專利名稱：光信息處理裝置和光學(xué)元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在光盤(pán)上進(jìn)行光學(xué)信息記錄、重放的光信息處理裝置和用于光拾取器中的光學(xué)元件。
背景技術(shù)：
下面，用圖18說(shuō)明作為以往光信息處理裝置之一的光頭的動(dòng)作。由作為光源一例的半導(dǎo)體激光器18發(fā)射的光在穿過(guò)作為分離元件的全息照相元件18-5后，由物鏡18-3聚焦在作為信息記錄介質(zhì)一例的光盤(pán)18-2上。被光盤(pán)反射的光穿過(guò)物鏡后被全息照相元件衍射，入射到第一光檢測(cè)器18-4-1、18-4-2上。由物鏡支架18-6決定入射到光盤(pán)上的來(lái)路光的開(kāi)口，一般大多采用圓形開(kāi)口。開(kāi)口NA與入射到物鏡上的光直徑對(duì)應(yīng)，如果物鏡的焦點(diǎn)距離為f，那么直徑D滿足D＝2×f×NA的關(guān)系。由于焦點(diǎn)距離f一定，所以NA的大小與直徑D的大小對(duì)應(yīng)。從光盤(pán)反射的回路光的開(kāi)口同樣也由物鏡支架18-6決定，在來(lái)路、回路上有相同的開(kāi)口。
下面，說(shuō)明各種信號(hào)的檢測(cè)例。在全息照相元件由菲涅耳透鏡(Fresnel lens)的一部分構(gòu)成的情況下，如圖18所示，可以這樣構(gòu)成，以便單側(cè)的衍射光在光檢測(cè)器18-4-1的前面連接焦點(diǎn)，其它衍射光在光檢測(cè)器18-4-2后方連接焦點(diǎn)。如圖18的A方向箭頭圖所示，光檢測(cè)器18-4-1、18-4-2分別按三等分構(gòu)成時(shí)，根據(jù)各光檢測(cè)器輸出的運(yùn)算結(jié)果，可以檢測(cè)出SSD(點(diǎn)尺寸探測(cè))方式的聚焦誤差信號(hào)FE。FE可以由FE＝(18-4-1b)-(18-4-2b) ...(1)FE＝((18-4-1a)+(18-4-1c)+(18-4-2b))-((18-4-1b)+(18-4-2a)+(18-4-2c)) ...(2)的其中之一得出。
在光盤(pán)的信跡(track)方向?yàn)閳D18的信跡方向時(shí)，由于信跡產(chǎn)生的衍射圖形的遠(yuǎn)場(chǎng)象在光檢測(cè)器上的點(diǎn)上如A方向箭頭圖所示那樣生成，所以尋跡誤差信號(hào)TE可由TE＝(18-4-1a)-(18-4-1c) ...(3)TE＝(18-4-2a)-(18-4-2c) ...(4)TE＝((18-4-1a)+(18-4-2c))-((18-4-1c)+(18-4-2a))...(5)的其中之一得到。
光盤(pán)的數(shù)據(jù)信息信號(hào)RF可由光檢測(cè)器18-4-1的所有輸出、相同的18-4-2的所有輸出或18-4-1與18-4-2的相加輸出得到。
圖19表示采用波長(zhǎng)相互不同的兩個(gè)激光源的其它以往例的光盤(pán)裝置的結(jié)構(gòu)。在該光盤(pán)裝置中，有波長(zhǎng)相互不同的兩個(gè)激光源19-1(波長(zhǎng)λ1)、激光源19-2(波長(zhǎng)λ2)。從波長(zhǎng)λ1(在DVD等情況下，λ1＝660nm)的半導(dǎo)體激光源19-1發(fā)射的激光19-21通過(guò)偏光性全息照相元件19-3。
作為該偏光性全息照相元件，在鈮酸鋰等各向異性材料的基板上形成深度為d的格柵，在其溝部填充各向同性的物質(zhì)(折射率n1)。一般來(lái)說(shuō)，如果通過(guò)溝部和溝部之間的光的相位差為φ，那么可用cos2(φ/2)來(lái)表示透過(guò)率。相對(duì)于格柵溝中平行、垂直的偏振光來(lái)說(shuō)，如果基板的折射率分別為n1、n2，那么對(duì)于格柵溝中平行的偏振光，由于φ＝0，所以透過(guò)率為1。另一方面，對(duì)于格柵溝中垂直的偏振光，由于φ＝2π(n1-n2)d/λ，所以如果按φ＝π那樣設(shè)定深度d，那么透過(guò)率為零，即被完全衍射。
因此，考慮到從激光源19-1發(fā)射的光19-21的偏振光方向與偏光性全息照相元件19-3的槽方位，在激光19-21通過(guò)偏光性全息照相元件19-3的情況下，可以使光不被衍射地透過(guò)。用四分之一波長(zhǎng)板19-4將透過(guò)的光19-22從直線偏振光(S波)轉(zhuǎn)換成圓偏振光的光19-23，用棱鏡19-5表面進(jìn)行反射，然后用準(zhǔn)直透鏡19-6變?yōu)槠叫泄?9-24，經(jīng)上升鏡19-7入射到裝載在調(diào)節(jié)器可移動(dòng)端19-14上的物鏡19-8上，入射到光盤(pán)的信號(hào)面19-9上。
在信號(hào)面上進(jìn)行記錄的情況下，通過(guò)提高激光源19-1的發(fā)射功率，產(chǎn)生與記錄信號(hào)對(duì)應(yīng)的調(diào)制，在信號(hào)面19-9上記錄所需的信號(hào)。
從信號(hào)面19-9反射的光19-25沿與來(lái)路相反的方向行進(jìn)，被四分之一波長(zhǎng)板19-4轉(zhuǎn)換成直線偏振光(P波)的光19-26，透過(guò)偏光性全息照相元件19-3，但此時(shí)利用偏振光全息照相元件19-3的偏振光依賴性，將光分支為以入射光軸為對(duì)稱軸的+1次衍射光19-27、-1次衍射光19-28，入射到鄰接光源1設(shè)置的光檢測(cè)器19-10上的檢測(cè)面上，得到控制信號(hào)和重放信號(hào)，重放信息。
