NL8602980A

NL8602980A - Recorder reproducing optical information esp. data pick=up - has semiconductor laser, lens converging on data carrier, interposed diffraction grating lens, and four-shaped reflection detector

Info

Publication number: NL8602980A
Application number: NL8602980A
Authority: NL
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1985-11-25
Filing date: 1986-11-24
Publication date: 1987-06-16

Abstract

The lens (25) focusses convergent laser light on to the information medium, e.g.disc (6). A diffraction grating lens (24) interposed between the laser (1) and the lens to separate the light reflected from the medium, and a photodetector (26) with four quadrants responding to the reflecting light. The light converging on the medium is pref. the zero-order diffraction light emitted by a diffraction lens of the reflecting type or by a diffraction lens (24) of the transmitting type. In addition to the read-out signal, a tracking error signal is obtained as an output focussing error signal from the output signals from the respective, quadrants.

Description

* ** * , .* ** *,.

'%,'%,

Inrichting_voor^egistreren_en weergeven van optische informatie.Device for registering and displaying optical information.

De onderhavige uitvinding heeft in het algemeen betrekking op een inrichting voor registreren en weergeven van optische informatie, geschikt voor een optische schijfgeheugen-inrichting, een hologramgeheugeninrichting, een inrichting met een 5 videoschijf, een inrichting met een digitale audioschijf, enz.The present invention generally relates to an optical information recording and reproduction apparatus suitable for an optical disc memory device, a hologram memory device, a video disc device, a digital audio disc device, etc.

In het bijzonder heeft de onderhavige uitvinding betrekking op een inrichting voor het registreren en weergeven van optische informatie waarin verschillende typen infornatie, zoals letters, afbeeldingen en geluidsinformatie, geregistreerd kunnen worden door middel van 10 een laserbundel, en eveneens weergegeven kunnen vorden door bijvoorbeeld optisch oppikken vanaf een informatieregistratiemedium (waarnaar verwezen wordt als een "disc" of schijf), waarbij de gedigitaliseerde signaalinformatie optisch geregistreerd wordt op dit informatieregistratiemedium.In particular, the present invention relates to a device for recording and displaying optical information in which different types of information, such as letters, images and sound information, can be recorded by means of a laser beam, and can also be displayed by, for example, optical pick-up from an information recording medium (referred to as a "disc" or disc), wherein the digitized signal information is optically recorded on this information recording medium.

15 Onlangs is een verscheidenheid aan inrichtingen voor het registreren en weergeven van optische informatie voorgesteld, als resultaat van de huidige ontwikkling in de opto-electronische technieken, bestond voor het optisch registreren en weergeven van verschillende typen informatie door het aanwenden van een laserbundel 20 met coherentie in de tijd en in de ruimte en een grotere vermogens-dichtheid. In de inrichtingen voor het registreren en weergeven van optische informatie bevinden zich bijvoorbeeld optische schijf-geheugeninrichtingen, waarin de informatie, gevormd door een formeel document en een afbeelding, geregistreerd wordt op een schijf door 25 middel van een laseraftastsysteem en registratie-/weergeefkoppen, en indien nodig weergeven wordt, en eveneens videoachijfaf speel-inrichtingen en digitale audioschijf af speel-inrichtingen, waarin een schijf, waarop voorafbepaalde videoinformatie en audioinformatie geregistreerd is, weergegeven wordt door middel van een optische 30 opnemer.Recently, a variety of devices for recording and displaying optical information have been proposed, as a result of the current development in opto-electronic techniques, there existed for recording and displaying different types of information optically by using a laser beam 20 with coherence in time and in space and a greater power density. For example, in the optical information recording and reproducing apparatus are optical disk memory devices, in which the information formed by a formal document and an image is recorded on a disk by means of a laser scanning system and recording / reproducing heads, and if necessary, and also video disc playback devices and digital audio disc playback devices, in which a disc on which predetermined video information and audio information is recorded, are reproduced by means of an optical recorder.

