lichtnutzung im Abstand von der zweiten Laserstrahlquelle
bis zum Lichtempfangsvorrichtungssubstrat besser als im herkömmlichen
Fall.
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Da
wie bei der ersten Ausführungsform
die erste Laserstrahlquelle 8 und die zweite Laserstrahlquelle 9 in
gegenseitiger Nähe
angeordnet sind, wird von der ersten Laserstrahlquelle 8 und
der zweiten Laserstrahlquelle 9 ausgesandtes Licht zur
Diskette 10 als Informationsaufzeichnungsmedium entlang
im Wesentlichen der selben optischen Achse C ausgesandt, und kehrt
das reflektierte Licht im Wesentlichen entlang dieser optischen
Achse zurück,
sodass die erste Laserstrahlquelle 8, die zweite Laserstrahlquelle 9,
und das Lichtempfangsvorrichtungssubstrat 2 in gegenseitiger
Nähe angeordnet
werden können, sodass
ein kompakter optischer Aufnehmer ausgebildet werden kann. Aus dem
selben Grund kann das optische System des optischen Aufnehmers so
ausgebildet werden, dass es hervorragend in Bezug auf eine kompakte
Vereinigung ist.
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Obwohl
bei der dritten Ausführungsform
ein Fall beschrieben wurde, bei welchem die erste und zweite Laserstrahlquelle 8 bzw. 9 linear
polarisiertes Licht der TE-Mode aussenden, kann die vorliegende Erfindung
auch bei linear polarisiertem Licht der TM-Mode eingesetzt werden,
infolge des selben Konzepts. Daher ist in diesem Fall entweder das
erste oder das zweite Beugungsgitter 13 bzw. 14 so
ausgebildet, dass es linear polarisiertes Licht in der TE-Mode beugt.
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Die
dritte Ausführungsform
kann so ausgebildet sein, dass das erste Beugungsgitter 13 Wellenlängenselektivität aufweist,
nur durch die Tiefe der Ungleichförmigkeit der Oberfläche, ebenso
wie bei der ersten Ausführungsform,
sodass Licht mit der Wellenlänge
von 780 nm gebeugt wird, und Licht mit der Wellenlänge von
650 nm im Wesentlichen durchgelassen wird, und das zweite Beugungsgitter 14 Polarisationsabhängigkeit
aufweist, abhängig
von der bereichsselektiven Brechungsindexänderung, sodass linear polarisiertes
Licht der TE-Mode im Wesentlichen durchgelassen wird, und das linear
polarisierte Licht der TM-Mode gebeugt wird. Auch in jenem Fall,
in welchem das erste und zweite Beugungsgitter 13, 14 auf
diese Art und Weise ausgebildet sind, ist die Wellenlängenplatte 21 ebenso
wie voranstehend geschildert ausgebildet.
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Zwar
ist bei der dritten Ausführungsform
die Wellenlängenplatte 21 so
ausgebildet, dass sie das gesamte Licht mit der Wellenlänge von
780 nm durchlässt,
während
sie bei Licht mit der Wellenlänge von
650 nm eine Phasendifferenz eines Viertels der Wellenlänge hervorruft,
jedoch ist es zulässig,
so vorzugehen, dass im Wesentlichen das gesamte ausgesandte Licht,
das eine Wellenlänge
aufweist, bei welcher eine Beugung durch entweder das erste Beugungsgitter 13 oder
das zweite Beugungsgitter 14 auftritt, durchgelassen wird, wogegen
ausgesandtes Licht mit einer Wellenlänge, die sowohl durch das erste
Beugungsgitter 13 als auch durch das zweite Beugungsgitter 14 durchgelassen
wurde, eine Phasendifferenz von ¼ der Wellenlänge erfährt.