另一方面，從另一個(gè)波長(zhǎng)λ2(在CD等情況下，790nm)的半導(dǎo)體激光器光源19-2發(fā)射的激光19-29經(jīng)全息照相元件19-11衍射分支成三個(gè)光束(+1次衍射光、-1次衍射光、0次)，被設(shè)置在棱鏡19-5的光入射面上的孔19-12進(jìn)行開(kāi)口限制，透過(guò)棱鏡19-5，利用準(zhǔn)直透鏡19-6變成聚束性的光19-30，經(jīng)上升鏡19-7，通過(guò)物鏡19-8，入射到有與使用上述光源19-1情況不同的基體材料厚度的光盤(pán)的信號(hào)面19-15。其中，由上述全息照相元件19-11產(chǎn)生的衍射光以三個(gè)點(diǎn)配置在各個(gè)信號(hào)面上，按照所謂的三束尋跡法用于尋跡控制信號(hào)和重放信號(hào)檢測(cè)。從信號(hào)面19-15反射的光19-31穿過(guò)鏡19-7、準(zhǔn)直透鏡19-6、棱鏡19-5，利用全息照相元件19-11衍射，通過(guò)入射到檢測(cè)器19-16的檢測(cè)面進(jìn)行信號(hào)檢測(cè)來(lái)重放信息。將物鏡19-8進(jìn)行這樣的形狀設(shè)計(jì)，相對(duì)于波長(zhǎng)λ1的光基體材料厚度為0.6mm的光盤(pán)，相對(duì)于波長(zhǎng)λ2的光基體材料厚度為1.2mm的光盤(pán)，通過(guò)設(shè)計(jì)最佳的各自的開(kāi)口和光學(xué)系統(tǒng)，以便像差最小。就是說(shuō)，對(duì)于波長(zhǎng)λ2的光來(lái)說(shuō)，利用調(diào)節(jié)孔19-12進(jìn)行最佳開(kāi)口限制。

發(fā)明內(nèi)容
在光盤(pán)裝置中，伴隨著數(shù)據(jù)信息的高密度化，要求以上的記錄重放能力提高。一般來(lái)說(shuō)，為了記錄和重放更高密度的信號(hào)，要使光盤(pán)上的聚焦點(diǎn)更小，即考慮縮短光源的波長(zhǎng)，或增大物鏡的NA。但是，一般在辦公和家庭中使用的普通光盤(pán)裝置中，可以使用的短波長(zhǎng)的光源在目前為紅色的660nm的半導(dǎo)體激光器，與此相比，短波長(zhǎng)的半導(dǎo)體激光器缺乏可靠性，目前難以在記錄中使用。此外，如果將物鏡進(jìn)行高NA化(增大物鏡支架的開(kāi)口)，那么盡管使記錄重放特性的一部分得以改善，但存在相對(duì)于傾斜和散焦的裕量損失大的課題。相對(duì)于高密度化發(fā)展的光盤(pán)，本發(fā)明的第一目的在于提供可以進(jìn)行良好記錄重放，同時(shí)不損失裕量的光盤(pán)裝置。
另一方面，在用圖19所示的兩個(gè)激光光源的以往的光盤(pán)裝置中存在以下三個(gè)問(wèn)題。
第一，在透鏡移向光盤(pán)的信跡方向時(shí)，由于透鏡與孔的相對(duì)位置偏移產(chǎn)生開(kāi)口的非對(duì)稱性，所以象差(主要為球面象差、慧形象差)增大，信號(hào)品質(zhì)顯著劣化。
第二，同樣在透鏡移動(dòng)時(shí)，因透鏡與全息照相元件的相對(duì)位置偏移，經(jīng)全息照相元件的分割，分配給光檢測(cè)器的光的光量平衡被破壞，信號(hào)中DC成分重疊，發(fā)生偏置，所以尋跡控制不好。
第三，一般來(lái)說(shuō)，因物鏡和準(zhǔn)直透鏡的折射率分散，激光光源的波長(zhǎng)在記錄和重放的功率調(diào)制的模式變化時(shí)產(chǎn)生瞬間的軸上象差(即色象差)。因此，產(chǎn)生透鏡與信號(hào)面的相對(duì)位置誤差(散焦)。為了防止該誤差，就必須有若干色象差校正元件。圖20(a)、(b)表示以往提出的色象差校正元件20-160(詳細(xì)內(nèi)容參照申請(qǐng)?zhí)枮樘亻_(kāi)平6-82725的專利申請(qǐng))的剖面結(jié)構(gòu)圖和平面圖。色象差校正板20-160在折射率為n的玻璃板上形成同心圓狀階梯結(jié)構(gòu)20-150。在圖中，透過(guò)階梯高度t為t＝λ/(n-1)的同心圓狀階梯結(jié)構(gòu)部分的波長(zhǎng)為λ的光在相鄰階梯部分之間僅偏差2π相位，但波動(dòng)地形成同一波面。另一方面，如果波長(zhǎng)偏移λ，那么相鄰階梯部分之間的相位被微小地偏移，但由于以同心圓狀形成該階梯，產(chǎn)生消除色象差造成的軸上象差方向上的大體球面的波，因而將該元件與透鏡組合，可以進(jìn)行象差校正。
以上，為了完全消除圖19所示的光頭裝置的三個(gè)問(wèn)題點(diǎn)，期望將上述各結(jié)構(gòu)體(孔、全息照相元件、象差校正板)全部裝載在可移動(dòng)體上。但是，在全部裝載這些元件的情況下，可移動(dòng)體的重量變得非常大，也不容易獲得調(diào)節(jié)器的平衡。此外，由于只要重量大的部分移動(dòng)就需要能量，所以存在消耗功率變大的問(wèn)題。而且，由于各元件相對(duì)于整個(gè)透鏡中心(光軸中心)必須正確地位置重合，所以需要高精度的組裝工藝，生產(chǎn)率會(huì)下降。第二目的是解決該問(wèn)題點(diǎn)。
首先，為了第一目的，本發(fā)明這樣構(gòu)成，以便從半導(dǎo)體激光器向光盤(pán)的來(lái)路的光路的物鏡的NA大于從光盤(pán)向回路的NA，或者，在記錄和重放時(shí)可改變NA。
因此，由于用高NA將光向光盤(pán)上聚焦，所以記錄重放能力提高，同時(shí)由于用低NA進(jìn)行來(lái)自光盤(pán)的反射光的檢測(cè)，所以不損失相對(duì)于傾斜和散焦的裕量，并且由于可以除去反射光中不需要的信號(hào)成分，所以信息信號(hào)的S/N提高，可以實(shí)現(xiàn)高性能的光盤(pán)裝置?；蛘撸ㄟ^(guò)在記錄和重放時(shí)改變物鏡的開(kāi)口，可獲得不損害重放品質(zhì)，并提高了記錄密度和記錄品質(zhì)的光盤(pán)裝置。
而且，為了實(shí)現(xiàn)第二目的，本發(fā)明采用以下部件。即在偏光性全息照相元件部分的兩片玻璃板的其中之一上，形成相對(duì)于穿過(guò)元件的兩種波長(zhǎng)的光(波長(zhǎng)λ1、λ2；λ1＜λ2)可分別改變各開(kāi)口面積的薄膜的光學(xué)元件，其中利用兩片玻璃基板夾置由雙折射性材料構(gòu)成的衍射格柵、和N為任意自然數(shù)時(shí)光學(xué)厚度為(N+1/4)λ1的波長(zhǎng)膜構(gòu)成該偏光性全息照相元件部分，或者，其特征在于，在兩片玻璃板的其中一個(gè)上設(shè)有多個(gè)同心圓狀階梯結(jié)構(gòu)的光學(xué)元件，或者，透過(guò)元件的兩種光的波長(zhǎng)λ1、λ2在N1、N2為自然數(shù)時(shí)滿足(N1+1/4)λ1≈N2×λ2的關(guān)系。或者，其特征在于，代替光學(xué)厚度為(N1+1/4)λ1的波長(zhǎng)膜，將使用光學(xué)厚度為(N1+1/5)λ1的波長(zhǎng)膜的光學(xué)元件裝載在調(diào)節(jié)器上。