Fig. 1 is een schema van een optische opnemer als voorbeeld van de bekende inrichtingen voor het registreren en weergeven van optische informatie. Zoals getoond is in fig. 1 wordt J o C 2 9 3 0 » % - 2 - de optische opnemer gevormd door een halfgeleiderlaser 1 als lichtbron, een collimatorlens 2 voor het omzetten van divergerende stralen in evenwijdige stralen, een polariserende bundelsplitser 3 voor het direct doorvoeren van lineair gepolariseerd licht en het weerkaatsen 5 van licht dat gepolariseerd is bij een voorafbepaalde)'hoek, een kwart-golflengte-plaatje 4, een objectief 5, een schijf 6, een optisch sensorsysteem 7 en een fotodetector 8.Fig. 1 is a schematic of an optical pickup exemplary of the known optical information recording and display devices. As shown in Fig. 1, the optical pickup is formed by a semiconductor laser 1 as a light source, a collimator lens 2 for converting diverging beams into parallel beams, a polarizing beam splitter 3 for direct transmission of linearly polarized light and reflection 5 of light polarized at a predetermined angle, a quarter-wavelength wafer 4, an objective lens 5, a disc 6, an optical sensor system 7 and a photo detector 8.

Met deze inrichtingen van de optische opnemer worden de divergerende stralen uit de halfgeleiderlaser 1 door de collimator-10 lens 2 omgevormd tot evenwijdige stralen. De evenwijdige stralen vallen in op de polariserende bundelsplitser 3 om omgezet te worden in lineair gepolariseerd licht. Dan, omdat het lineair gepolariseerd licht door het kwart-golflengte-plaatje 4 gaat, wordt het omgezet in circulair gepolariseerd licht. Het circulair gepolariseerd licht wordt 15 gefocusseerd op een informatievlak van de schijf 6 via het objectief 5.With these optical pickup devices, the diverging rays from the semiconductor laser 1 are converted by the collimator-10 lens 2 into parallel rays. The parallel rays incident on the polarizing beam splitter 3 to be converted into linearly polarized light. Then, because the linearly polarized light passes through the quarter-wavelength wafer 4, it is converted into circularly polarized light. The circularly polarized light is focused on an information plane of the disc 6 via the objective lens 5.

Het licht, weerkaatst van de schijf 6, valt op het objectief 5 en wordt tot evenwijdige stralen die binnendringen in het objectief 5 in een richting tegengesteld aan de oorspronkelijke 20 richting. Deze evenwijdige stralen vallen in op het kwart-golflengte-plaatje 4. Het licht, dat van het kwart-golflengte-plaatje 4 vandaan komt, is lineair gepolariseerd licht maar met verschillende polarisatie, dat wil zeggen 900 ten opzichte van die van het hierboven beschreven invallende licht voor het kwart-golflengte-plaatje 4. Wanneer het 25 90° - gepolariseerde licht invalt op de polariserende bundelsplitser 3 wordt de lichtweg van het 90° - gepolariseerde licht gebroken over 90°, valt het in op het optische sensorsysteem 7, en wordt dan gefocusseerd op de fotodetector 8. Zowel het optische sensorsysteem 7 als de fotodetector 8 worden gebruikt om een focusseer-foutsignaal en 30 een spoorfoutsignaal af te geven wanneer de laseruitgangsbundel van de laser 1 geprojecteerd wordt op de schijf 6. In het bijzonder, wanneer deze optische opnemer gebruikt wordt om informatie uit te lezen, ·' worden zij gebruikt om een uitleessignaal, een focusseerfoutsignaal en een spoorfoutsignaal te verkrijgen. Alhoewel hier geen gedetailleerde 35 beschrijving gegeven wordt, is het optische sensorsysteem 7 opgebouwd 1602980 * Jk - 3 - uit een combinatie van lenzen zoals een cilindrische lens en een prisma.The light reflected from the disk 6 falls on the objective lens 5 and becomes parallel rays penetrating the objective lens 5 in a direction opposite to the original direction. These parallel rays are incident on the quarter-wavelength wafer 4. The light emanating from the quarter-wavelength wafer 4 is linearly polarized light but with different polarization, that is, 900 relative to that of the one described above incident light for the quarter-wavelength plate 4. When the 90 ° - polarized light falls on the polarizing beam splitter 3, the light path of the 90 ° - polarized light is refracted by 90 °, it is incident on the optical sensor system 7, and is then focused on the photo detector 8. Both the optical sensor system 7 and the photo detector 8 are used to output a focusing error signal and a tracking error signal when the laser output beam of the laser 1 is projected onto the disk 6. In particular, when this optical pickup is used to read out information, they are used to obtain a readout signal, a focusing error signal and a tracking error signal. Although no detailed description is given here, the optical sensor system 7 is constructed 1602980 * Jk-3 - from a combination of lenses such as a cylindrical lens and a prism.