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Bei
den voranstehenden Ausführungsformen verwenden
das CD-System und
das CD-R-System eine Lichtquelle mit der Wellenlänge von 780 nm und mit linear
polarisiertem Licht der TE-Mode, verwendet das DVD-System eine Lichtquelle
mit der Wellenlänge
von 650 nm und linear polarisiertem Licht der TE-Mode, und verwendet das DVD-R-System
eine Lichtquelle mit der Wellenlänge
von 635 nm und linear polarisiertem Licht der TM-Mode. Daher können der optische Aufnehmer
und das Optikbauelement gemäß der ersten
und dritten Ausführungsform
bei einer kompatiblen Wiedergabe zwischen dem CD-System/CD-R-System und dem DVD-System eingesetzt
werden, und können
der optische Aufnehmer und das Optikbauelement gemäß der zweiten Ausführungsform
bei der kompatiblen Wiedergabe zwischen dem CD-System/CD-R-System
und dem DVD-R-System eingesetzt werden.
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Obwohl
bei den voranstehenden Ausführungsformen
die Beschreibung so erfolgte, dass angenommen wird, dass das erste
und das zweite Beugungsgitter 13, 14 keine Linsenwirkung
haben, können
sie selbstverständlich
so ausgebildet sein, dass sie als Hologrammvorrichtung mit Beugungseigenschaften
und Linseneigenschaften ausgebildet sind.
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Obwohl
bei den voranstehenden Ausführungsformen
die erste Laserstrahlquelle 8 und die zweite Laserstrahlquelle 9 monolithisch
auf dem selben Chip vorgesehen sind, können sie als Hybridkonstruktion
ausgebildet sein. Es ist allerdings vorzuziehen, sie wie bei den
Ausführungsformen
monolithisch auszubilden, da die beiden optischen Achsen ausreichend
nahe aneinander angeordnet werden können.
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Zwar
wird bei den voranstehenden Ausführungsformen
die Erzielung einer Wellenlängenabhängigkeit
des ersten und zweiten Beugungsgitter 13 bzw. 14 nur
infolge der Tiefe der Ungleichförmigkeit der
Oberfläche
erzielt, jedoch kann auch ein anderes Verfahren eingesetzt werden,
wenn hiermit die Wellenlängenabhängigkeit
erreicht werden kann. Allerdings ist es einfacher, die Wellenlängenabhängigkeit nur
infolge der Tiefe der Ungleichförmigkeit
der Oberfläche
zur Verfügung
zu stellen, wie dies bei den Ausführungsformen der Fall ist,
als mit anderen Verfahren.
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Zwar
wurde bei den voranstehenden Ausführungsformen die Erzielung
einer Polarisationsabhängigkeit
bei dem ersten und dem zweiten Beugungsgitter 13, 14 durch
eine bereichsselektive Brechungsindexänderung in dem Teil aus optisch
anisotropem Material erzielt, jedoch können auch andere Verfahren
eingesetzt werden, wenn sie für
eine Polarisationsabhängigkeit
sorgen können.
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Bei
den voranstehenden Ausführungsformen sind
das erste Beugungsgitter 13 und das zweite Beugungsgitter 14 auf
der oberen bzw. unteren Oberfläche
des lichtdurchlässigen,
plattenartigen Teils 12 oder des Teils 20 aus
einem optisch anisotropen Material vorgesehen, also auf zwei entgegengesetzten Oberflächen des
selben Teils. Diese Vorgehensweise erleichtert den Zusammenbau der
Vorrichtung. Darüber
hinaus ist es zulässig,
das erste Beugungsgitter 13 und das zweite Beugungsgitter 14 getrennt
bei unterschiedlichen Teilen vorzusehen, und sie durch Positionieren
miteinander zu verbinden. Dieses Verfahren hat den Vorteil, dass
die Vorrichtung mit einer einfacheren Herstellungsmaschine erzeugt
werden kann.
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Allgemein
wird darauf hingewiesen, dass Fachleuten auf diesem Gebiet zahlreiche
Abänderungen
und Ausbildungen der Erfindung auffallen werden.