按照本發(fā)明的上述結(jié)構(gòu)，在對(duì)光盤(pán)的記錄重放中，通過(guò)使來(lái)路的開(kāi)口與回路的開(kāi)口不同，與高NA產(chǎn)生的點(diǎn)相比，來(lái)路進(jìn)行良好的記錄重放，回路除去低NA產(chǎn)生的在來(lái)自光盤(pán)反射光的高NA部分中包括的許多交擾成分、符號(hào)間干擾成分、高象差成分，可以進(jìn)行高品質(zhì)的信號(hào)重放，同時(shí)具有不損失相對(duì)于散焦和傾斜裕量的良好效果。
此外，作為開(kāi)口元件，使用衍射格柵，通過(guò)謀求與其它元件的一體化，具有小型化、穩(wěn)定化、低成本化等良好效果。
此外，通過(guò)將回路開(kāi)口外的光的至少一部分向第二光檢測(cè)器導(dǎo)入，運(yùn)算第一光檢測(cè)器輸出，可以使符號(hào)間干擾成分和交擾成分相互抵消，而且具有可獲得良好信息信號(hào)的良好效果。
此外，利用可變地構(gòu)成開(kāi)口元件的開(kāi)口，可以設(shè)定每種光盤(pán)的最佳開(kāi)口，由于具有總可以保持良好信號(hào)重放的良好效果，所以可獲得不損失重放品質(zhì)，并提高了記錄密度和記錄品質(zhì)的光盤(pán)裝置。
而且，利用上述結(jié)構(gòu)，可動(dòng)元件的重量增加很少便可實(shí)現(xiàn)，可以抑制消耗功率的增加。此外，各元件間的位置不重合，組裝也容易。


圖1是本發(fā)明第一實(shí)施例的光信息處理方法的結(jié)構(gòu)圖。
圖2是本發(fā)明第一實(shí)施例的解析例。
圖3是本發(fā)明第一實(shí)施例的開(kāi)口元件的結(jié)構(gòu)例。
圖4是本發(fā)明第二實(shí)施例的光信息處理方法的結(jié)構(gòu)圖。
圖5是本發(fā)明第二實(shí)施例的解析例。
圖6是本發(fā)明第二實(shí)施例的開(kāi)口元件的結(jié)構(gòu)例。
圖7是本發(fā)明第三實(shí)施例的光信息處理方法的結(jié)構(gòu)圖。
圖8是本發(fā)明第三實(shí)施例的解析例。
圖9是本發(fā)明第三實(shí)施例的開(kāi)口元件的結(jié)構(gòu)例。
圖10是本發(fā)明第三實(shí)施例的另一光信息處理方法的結(jié)構(gòu)圖。
圖11是本發(fā)明第四實(shí)施例的光信息處理方法的結(jié)構(gòu)圖。
圖12是本發(fā)明第五實(shí)施例的光信息處理方法的結(jié)構(gòu)圖。
圖13是本發(fā)明第六實(shí)施例的光信息處理方法的結(jié)構(gòu)圖。
圖14是本發(fā)明第六實(shí)施例的開(kāi)口元件的結(jié)構(gòu)例。
圖15是本發(fā)明第七實(shí)施例的開(kāi)口元件的剖面結(jié)構(gòu)圖。
圖16表示采用本發(fā)明第七實(shí)施例的開(kāi)口元件的光盤(pán)裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖17是本發(fā)明第八實(shí)施例的開(kāi)口元件的剖面結(jié)構(gòu)圖。
圖18是以往的光信息處理方法的結(jié)構(gòu)圖。
圖19表示以往例中光盤(pán)裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖20是作為以往校正象差裝置的同心圓狀階梯結(jié)構(gòu)的元件剖面圖和平面圖。
具體實(shí)施例方式
(第一實(shí)施例)圖1表示本發(fā)明第一實(shí)施例的光信息處理方法的結(jié)構(gòu)例。以下，將省略在FE、TE、RF信號(hào)檢測(cè)原理等方面與圖18的以往例相同部分的說(shuō)明。在以往例中，來(lái)路和回路的NA由物鏡支架18-6決定，并且相等。在本例中，開(kāi)口由物鏡支架1-6、作為開(kāi)口元件結(jié)構(gòu)部件的λ/4板1-7和衍射格柵1-8決定。衍射格柵1-8在圖中的陰影線部分上設(shè)有格柵。
以下，說(shuō)明開(kāi)口元件的動(dòng)作。λ/4板1-7具有在入射光中產(chǎn)生λ/4的相位差功能。衍射格柵1-8例如為由鈮酸鋰等各向異性材料(例如，折射率n1和n2)制成的凹凸格柵，在其凹部中填充具有與各向異性材料的兩個(gè)折射率的其中一個(gè)相等的折射率的各向同性材料(例如，折射率n1)。在該衍射格柵1-8上入射直線偏振光的光時(shí)，相對(duì)于各向異性材料的折射率n1顯現(xiàn)的偏振方向，由于衍射格柵不相等，所以入射光全部透過(guò)。相反，作為相對(duì)于與上述偏振方向垂直的偏振方向的衍射格柵的功能，衍射入射光。在圖1中，半導(dǎo)體激光器1-1的偏振方向與衍射格柵1-8的看不見(jiàn)的格柵的偏振方向?qū)?yīng)。因此，在衍射格柵1-8上通過(guò)半導(dǎo)體激光器1-1入射的光無(wú)論有無(wú)格柵都繼續(xù)全部透過(guò)衍射格柵1-8。因而來(lái)路的開(kāi)口NA1不由開(kāi)口元件決定，而由物鏡支架1-6決定。另一方面，由于來(lái)自光盤(pán)的反射光在來(lái)路和回路中兩次通過(guò)λ/4板，半導(dǎo)體激光器的偏振方向變成垂直偏振方向，使衍射格柵1-8的格柵可見(jiàn)，所以衍射格柵1-8的中央部分(沒(méi)有陰影線的區(qū)域)的光透過(guò)，到達(dá)第一光檢測(cè)器，但在格柵部分(陰影線部分)象圖示那樣被衍射的光不到達(dá)第一光檢測(cè)器。這樣，回路的開(kāi)口NA2不由物鏡支架1-6決定，而由衍射格柵1-8決定。
按照?qǐng)D1，這樣構(gòu)成，即NA1的一方比NA2大。為了簡(jiǎn)單地說(shuō)明，如果假設(shè)NA2與以往例的開(kāi)口NA相等，比較以往例與本發(fā)明，那么可知回路的開(kāi)口相等，但來(lái)路的開(kāi)口則是本發(fā)明的開(kāi)口大。由此，本發(fā)明具有以往例中沒(méi)有的以下效果。