Fig. 2 toont een andere optische opnemer uit de bekende techniek, zoals de bekende inrichting voor het registreren 5 en weergeven van optische informatie. Deze opnemer wordt vermeld in de Japanse KOKAI - octrooiaanvrage No. 60-28044. De optische opnemer wordt opgebouwd uit een halfgeleiderlaser 9, een eerste glassubstraat 11, een van de as vandaan collimerende roosterlens 12, een schijf 17 met een informatieregistratieoppervlak 18, een tweede 10 glassubstraat 14, een van de as vandaan convergerende roosterlens 15, een schijf 17 met een informatieregistratieoppervlak 18, een niet van de as vandaan convergerende roosterlens 21, een fotodetector 22 met vier kwadranten, en een huis 23 waarin deze fotodetector 22 met vier kwadranten gemonteerd wordt.Fig. 2 shows another prior art optical pick-up, such as the known optical recording and display apparatus 5. This sensor is disclosed in Japanese KOKAI Patent Application No. 60-28044. The optical pick-up is composed of a semiconductor laser 9, a first glass substrate 11, an off-axis collimating grating lens 12, a disc 17 with an information recording surface 18, a second glass substrate 14, an off-axis converging grating lens 15, a disc 17 with an information recording surface 18, a non-axis converging grating lens 21, a four-quadrant photo detector 22, and a housing 23 in which this four-quadrant photo detector 22 is mounted.

15 Opgemerkt moet worden dat referentiecijfer 10 stralen aangeeft die uitgezonden zijn door de halfgeleiderlaser 9, referentiecijfer 13 evenwijdige stralen aangeeft die door het eerste glassubstraat 11 en de lensi heengaan, referentiecijfer 16 de eerste -orde buigingsstralen weergeeft, referentiecijfer 19 een optische 20 as voorstelt, en referentiecijfer 20 nulde-orde doorgaande stralen aanduidt.It should be noted that reference numeral 10 denotes rays emitted from the semiconductor laser 9, reference numeral 13 denotes parallel rays passing through the first glass substrate 11 and the lensi, reference numeral 16 represents the first order diffraction rays, reference numeral 19 represents an optical axis, and reference numeral 20 denotes zero-order through rays.

De werking van de optische opnemer zal nu beschreven worden.The operation of the optical pickup will now be described.

Licht 10, uitgezonden door de halfgeleiderlaser 9, 25 wordt verzameld door de vein de as vandaan collimerende roosterlens, 12, gevormd in gedeelten in het eerste glassubstraat om evenwijdige stralen ten opzichte van een normaal van het oppervlak van het eerste glas substraat 11 te geven bij een hoek van enkele tientallen graden. De evenwijdige stralen 13 vallen in op de van de as vandaan 30 convergerende roosterlens 15, gevormd in het gedeelte van het tweede glassubstraat 14.Light 10 emitted by the semiconductor laser 9, 25 is collected by the axis-axis collimating grating lens 12, formed in sections in the first glass substrate to give parallel rays to a normal of the surface of the first glass substrate 11 at an angle of several tens of degrees. The parallel rays 13 are incident on the grid lens 15 converging away from the axis formed in the portion of the second glass substrate 14.

De eerste-orde buigingsstralen 16, gevormd door de roosterlens 15 met verschoven as uit de evenwijdige stralen 13 worden gefocusseerd op het informatieregistratieoppervlak 18 van de schijf 35 17. In dit geval wordt de roosterlens 15 met verschoven as zo gevormd 8 β 0 2 9 8 0 * % - 4 - dat de optische as van de eerste-orde buigingsstralen 16 loodrecht geplaatst wordt op het informatieregistratieoppervlak 18.The first order diffraction rays 16 formed by the offset axis grating lens 15 from the parallel rays 13 are focused on the information recording surface 18 of the disk 35 17. In this case, the offset axis grating lens 15 is thus formed 8 β 0 2 9 8 0 *% - 4 - that the optical axis of the first-order diffraction rays 16 is placed perpendicular to the information recording surface 18.

De weerkaatsingen van de eerste-orde buigingsstralen 16, die de in een verdieping gefocusseerde informatie bevatten, 5 worden weer naar de van de as vandaan convergerende roosterlens 15 geleid. De nulde-orde doorgaande stralen 20 gaan alleen door deze roosterlens 15 en bezitten een optische as 19 die verschilt van de optische as van de evenwijdige stralen 13, zoals de invallende stralen van de van de as vandaan convergerende roosterlens 15.The reflections from the first-order diffraction rays 16, which contain the information focused in a depression, are again guided to the grid lens 15 converging away from the shaft. The zero-order through rays 20 pass only through this grating lens 15 and have an optical axis 19 different from the optical axis of the parallel rays 13, such as the incident rays of the grating lens 15 converging away from the axis.