(1)如果波長(zhǎng)為λ，由于光盤(pán)上的點(diǎn)尺寸與λ/NA成正比，所以在入射到光盤(pán)上的光的開(kāi)口NA1比以往例的NA大的本發(fā)明中，光盤(pán)上的點(diǎn)尺寸變小，可實(shí)現(xiàn)記錄靈敏度的提高，記錄品質(zhì)的提高，重放信號(hào)分辨率的提高，降低交擾，降低符號(hào)間干擾。
(2)由散焦引起的信號(hào)下降與NA的平方成正比，而由傾斜引起的信號(hào)下降與NA的三次方成正比，但在本發(fā)明中，由于回路的開(kāi)口與以往例的NA相等為NA2，所以相對(duì)于散焦和傾斜的裕量與以往例相同，與來(lái)路的開(kāi)口大小無(wú)關(guān)，裕量不損失。
(3)在來(lái)自光盤(pán)的反射光的NA的大區(qū)域(開(kāi)口的周邊部分)中包括許多由相鄰信跡產(chǎn)生的交擾(crosstalk)成分和前后信號(hào)產(chǎn)生的符號(hào)間干擾成分、散焦和傾斜產(chǎn)生的象差成分。在本發(fā)明中，由于回路的開(kāi)口設(shè)定得比來(lái)路的開(kāi)口小，可除去包括許多交擾成分、符號(hào)間干擾成分、象差成分的光，所以可獲得良好的重放特性。
圖2表示本發(fā)明的重放特性的解析例。光盤(pán)有0.6μm的信跡間距，作為信息信號(hào)，假設(shè)由約0.4μm至2μm的標(biāo)志構(gòu)成隨機(jī)數(shù)據(jù)，重放的光頭的波長(zhǎng)為660nm。以來(lái)路和回路的NA為參數(shù)，顯示重放信號(hào)顫動(dòng)的情況如圖2所示，用每0.1％的等高線表示顫動(dòng)。在以往例的情況下，作為一般的開(kāi)口，如果來(lái)路、回路中NA都為0.6，那么重放信號(hào)的顫動(dòng)約為4.05％。而作為與此相對(duì)的本發(fā)明的一例，如果來(lái)路的NA1為0.63，回路的NA2為0.6，那么重放信號(hào)的顫動(dòng)為3.0％，相對(duì)于以往例有1.05％的改善。作為以往例，如果來(lái)路、回路中NA都為0.63，那么重放信號(hào)的顫動(dòng)約為3.07％，而在本發(fā)明中，除了沒(méi)有0.07％外，由于回路的NA也為0.63，所以相對(duì)于本發(fā)明來(lái)說(shuō)，散焦裕量損失約9％，傾斜裕量損失約14％。
在上述解析中假設(shè)的光盤(pán)的情況下，在回路的NA2一般為0.6時(shí)，來(lái)路的NA1繼續(xù)增大，則漸漸地顫動(dòng)減小，而在NA1為0.63至0.67時(shí)，顫動(dòng)的變化變小。為了使NA1的偏差影響減小，期望設(shè)定在0.63至0.67之間。此外，在減小回路的NA2，使散焦和傾斜的裕量擴(kuò)大優(yōu)先的情況下，在來(lái)路的NA1為0.60時(shí)，即使回路的NA2在0.54以下，顫動(dòng)并未劣化。按照顫動(dòng)優(yōu)先、裕量?jī)?yōu)先、顫動(dòng)與裕量?jī)烧呔鶅?yōu)先，改變最適合的NA比，大體上按1＜NA1/NA2＜1.2進(jìn)行設(shè)定，可以找到最佳條件。
圖3表示本發(fā)明的開(kāi)口元件的一例。圖3(a)是從物鏡1-3側(cè)觀察圖1結(jié)構(gòu)中的開(kāi)口元件的圖。圖中的陰影線部分為物鏡支架1-6，其開(kāi)口與來(lái)路的NA1對(duì)應(yīng)。位于陰影線部分內(nèi)側(cè)的同心圓部分表示衍射格柵1-8的格柵，其開(kāi)口與回路的NA2對(duì)應(yīng)。在圖3(a)中，來(lái)路、回路中的開(kāi)口都按圓形構(gòu)成，但開(kāi)口的形狀并不限于此。在圓形的情況下，具有使透鏡支架1-6等的開(kāi)口加工和成形容易的優(yōu)點(diǎn)，但一般來(lái)說(shuō)，在光盤(pán)中存在在徑向方向和切線方向中最佳的NA不相同的情況。期望這種情況下的開(kāi)口比圓形橢圓。圖3(b)表示物鏡支架1-6的開(kāi)口在切線方向上為高NA的橢圓情況。高NA方向不限于切線方向，也有在徑向方向的情況，而且不言而喻，也可獲得由衍射格柵1-8產(chǎn)生的回路的開(kāi)口也為橢圓的情況。由于相對(duì)于來(lái)路的開(kāi)口，使回路的開(kāi)口較小就可獲得本發(fā)明的良好效果，所以一般來(lái)說(shuō)，不取決于開(kāi)口的形狀。如圖3(c)所示，即使回路的開(kāi)口為四角形，也不損害本發(fā)明的效果。圖3(d)表示回路的開(kāi)口由四個(gè)圓形開(kāi)口構(gòu)成的實(shí)例，在具有本發(fā)明的良好效果的同時(shí)，由于在回路中也除去來(lái)路開(kāi)口中央部分的光，所以還具有除去包含許多DC成分的光，使數(shù)據(jù)信息信號(hào)RF的調(diào)制度提高的優(yōu)點(diǎn)。這樣，在本發(fā)明中，具有相對(duì)于來(lái)路將回路的開(kāi)口設(shè)定得小的特征，而不特別依賴于開(kāi)口的形狀。
(第二實(shí)施例)圖4是按照本發(fā)明的第二實(shí)施例僅在切線方向上改變來(lái)路和回路開(kāi)口情況下的結(jié)構(gòu)例。將省略與圖1結(jié)構(gòu)相同部分的說(shuō)明。根據(jù)圖4，在切線方向上，由物鏡支架4-1產(chǎn)生的來(lái)路的開(kāi)口與由衍射格柵4-2產(chǎn)生的回路的開(kāi)口被相等地設(shè)定。與此相對(duì)，在圖4的B方向箭頭圖的徑向方向上，相對(duì)于來(lái)路的開(kāi)口NA1(R)，將回路的開(kāi)口NA2(R)設(shè)定得小。在切線方向的符號(hào)間干擾影響少的光盤(pán)系統(tǒng)中，相對(duì)于圖1所示的結(jié)構(gòu)有以下優(yōu)點(diǎn)。
(1)由于在徑向方向上相對(duì)于來(lái)路的開(kāi)口來(lái)說(shuō)回路為低NA，所以由相鄰信跡產(chǎn)生的交擾降低，記錄靈敏度提高，同時(shí)可以除去大多包含在來(lái)自光盤(pán)反射光的高NA部分中的交擾成分和高象差部分，獲得良好的重放信號(hào)，并且還不損失散焦和傾斜的裕量。
(2)由于在徑向方向上來(lái)路、回路的開(kāi)口相等，所以可以降低因回路低NA化產(chǎn)生的光量損失，可以在高S/N下獲得重放信號(hào)。