10 Als resultaat kan een scheiding aangebracht worden tussen de laserbundel 10, of de evenwijdige stralen 13 uitgezonden door de halfgeleiderlaser 9 en de nulde-orde doorgaande stralen 20 die de putinformatie bezitten en die komen van het informatie-15 registratieoppervlak 18. Uit de weerkaatste stralen, bestaande uit de nulde-orde doorgaande stralen 20 verkregen door het hierboven vermelde optische stelsel, worden het geregistreerde informatie-signaal, het focusseerfoutsignaal en het spoorfoutsignaal gedetecteerd door het ontvangende optische stelsel opgebouwd uit bijvoor-20 beeld een astigmatische optische roosterlens 21 en de fotodetector 22 met vier kwadranten.As a result, a separation can be made between the laser beam 10, or the parallel rays 13 emitted by the semiconductor laser 9 and the zero-order through rays 20 having the well information and coming from the information recording surface 18. From the reflected rays consisting of the zero-order through-rays 20 obtained by the above optical system, the recorded information signal, the focusing error signal and the tracking error signal are detected by the receiving optical system composed of, for example, an astigmatic optical grating lens 21 and the photo detector 22 with four quadrants.

De hierboven beschreven inrichtingen voor het registreren en weergeven van optische informatie uit de bekende techniek bezitten de volgende nadelen.The above-described devices for recording and reproducing optical information of the prior art have the following drawbacks.

25 Allereerst, omdat elke optische opnemer vervaardigd wordt uit een aantal componenten en elementen is de gehele inrichting volumineus en vereist ingewikkelde vervaardigingsstappen en complexe regelingen. Bovendien, wanneer veel componenten en elementen gemonteerd worden, is de optiek van deze componenten en elementen 30 gevoelig voor effecten van veroudering, als resultaat bij optische en mechanische uitlijnfouten. Dienovereenkomstig veroorzaken deze nadelen een kleinere betrouwbaarheid en hogere kosten bij het vervaardigen en bij het in stand· houden.First of all, because each optical pickup is manufactured from a number of components and elements, the entire device is bulky and requires complicated manufacturing steps and complex controls. In addition, when many components and elements are mounted, the optics of these components and elements 30 are sensitive to aging effects, resulting from optical and mechanical misalignments. Accordingly, these drawbacks cause lower reliability and higher manufacturing and maintenance costs.

Ten tweede, in het bijzonder in de optische opnemer 35 getoond in fig. 2, worden twee stukken van de roosterlens met verschoven as van het doorgangstype en de roosterlens van het doorgangs- 8802930 - 5 - 4 Λ type net "in line-mode" gebruikt, en bestaat er een ander nadeel in een lager rendement van de optische werking, fèt buigingsrende-ment van de eerste-orde buigingsstralen voor bijvoorbeeld de van de as vandaan collimerende roosterlens 12 is relatief hoog omdat de 5 nummerieke apparatuur in de orde ligt van 0,1, en zelfs 30%. Het buigingsrendement van de van de as vandaan convergerende roosterlens 15 is ten hoogste 21%, zoals beschreven in de hierboven genoemde octrooiaanvrage. Bovendien is het buigingsrendement van de eerste-orde buigingsstralen bij de astigmatische optische roosterlens 21 10 hooguit 30%, zoals vermeld in hetzelfde document. Bijgevolg, zelfs indien het buigingsrendement van de nulde-orde buigingsstralen bij de van de as vandaan convergerende roosterlens 15 50% gekozen wordt en de reflectiviteit van de schijf 17 100% is, bedraagt het rendement van de stralen die van de vein de as collimerende roosterlens 12 15 naar de astigmatische optische roosterlens gaan ten hoogste 0,95%.Second, in particular in the optical pickup 35 shown in Fig. 2, two pieces of the through-axis shifted grating lens and the through-type grating lens 8802930-5-4 net are just "in line mode" and another drawback exists in a lower efficiency of the optical action, the bending efficiency of the first-order diffraction rays for, for example, the grating lens 12 collimating away from the axis is relatively high because the numerical equipment is of the order of 0.1, and even 30%. The bending efficiency of the converging grating lens 15 away from the shaft is at most 21%, as described in the above-mentioned patent application. In addition, the bending efficiency of the first-order bending radii at the astigmatic optical grating lens 21 is at most 30%, as stated in the same document. Accordingly, even if the bending efficiency of the zero-order bending radii at the grating lens 15 converging away from the axis is selected and the reflectivity of the disc 17 is 100%, the efficiency of the rays emanating from the axis-collimating grating lens 12 15 go to the astigmatic optical grating lens at most 0.95%.