圖5是切線方向的開(kāi)口在來(lái)路、回路中同時(shí)為0.60，僅在徑向方向的來(lái)路和回路中改變開(kāi)口情況下的重放特性的解析例。光盤(pán)的參數(shù)與實(shí)施例1相同。徑向方向的來(lái)路、回路的開(kāi)口同時(shí)為0.63時(shí)，顫動(dòng)為約3.54％，但如果來(lái)路的開(kāi)口固定在0.63，而回路的開(kāi)口小于0.63，那么顯然，可以使回路的開(kāi)口從0.585至0.62情況下的顫動(dòng)改善至3.5％以下。相反地，如果回路的開(kāi)口固定在0.60，而來(lái)路的開(kāi)口大于0.60，那么在來(lái)路的開(kāi)口為0.64左右時(shí)，顫動(dòng)達(dá)到最小，來(lái)路的開(kāi)口為0.60至0.72左右可改善顫動(dòng)。按照顫動(dòng)優(yōu)先、裕量?jī)?yōu)先、顫動(dòng)與裕量均優(yōu)先，改變最適合的NA比，大體上按1＜NA1(R)/NA2(R)＜1.2進(jìn)行設(shè)定，可以找到最佳條件。
圖6是本發(fā)明的開(kāi)口元件的結(jié)構(gòu)例。陰影線部分為物鏡支架4-1，在徑向方向上有長(zhǎng)橢圓的來(lái)路開(kāi)口。在橢圓開(kāi)口中內(nèi)接的圓形開(kāi)口為由衍射格柵4-2產(chǎn)生的回路開(kāi)口，圖中的橫線部分表示格柵。在本結(jié)構(gòu)中可知，在切線方向上由于橢圓開(kāi)口和圓形開(kāi)口內(nèi)接，所以來(lái)路和回路的開(kāi)口相等，而僅在徑向方向上來(lái)路的開(kāi)口NA1(R)比回路的開(kāi)口NA2(R)大。在圖6中，作為開(kāi)口的形狀，例示了橢圓和圓的組合，但如實(shí)施例1和圖3所示的那樣，開(kāi)口的形狀并不特別限于此。
(第三實(shí)施例)圖7是按照本發(fā)明第三實(shí)施例僅在切線方向上改變來(lái)路和回路的開(kāi)口情況下的結(jié)構(gòu)例。將省略與圖1、圖4結(jié)構(gòu)相同部分的說(shuō)明。根據(jù)圖7的B方向箭頭圖，在徑向方向上，由物鏡支架7-1產(chǎn)生的來(lái)路的開(kāi)口與由衍射格柵7-2產(chǎn)生的回路的開(kāi)口被相等地設(shè)定。與此相對(duì)，在切線方向上，相對(duì)于來(lái)路的開(kāi)口NA1(T)，將回路的開(kāi)口NA2(T)設(shè)定得小。在徑向方向的交擾影響少的光盤(pán)系統(tǒng)中，相對(duì)于圖1所示的結(jié)構(gòu)有以下優(yōu)點(diǎn)。
(1)由于在切線方向上相對(duì)于來(lái)路的開(kāi)口來(lái)說(shuō)回路為低NA，所以符號(hào)間干擾降低，分辨率提高，記錄靈敏度提高，同時(shí)可以除去大多包含在來(lái)自光盤(pán)的反射光的高NA部分中的符號(hào)間干擾成分和高象差部分，獲得良好的重放信號(hào)，并且還不損失散焦和傾斜的裕量。
(2)由于在徑向方向上來(lái)路、回路的開(kāi)口相等，所以可以降低因回路低NA化產(chǎn)生的光量損失，可以在高S/N下獲得重放信號(hào)。
圖8是徑向方向的開(kāi)口在來(lái)路、回路中同時(shí)為0.60，僅在切線方向的來(lái)路和回路中改變開(kāi)口的情況下的重放特性的解析例。光盤(pán)的參數(shù)與實(shí)施例1、2相同。切線方向的來(lái)路、回路的開(kāi)口同時(shí)為0.66時(shí)，顫動(dòng)為約3.2％，但如果來(lái)路的開(kāi)口固定在0.66，而回路的開(kāi)口小于0.66，那么顯然，可以使回路的開(kāi)口從0.57至0.66情況下的顫動(dòng)改善至3.2％以下。按照顫動(dòng)優(yōu)先、裕量?jī)?yōu)先、顫動(dòng)與裕量均優(yōu)先，改變最適合的NA比，大體上按1＜NA1(T)/NA2(T)＜1.2進(jìn)行設(shè)定，可以找到最佳條件。
圖9是本發(fā)明的開(kāi)口元件的結(jié)構(gòu)例。陰影線部分為物鏡支架7-1，在切線方向上有長(zhǎng)橢圓的來(lái)路開(kāi)口。在橢圓開(kāi)口中內(nèi)接的圓形開(kāi)口為由衍射格柵7-2產(chǎn)生的回路開(kāi)口，圖中的縱線部分表示格柵。在本結(jié)構(gòu)中可知，在徑向方向上由于橢圓開(kāi)口和圓形開(kāi)口內(nèi)接，所以來(lái)路和回路的開(kāi)口相等，而僅在切線方向上來(lái)路的開(kāi)口NA1(T)比回路的開(kāi)口NA2(T)大。在圖9中，作為開(kāi)口的形狀，例示了橢圓和圓的組合，但如實(shí)施例1和圖3所示的那樣，開(kāi)口的形狀并不特別限于此。
圖10表示本發(fā)明的其它結(jié)構(gòu)例，作為開(kāi)口元件，采用λ/4板1-7和偏振光分光鏡(以下為PBS)10-1。由于PBS10-1的偏振膜也根據(jù)入射光的偏振方向改變透過(guò)/反射，所以具有與衍射格柵7-2相同的功能。作為開(kāi)口元件，在按高消光比除去高NA部分的光的情況下，期望采用PBS，而在小型薄型的情況下，期望采用衍射格柵。作為開(kāi)口元件的結(jié)構(gòu)，除此之外，也可以組合λ/4板和液晶等，可以按照用途選定最適合的結(jié)構(gòu)。
(第四實(shí)施例)用圖11說(shuō)明本發(fā)明第四實(shí)施例的結(jié)構(gòu)。再有，將省略與實(shí)施例1～3相同部分的說(shuō)明。作為光源的半導(dǎo)體激光器11-1和第一光檢測(cè)器11-2-1、11-2-2在基底11-3上構(gòu)成為一體。來(lái)自半導(dǎo)體激光器11-1的光通過(guò)與物鏡1-3一體構(gòu)成的衍射格柵11-5、λ/4板1-7、通過(guò)物鏡支架11-4射向光盤(pán)1-2。來(lái)自光盤(pán)的反射光被衍射格柵衍射，其一部分射向第一光檢測(cè)器。在本發(fā)明中，衍射格柵11-5具備圖1中衍射格柵1-8和作為分離元件的全息照相元件1-5的功能，衍射格柵11-5的陰影線部分有將不需要的光向第一光檢測(cè)器外衍射的功能，而衍射格柵11-5的中央部分有全息照相元件1-5的功能。在本發(fā)明中，具有以下良好效果。