Ten derde, om de putinformatie, geregistreerd op het informatie-registratieoppervlak 18 van de schijf,uit te lezen in de van de as vandaan convergerende roosterlens 15,is de vereiste nummerieke apparatuur N.A. bij de lichtprojectiezijde ongeveer 0,45 tot 20 0,5. De evenwijdige stralen 13 als invallende stralen lopen schuin onder ongeveer 30° ten opzichte van de optische as 19 van de van de as vandaan convergerende roosterlens 15 bij de lichtprojectiezijde, zodat de maximum equivalente buigingshoek tot 57° komt, het minimum roosterinterval van de halfgeleiderlaser met golflengte "λ" van 25 780 nm in de orde ligt van 0,82 ym, en de roosterafstand van het rechthoekig buigingstralie in de orde is van 0,41 urn. Derhalve wordt de vervaardigingsnauwkeurigheid van de submicrontechniek vereist, met als resultaat de benodigde hoge verwerkingstechniek. Verder, om het buigingsrendement te verbeteren, moet de roostervorm gegloeid 30 worden. Een erg moeilijke techniek wordt vereist om een driehoekvormig rooster te maken met een roosterinterval van 0,82 ym.Third, to read the well information recorded on the information recording surface 18 of the disc in the grating lens 15 converging away from the shaft, the required numerical equipment is N.A. on the light projection side about 0.45 to 0.5. The parallel rays 13 as incident rays run obliquely at about 30 ° from the optical axis 19 of the converging grating lens 15 away from the axis at the light projection side, so that the maximum equivalent diffraction angle comes to 57 °, the minimum grating interval of the semiconductor laser with wavelength "λ" of 780 nm is on the order of 0.82 µm, and the grating distance of the rectangular diffraction grating is on the order of 0.41 µm. Therefore, the manufacturing accuracy of the submicron technique is required, resulting in the high processing technique required. Furthermore, to improve the bending efficiency, the grid shape must be annealed. A very difficult technique is required to make a triangular grid with a grid interval of 0.82 ym.

Ten vierde, getoond in de inrichting in fig. 2, worden de halfgeleiderlaser 9, het eerste glassubstraat 11, het tweede 22 gassubstraat 14 en de detector/met vier kwadranten gemonteerd in één 35 huis 23. Als resultaat wordt de omvang van de gehele inrichting groot, 8602980 ί * - 6 - zoals bij het eerste probleem. Bovendien, om het. zelffocusseren en zelfsporen te realiseren moet de gehele behuizing 23 aangedreven worden. In dit geval, omdat de omvangrijke en zware optische opnemer aangedreven moet worden, moet een grotere belasting gegeven worden 5 aan hun bedieningsinrichting (niet getoond in detail). Dienovereenkomstig moet een omvangrijke en goed presterende bedieningsinrichting gebruikt worden.Fourth, shown in the device in Fig. 2, the semiconductor laser 9, the first glass substrate 11, the second 22 gas substrate 14 and the four quadrant detector / are mounted in one housing 23. As a result, the size of the entire device becomes large, 8602980 ί * - 6 - as with the first problem. In addition, to it. self-focusing and self-tracking, the entire housing 23 must be driven. In this case, because the bulky and heavy optical pick-up must be driven, a greater load must be given to their actuator (not shown in detail). Accordingly, a bulky and high-performance operating device must be used.

Tenslotte, om de convergentievlèk met de buigingsgrens te verkrijgen voor het lezen van de putinformatie vanaf het informatie-10 registratieoppervlak van de schijf 17 worden de eerste-orde buigingsstralen van de van de as vandaan convergerende roosterlens 15 gebruikt, waarvan de nummerieke apparatuur N.A. 0,45 tot 0,5 moet zijn en waarvan het minimum roosterinterval ongeveer 0,82 urn is.Finally, to obtain the bend boundary convergence plane for reading the well information from the information recording surface of the disk 17, the first order radii of the axis converging grating lens 15 are used, the numerical equipment of which is N.A. Should be 0.45 to 0.5 and whose minimum grating interval is about 0.82 µm.

Bij gevolg, omdat een dergelijke roosterlens met grote nummerieke 15 apparatuur zeer gevoelig is voor golflengteveranderingen van de halfgeleiderlaser als lichtbron, veranderen de brandpuntafstand en de buigingshoek van de lens aanzienlijk, zodat het erg moeilijk is om de hoge weergeefnauwkeurigheid voor de leesinformatie te behouden.Consequently, because such a grating lens with large numerical equipment is very sensitive to wavelength changes of the semiconductor laser as the light source, the focal length and the bending angle of the lens change considerably, so that it is very difficult to maintain the high display accuracy for the reading information.

Een eerste doel van de uitvinding is het verschaffen 20 van een inrichting voor het registreren en weergeven van optische informatie die klein is en een goede werking vertoont, en op gemakkelijke wijze vervaardigd en bijgeregeld kan worden door het totaal aantal componenten te verkleinen, en die bij voorkeur in massaproduktie vervaardigd wordt.A first object of the invention is to provide a device for recording and displaying optical information which is small and shows a good functioning, and which can be easily manufactured and adjusted by reducing the total number of components, and which can be is preferably mass-produced.

25 Een tweede doel van de uitvinding is het verschaffen van een inrichting voor het registreren en weergeven van optische informatie, welke, in aanvulling op een eenvoudige inrichting, optische organen omvat voor het gebruiken van licht dat uitgestraald wordt door de lichtbron met een hoog rendement.A second object of the invention is to provide a device for recording and displaying optical information, which, in addition to a simple device, comprises optical means for using light emitted from the high efficiency light source.

30 Een derde doel van de uitvinding is het verschaffen van een inrichting voor het registreren en weergeven van optische informatie met een kleine en eenvoudige inrichting die vervaardigd kan worden zonder het invoeren van complexe en omvangrijke vervaar-digingstechnieken, en die een hoge weergeefwerking realiseert door 35 het gebruiken van optische organen met een uitstekend buigingsrende- 9602980 * i - 7 - ment.A third object of the invention is to provide a device for recording and displaying optical information with a small and simple device that can be manufactured without the introduction of complex and extensive manufacturing techniques, and which realizes a high display effect by using optical members with excellent flexing efficiency. 9602980 * 7.

Een vierde doel van de uitvinding is het verschaffen van een inrichting voor het registreren en weergeven van optische informatie met een eenvoudige en kleine inrichting die direct fout-5 signalen zoals een spoorfout en een focusseerfout van een bedieningsinrichting kan detecteren vanwege een optische opnemer met kleine omvang en licht in gewicht.A fourth object of the invention is to provide a device for recording and displaying optical information with a simple and small device which can directly detect error signals such as a tracking error and a focusing error of an operating device because of a small size optical pick-up and light in weight.

Een vijfde doel van de uitvinding is het tot stand brengen van een inrichting voor registreren en weergeven van optische 10 informatie waarin een grotere infozmatieweergeefbetrouwbaarheid bereikt kan worden door het verbeteren van de regelnauwkeurigheid in de brandpuntsafstand van de lens en eveneens in de buigingshoek in combinatie met de verbeteringen in de spoorwerking focusseer-werking en optische werking vaii de optische organen.A fifth object of the invention is to provide an optical information recording and display device in which greater information display reliability can be achieved by improving the control accuracy in the focal length of the lens and also in the bending angle in combination with the improvements in tracking operation focusing operation and optical operation of the optical members.

15 Teneinde de boven beschreven verschillende doeleinden te bereiken wordt de inrichting volgens de uitvinding voor het registreren en weergeven van optische informatie gekenmerkt doordat tussen een halfgeleiderlaser als lichtbron voor het uitzenden van licht en een informatieregistratiemedium zoals een schijf een objec-20 tief geplaatst wordt voor het convergeren van het licht dat uitgezonden is door de halfgeleiderlaser naar het informatieregistratie-oppervlak van het informatieregistratiemedium, doordat een buigings-roosterlens verschaft wordt in een lichtweg vanaf de halfgeleiderlaser naar het objectief voor het afscheiden van alleen het lichtf 25 gereflecteerd door het informatieregistratiemedium,en doordat het gereflecteerde licht, gescheiden door de buigingsroosterlens, gedetecteerd wordt door een detector met vier kwadranten.In order to achieve the above-described various purposes, the device according to the invention for recording and displaying optical information is characterized in that an objective is placed between a semiconductor laser as light source for emitting light and an information recording medium such as a disc. converging the light emitted from the semiconductor laser to the information recording surface of the information recording medium, by providing a diffraction grating lens in a light path from the semiconductor laser to the lens to separate only the light reflected from the information recording medium, and the reflected light separated by the diffraction grating lens is detected by a four-quadrant detector.