(1)由于衍射格柵也有作為分離元件的全息照相元件功能，所以可以減少零件數(shù)，實(shí)現(xiàn)小型化、低成本化。
(2)由于開(kāi)口元件和物鏡構(gòu)成為一體，所以可以減輕因物鏡的移動(dòng)等造成的影響。
(3)由于光源和第一光檢測(cè)器一體地構(gòu)成，所以可以實(shí)現(xiàn)光學(xué)系統(tǒng)的小型化、穩(wěn)定化。
上述(1)、(2)、(3)不必同時(shí)滿足，根據(jù)光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)等情況，即使個(gè)別滿足，各個(gè)的效果也相同。
再有，圖11中A方向箭頭圖嚴(yán)格地說(shuō)不能看見(jiàn)基底11-3，但為了容易進(jìn)行說(shuō)明，將半導(dǎo)體激光器和光檢測(cè)器也透視地示出。
在圖11中，表示了在徑向方向、切線方向上可同時(shí)改變來(lái)路、回路開(kāi)口的結(jié)構(gòu)，但不言而喻，其中任何一方的開(kāi)口在來(lái)路、回路中一定的情況下也是同樣的。
(第五實(shí)施例)用圖12說(shuō)明本發(fā)明第五實(shí)施例的結(jié)構(gòu)。將省略與實(shí)施例4相同部分的說(shuō)明。在本發(fā)明中，將第二光檢測(cè)器設(shè)置在4元件、基底12-1上。在來(lái)自光盤(pán)的反射光中，入射到衍射格柵12-3的格柵部分的光被衍射，導(dǎo)入給第二光檢測(cè)器。在向第二光檢測(cè)器導(dǎo)入的光中，如果為切線方向，那么大多包含符號(hào)間干擾信息，而如果為徑向方向，那么大多包含交擾信息。在實(shí)施例1～4中，通過(guò)除去這種光來(lái)進(jìn)行良好的信息信號(hào)的檢測(cè)。在本發(fā)明中，通過(guò)運(yùn)算第一光檢測(cè)器輸出和第二光檢測(cè)器輸出獲得信息信號(hào)。即使除去開(kāi)口的高NA部分的光，也不能完全除去射向第一光檢測(cè)器的光的符號(hào)間干擾成分和交擾成分。通過(guò)從第一光檢測(cè)器輸出中減去包含很多符號(hào)間干擾成分和交擾成分的第二光檢測(cè)器輸出，可以抵消第一光檢測(cè)器輸出內(nèi)的符號(hào)間干擾成分和交擾成分，可以進(jìn)一步提高信息信號(hào)品質(zhì)。在圖12中，在切線方向、徑向方向上同時(shí)將高NA部分的光導(dǎo)向第二光檢測(cè)器，但根據(jù)需要，也可以在其中一個(gè)方向上將高NA部分的光導(dǎo)向第二光檢測(cè)器。在符號(hào)間干擾影響輕微的系統(tǒng)中，即使僅有徑向方向的結(jié)構(gòu)，也可以改善信息信號(hào)品質(zhì)。而僅有切線方向的結(jié)構(gòu)也是一樣的。
(第六實(shí)施例)用圖13說(shuō)明本發(fā)明第六實(shí)施例的結(jié)構(gòu)。將省略與實(shí)施例1相同部分的說(shuō)明。在本發(fā)明中，開(kāi)口元件由λ/4板1-7和液晶元件13-1，以及液晶元件13-1的驅(qū)動(dòng)電路13-2構(gòu)成。液晶元件13-1的功能與衍射格柵1-8一樣使來(lái)自光盤(pán)的反射光的預(yù)定部分向第一光檢測(cè)器衍射，但本發(fā)明的液晶元件可以改變使光衍射的范圍。圖14表示液晶元件的結(jié)構(gòu)例。圖14所示的陰影線部分為液晶14-1，其上下被透明電極14-2、14-3夾住。將透明電極設(shè)置在各玻璃等的透光性基板14-4、14-5上。其側(cè)面用密封材料14-6密封液晶14-1。用驅(qū)動(dòng)電路14-7在上下的透明電極上施加電壓時(shí)，被上側(cè)的透明電極14-2的周期結(jié)構(gòu)夾住的液晶部分顯示與透明電極的周期對(duì)應(yīng)的各向異性，具有作為各向異性的衍射格柵的功能。在本例中，上側(cè)的透明電極14-2被分割成三個(gè)范圍，可以這樣構(gòu)成，以便用切換電路14-8切換施加與各個(gè)范圍對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電路14-7的電壓。圖14表示僅切換電路14-8的(a)接通，僅透明電極14-2外側(cè)的一處具有作為衍射格柵的功能。根據(jù)切換電路14-8的狀態(tài)，可以變更衍射格柵部分。在本例中，將透明電極14-2進(jìn)行三分割，但不言而喻，按照需要可以改變分割數(shù)。在本發(fā)明中，利用液晶改變開(kāi)口元件的衍射格柵的范圍，由于可以改變回路的開(kāi)口，所以具有可以按照光盤(pán)設(shè)定最佳開(kāi)口的良好效果。在相對(duì)于有不同信跡間距和位間距的多個(gè)光盤(pán)進(jìn)行記錄和重放的情況下，對(duì)于各個(gè)光盤(pán)，可以自動(dòng)地學(xué)習(xí)對(duì)應(yīng)最佳的開(kāi)口。
再有，在本實(shí)施例中，利用液晶元件使回路的開(kāi)口可改變，但不言而喻，對(duì)于來(lái)路的開(kāi)口也同樣可以實(shí)現(xiàn)這種變化。根據(jù)需要，可以相應(yīng)改變來(lái)路、回路兩方的開(kāi)口。在本例中，僅示出了與實(shí)施例1對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)，但并不限于此，即使對(duì)于實(shí)施例2～5中的任何一個(gè)結(jié)構(gòu)，都可以使開(kāi)口元件可變。
(第七實(shí)施例)圖15表示本發(fā)明第七實(shí)施例的開(kāi)口元件15-41的剖面結(jié)構(gòu)。本實(shí)施例由雙折射性材料構(gòu)成的衍射格柵和1/4波長(zhǎng)板構(gòu)成的開(kāi)口元件構(gòu)成偏振性全息照相元件。
在折射率、厚度、相對(duì)于偏振光方向的雙折射方位上的最佳化條件下，由與粘接層15-44鄰接設(shè)置的雙折射性樹(shù)脂形成的濾色鏡15-45相對(duì)于波長(zhǎng)λ1(例如660nm)的光有與五分之四波長(zhǎng)相當(dāng)?shù)墓鈱W(xué)厚度，該濾色鏡相對(duì)于波長(zhǎng)λ2(例如790nm)的光源光達(dá)到與大致一個(gè)波長(zhǎng)相當(dāng)?shù)墓鈱W(xué)厚度。因此，上述偏振光全息照相元件層僅對(duì)于λ1的光使直線偏振光原樣透過(guò)，在經(jīng)反射面反射，入射到相反方向的情況下完全衍射，而對(duì)于λ2的光，由于偏振波面不改變，所以即使反復(fù)透過(guò)元件，光也不衍射。
再有，在本實(shí)施例中，相對(duì)于660nm的光與五分之四的波長(zhǎng)相當(dāng)，但一般來(lái)說(shuō)，在波長(zhǎng)為λ1(nm)和λ2(nm)的情況下，根據(jù)下述條件設(shè)計(jì)波長(zhǎng)板。
(N1+1/4)λ1≈N2×λ2其中，N1、N2為任意的自然數(shù)。
在另一個(gè)玻璃板15-47上形成透過(guò)λ1的光、遮住λ2的光的色分離膜15-48，而且，在區(qū)域A和區(qū)域B中形成使透過(guò)的光的相位差一致的相位調(diào)整膜15-49。由此，波長(zhǎng)λ1的光透過(guò)區(qū)域A、區(qū)域B，而λ2的光僅透過(guò)B區(qū)域，即進(jìn)行開(kāi)口限制。
再有，作為其它實(shí)施例，也可以使用代替五分之四波長(zhǎng)膜的六分之五波長(zhǎng)膜15-51。在這種情況下，相對(duì)于波長(zhǎng)λ1的光，通過(guò)不完全衍射，在波長(zhǎng)λ1的激光光源中有意圖地制作返回光，也可以提高激光的穩(wěn)定性。
圖16是表示使用本發(fā)明第七實(shí)施例的開(kāi)口元件的光盤(pán)裝置的結(jié)構(gòu)圖。
從波長(zhǎng)660nm的半導(dǎo)體激光器光源16-1發(fā)射的激光16-21由棱鏡16-5的表面反射，通過(guò)準(zhǔn)直透鏡16-6變成平行光16-24，經(jīng)上升鏡16-7非衍射地透過(guò)本發(fā)明實(shí)施例的開(kāi)口元件16-41，通過(guò)包含于開(kāi)口元件16-41中的五分之四的波長(zhǎng)膜16-43，從直線偏振光轉(zhuǎn)換成圓偏振光，在物鏡16-8上入射直徑為D1的光束。物鏡16-81對(duì)直徑為D1的光聚焦并使其射在光盤(pán)的信號(hào)面16-9上。在信號(hào)面上進(jìn)行記錄的情況下，通過(guò)提高激光光源16-1的發(fā)射功率，進(jìn)行與記錄信號(hào)對(duì)應(yīng)的調(diào)制，在信號(hào)面16-9上記錄使用的信號(hào)。
從信號(hào)面16-9反射的光沿與來(lái)路相反的方向行進(jìn)，轉(zhuǎn)換成與來(lái)路垂直方向的直線偏振光，入射到元件16-41的偏振光全息照相元件部分上，利用該偏振光依賴性，將光分支成以入射光軸為對(duì)稱軸的衍射光16-27’、16-27a、16-28’、16-28b。本衍射光中直徑D2光束的衍射光經(jīng)上升鏡16-7、準(zhǔn)直透鏡16-6、棱鏡16-5入射到鄰接光源設(shè)置的光檢測(cè)器16-10的檢測(cè)面上，利用獲得的控制信號(hào)和重放信號(hào)進(jìn)行重放。比直徑為D2的光束的直徑大的部分的衍射光16-27a、16-28b未導(dǎo)入光檢測(cè)器，在重放信號(hào)時(shí)不使用。
通過(guò)使以上的物鏡的開(kāi)口達(dá)到D1＞D2D1記錄時(shí)物鏡的開(kāi)口D2重放時(shí)物鏡的開(kāi)口在同一物鏡中，NA與開(kāi)口成比例，由于變成NA1＞NA2
NA1記錄時(shí)物鏡的NANA2重放時(shí)物鏡的NA所以在記錄和重放時(shí)就可改變NA。
再有，在本實(shí)施例中，使記錄時(shí)的NA增大，但與此相反，在重放時(shí)也可以容易地增大NA。
從另一個(gè)780nm的光源16-2發(fā)射的激光經(jīng)全息照相元件16-11衍射分支成三個(gè)光束(+1次衍射光、-1次衍射光、0次)，通過(guò)準(zhǔn)直透鏡變?yōu)榫凼怨?，?jīng)上升鏡后由設(shè)置于本發(fā)明實(shí)施例的開(kāi)口元件16-41的玻璃基板表面的開(kāi)孔膜16-48進(jìn)行開(kāi)口限制，通過(guò)物鏡入射到有不同基體材料厚度的光盤(pán)的信號(hào)面上。對(duì)于波長(zhǎng)660nm基體材料厚度0.6mm的光盤(pán)，以及對(duì)于波長(zhǎng)780nm基體材料厚度1.2mm的光盤(pán)來(lái)說(shuō)，通過(guò)分別設(shè)計(jì)最佳的開(kāi)口和光學(xué)系統(tǒng)，將物鏡進(jìn)行形狀設(shè)計(jì)，使象差達(dá)到最小。從信號(hào)面反射的光穿過(guò)開(kāi)口元件16-41，但由于上述五分之四的波長(zhǎng)膜是相對(duì)于660nm波長(zhǎng)設(shè)定的，相對(duì)于780nm波長(zhǎng)大致變?yōu)?波長(zhǎng)膜，并且由于不進(jìn)行與直線偏振光→圓偏振光→與來(lái)路垂直的直線偏振光的轉(zhuǎn)換，所以不產(chǎn)生由偏振性全息照相元件16-42造成的衍射。透過(guò)元件的光經(jīng)鏡16-7、準(zhǔn)直透鏡16-6、棱鏡16-5入射到全息照相元件16-11上，由全息照相元件16-11衍射，入射到檢測(cè)器16-16的檢測(cè)面上。
(第八實(shí)施例)圖17表示本發(fā)明第八實(shí)施例的開(kāi)口元件17-41的剖面結(jié)構(gòu)。由在兩片玻璃基板上夾置偏振性全息照相元件層和波長(zhǎng)膜構(gòu)成元件。在玻璃基板17-46上，利用液晶等雙折射性材料(折射率n1、n2)形成凹凸結(jié)構(gòu)17-43，在其上設(shè)有各向同性的粘接層(折射率n1)17-44。通過(guò)使折射率、厚度、相對(duì)于偏振光方向的雙折射方位最佳化，由與粘接層17-44鄰接設(shè)置的雙折射性樹(shù)脂形成的濾色鏡17-45相對(duì)于波長(zhǎng)λ1(例如660nm)的光有與五分之四波長(zhǎng)相當(dāng)?shù)墓鈱W(xué)厚度，該濾色鏡相對(duì)于波長(zhǎng)λ2(例如790nm)的光源的光達(dá)到與大致一個(gè)波長(zhǎng)相當(dāng)?shù)墓鈱W(xué)厚度。因此，上述偏振光全息照相元件層僅對(duì)于λ1的光使直線偏振光原樣透過(guò)，在經(jīng)反射面反射，入射到相反方向的情況下完全衍射，而對(duì)于λ2的光，由于偏振波面不改變，所以即使反復(fù)透過(guò)元件，光也不衍射。再有，一般來(lái)說(shuō)，該效果可以使透過(guò)元件的兩種光的波長(zhǎng)λ1、λ2滿足(N1+1/4)λ1≈N2×λ2(N1、N2＝1，2，3，...)的關(guān)系。