Bovendien wordt de inrichting voor het registreren en weergeven van optische informatie gekenmerkt doordat het defocusseren 30 van een convergentievlek van het informatieregistratiemedium, die geconvergeerd wordt door het objectief, gedetecteerd wordt door een focusseerfoutsignaaldetectieschakeling en doordat een bereik van een stuurversterker voor het besturen van aeft bedieningsinrichting om het objectief aan te drijven bestuurd wordt door een detectie-35 schakeling voor een trillende golflengte voor het berekenen van ver- S 8 C 2 9 3 0 - 8 - Λ * anderingen van de trillende golflengte van de halfgeleiderlaser in antwoord op uitgangssignalen afgeleid uit elk liditontvangend gebied in de fotodetector met vier kwadranten.In addition, the optical information recording and reproducing apparatus is characterized in that defocusing a convergence spot of the information recording medium, which is converged by the objective lens, is detected by a focusing error signal detecting circuit and in that a range of a control amplifier for controlling a actuator to the objective to be driven is controlled by a vibrating wavelength detection circuit for calculating changes of the vibrating wavelength of the semiconductor laser in response to output signals derived from each lidit receiving area in the four-quadrant photo detector.

Fig. 1 is een schema van een optische opnemer zoals 5 een bekende inrichting voor het registreren en weergeven van optische informatie; fig. 2 is een schema van een andere optische opnemer die verschilt van de bekende opnemer, getoond in fig. 1; fig. 3 is een schema van een inrichting voor het regi-10 streren en weergeven van optische informatie volgens het eerste uitvoeringsvoorbeeld van de onderhavige uitvinding dat de voorkeur heeft; de figuren 4(a) tot 4(c) zijn schakelschema's van de detectieschakeling voor het focusseerfoutsignaal, gebruikt in het 15 uitvoeringsvoorbeeld getoond in fig. 3 dat de voorkeur heeft; de figuren 5(a) tot 5(c) zijn schakelschema's van de detectieschakeling voor het spoorfoutsignaal, gebruikt in het uitvoeringsvoorbeeld, eveneens in fig. 3, dat de voorkeur heeft; fig. 6 toont een schema voor het toelichten van de 20 betrekking tussen de fotodetector met vier kwadranten en het spoor van de schijf; fig, 7 is een schakelschema van een gewijzigd uitvoeringsvoorbeeld ter voorkoming van de spoorfout, zoals getoond in fig. 3; 25 fig. 8 is een schematisch perspectivisch aanzicht van een optische opnemer, zoals de inrichting voor het registreren en weergeven van optische informatie volgens een tweede uitvoeringsvoorbeeld van de uitvinding dat de voorkeur heeft; de figuren 9(a) en 9(b) zijn een zijaanzicht en een 30 bovenaanzicht van de optische opnemer volgens het tweede uitvoeringsvoorbeeld, getoond in fig. 8, dat de voorkeur heeft; fig. 10 is een bovenaanzicht van een buigingsrooster-lens van het reflectietype, gebruikt in het tweede uitvoeringsvoorbeeld, getoond in fig. 8; 35 fig. 11 is een vlekkendiagram dat de afstandsverande- 8602980 é 4 - 9 - ringen tussen het objectief en de schijf, gebruikt in het tweede uitvoeringsvoorbeeld, getoond in fig. 8, dat de voorkeur heeft, weergeeft; de figuren 12(a) en 12(b) tonen een wijziging van de 5 inrichting van de elementen volgens het tweede uitvoeringsvoorbeeld, getoond in fig. 8, dat de voorkeur heeft, en vormen een zijaanzicht en een bovenaanzicht, respectievelijk overeenkomstig de figuren 9(a) en 9 (b); fig. 13 is een schematisch perspectivisch aanzicht van 10 een derde uitvoeringsvoorbeeld van de onderhavige uitvinding dat de voorkeur heeft; fig. 14 is een gedetailleerd schakelschema van de foutsignaaldetectieschakeling gebruikt in het derde uitvoeringsvoorbeeld, getoond in fig. 13, dat de voorkeur heeft; 15 fig. 15 is een zijaanzicht voor het weergeven van een verandering in de buigingshoek wanneer de oscillerende golflengte van de halfgeleiderlaser veranderd wordt in het derde uitvoeringsvoorbeeld, getoond in fig. 13, dat de voorkeur heeft; de figuren 16(a) tot 16(c) zijn bovenaanzichten van de 20 vlekken, gefocusseerd op de fotodetector met vier kwadranten in antwoord op veranderingen