在另一個(gè)玻璃板17-47上形成透過(guò)λ1的光、遮住λ2的光的色分離膜17-48，而且，在區(qū)域A和區(qū)域B中形成使透過(guò)的光的相位差一致的相位調(diào)整膜17-49。由此，波長(zhǎng)λ1的光透過(guò)區(qū)域A、區(qū)域B，而λ2的光僅透過(guò)B區(qū)域，即進(jìn)行開(kāi)口限制。再有，在形成衍射格柵的玻璃板17-46的背面上預(yù)先形成同心圓狀的階梯結(jié)構(gòu)17-50，如在以往例中說(shuō)明的那樣，相對(duì)于激光源1的波長(zhǎng)偏移，具有校正色差的作用。再有，對(duì)于另一個(gè)波長(zhǎng)λ2來(lái)說(shuō)，由于原來(lái)就為大致球面的波，所以為了校正該部分，有必要設(shè)定光學(xué)系統(tǒng)。
利用這些玻璃基板17-46、17-47，通過(guò)粘接層17-44、17-51夾置波長(zhǎng)膜濾色鏡17-45和衍射格柵部分17-43，形成元件17-41。在這種情況下，由于按半導(dǎo)體工藝的掩模對(duì)準(zhǔn)的要點(diǎn)以晶片單位形成該元件，所以開(kāi)口限制膜17-48、衍射格柵17-43、同心圓狀階梯結(jié)構(gòu)17-50的中心相對(duì)位置很少錯(cuò)位，并且生產(chǎn)率高。
權(quán)利要求
1.一種光信息處理裝置，包括光源、將來(lái)自光源的光聚焦在信息記錄介質(zhì)上的物鏡、配置在該物鏡和該光源之間且設(shè)定該物鏡開(kāi)口的開(kāi)口元件、微小控制該物鏡位置的調(diào)節(jié)器和檢測(cè)從該信息記錄介質(zhì)反射的光的光檢測(cè)器，其特征在于，在記錄和重放中可改變物鏡的開(kāi)口。
2.如權(quán)利要求1所述的光信息處理裝置，其特征在于，所述物鏡的開(kāi)口滿足D1＞D2的關(guān)系，其中D1記錄時(shí)物鏡的開(kāi)口D2重放時(shí)物鏡的開(kāi)口。
3.如權(quán)利要求1所述的光信息處理裝置，其特征在于，在記錄和重放時(shí)用偏光性全息照相元件構(gòu)件的開(kāi)口元件改變所述物鏡的開(kāi)口，其中所述偏光性全息照相元件由雙折射性材料構(gòu)成的衍射格柵和1/4波長(zhǎng)板構(gòu)成。
4.如權(quán)利要求1所述的光信息處理裝置，其特征在于，在記錄和重放時(shí)開(kāi)口元件改變所述物鏡的開(kāi)口，并且向所述光檢測(cè)器分配從所述信息記錄介質(zhì)反射的光。
5.如權(quán)利要求1所述的光信息處理裝置，其特征在于，利用兩片玻璃基板夾持由雙折射性材料構(gòu)成的衍射格柵，N為任意自然數(shù)時(shí)光學(xué)厚度保持(N+1/4)λ1的波長(zhǎng)膜的偏光性全息照相元件部分，和設(shè)置在其中一片該玻璃基板上，相對(duì)于穿過(guò)元件的兩個(gè)波長(zhǎng)λ1和λ2(λ1＜λ2)的光，由分別具有不同開(kāi)口面積薄膜結(jié)構(gòu)構(gòu)成的開(kāi)口元件，在記錄和重放時(shí)可改變所述物鏡的開(kāi)口。
6.如權(quán)利要求5所述的光信息處理裝置，其特征在于，在所述兩片玻璃基板(折射率ng)上未設(shè)置所述薄膜結(jié)構(gòu)的一方，設(shè)有相鄰階梯高度為1/(ng-1)的多個(gè)同心圓狀階梯結(jié)構(gòu)。
7.如權(quán)利要求6所述的光信息處理裝置，其特征在于，如果N1和N2為任意自然數(shù)，那么穿過(guò)元件的兩種光的波長(zhǎng)λ1、λ2滿足(N1+1/4)λ1≈N2×λ2的關(guān)系。
8.如權(quán)利要求1所述的光信息處理裝置，其特征在于，在記錄和重放時(shí)用開(kāi)口元件可改變所述物鏡的開(kāi)口，其中所述開(kāi)口元件包括利用兩片玻璃基板夾置由雙折射性材料構(gòu)成的衍射格柵、和N為任意自然數(shù)時(shí)光學(xué)厚度為(N+1/5)λ1的波長(zhǎng)膜的偏光性全息照相元件部分；和設(shè)置在其中一片該玻璃基板上，相對(duì)于穿過(guò)元件的兩個(gè)波長(zhǎng)λ1和λ2(λ1＜λ2)的光，分別具有不同開(kāi)口面積的薄膜結(jié)構(gòu)。
9.如權(quán)利要求8所述的光信息處理裝置，其特征在于，在所述兩片玻璃基板(折射率ng)上未設(shè)置所述薄膜結(jié)構(gòu)的一方，設(shè)有相鄰階梯高度為1/(ng-1)的多個(gè)同心圓狀階梯結(jié)構(gòu)。
10.如權(quán)利要求9所述的光信息處理裝置，其特征在于，如果N1和N2為任意自然數(shù)，那么穿過(guò)元件的兩種光的波長(zhǎng)λ1、λ2滿足(N1+1/5)λ1≈N2×λ2的關(guān)系。
全文摘要
一種光信息處理裝置，包括光源、將來(lái)自光源的光聚焦在信息記錄介質(zhì)上的物鏡、配置在該物鏡和該光源之間且設(shè)定該物鏡開(kāi)口的開(kāi)口元件、微小控制該物鏡位置的調(diào)節(jié)器和檢測(cè)從該信息記錄介質(zhì)反射的光的光檢測(cè)器，其特征在于，在記錄和重放中可改變物鏡的開(kāi)口。
文檔編號(hào)G11B7/135GK1516143SQ03136458
公開(kāi)日2004年7月28日 申請(qǐng)日期1999年11月9日 優(yōu)先權(quán)日1998年11月9日
發(fā)明者齊藤陽(yáng)一, 麻田潤(rùn)一, 高橋雄一, 西脅青児, 長(zhǎng)島賢治, 百尾和雄, 長(zhǎng)岡淳二, 一, 二, 治, 雄 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社