van de oscillerende golflengte van de laser, gebruikt in het derde uitvoeringsvoorbeeld dat getoond is in fig. 13; en de figuren 17 en 18 zijn karakteristieke krommen die 25 veranderingshoeveelheden van de oscillerende golflengte van de laser, gebruikt in het derde uitvoeringsvoorbeeld dat getoond is in fig. 13, weergeven.Fig. 1 is a schematic of an optical pickup such as a known optical information recording and display apparatus; FIG. 2 is a schematic of another optical sensor different from the prior art sensor shown in FIG. 1; FIG. 3 is a schematic diagram of an apparatus for recording and displaying optical information according to the preferred first embodiment of the present invention; Figures 4 (a) to 4 (c) are circuit diagrams of the focus error signal detecting circuit used in the preferred embodiment shown in Figure 3; FIGS. 5 (a) to 5 (c) are circuit diagrams of the track detection signal detection circuit used in the exemplary embodiment, also in FIG. 3, which is preferred; FIG. 6 is a diagram for explaining the relationship between the four-quadrant photo detector and the track of the disk; FIG. 7 is a circuit diagram of a modified embodiment to prevent the track error, as shown in FIG. 3; FIG. 8 is a schematic perspective view of an optical pickup such as the optical information recording and display apparatus according to a preferred second embodiment of the invention; Figures 9 (a) and 9 (b) are a side view and a top view of the optical pickup according to the second exemplary embodiment shown in Figure 8; FIG. 10 is a plan view of a reflection type diffraction grating lens used in the second embodiment shown in FIG. 8; Fig. 11 is a staining diagram showing the spacing changes between the objective lens and the disc used in the second exemplary embodiment shown in Fig. 8, which is preferred; Figures 12 (a) and 12 (b) show a modification of the arrangement of the elements according to the second exemplary embodiment shown in Figure 8, and form a side view and a top view, respectively, according to Figures 9 (a) and 9 (b); FIG. 13 is a schematic perspective view of a third preferred embodiment of the present invention; FIG. 14 is a detailed circuit diagram of the error signal detection circuit used in the third exemplary embodiment shown in FIG. 13, which is preferred; Fig. 15 is a side view for showing a change in the bend angle when the oscillating wavelength of the semiconductor laser is changed in the third preferred embodiment shown in Fig. 13; Figures 16 (a) to 16 (c) are plan views of the 20 spots focused on the four-quadrant photodetector in response to changes in the laser's oscillating wavelength used in the third embodiment shown in Figure 13; and FIGS. 17 and 18 are characteristic curves illustrating changes in the amount of the oscillating wavelength of the laser used in the third embodiment shown in FIG. 13.

Er zal nu een beschrijving gegeven worden van de verschillende typen inrichtingen voor het registreren en weergeven van 30 optische informatie in overeenstemming met de uitvoeringsvoorbeelden van de Uitvinding die de voorkeur hebben onder verwijzing naar de begeleidende tekeningen.A description will now be given of the various types of optical information recording and display apparatus in accordance with the preferred embodiments of the invention with reference to the accompanying drawings.

De figuren 3 tot 7 tonen schema’s en afbeeldingen voor het toelichten van de werkingen van een eerste uitvoeringsvoorbeeld 35 dat de voorkeur heeft. Opgemerkt moet worden dat dezelfde referentie- 3602980 + t - 10 - cijfers, getoond in de figuren 1 en 2 van de bekende optische opnemer, gebruikt zullen worden voor het aanduiden van dezelfde of soortgelijke schakelelementen, getoond in de volgende figuren.Figures 3 to 7 show diagrams and illustrations for explaining the operations of a preferred first embodiment 35. It should be noted that the same reference 3602980 + t - 10 digits, shown in Figures 1 and 2 of the prior art optical pickup, will be used to designate the same or similar switching elements shown in the following Figures.

In fig. 3 gebruikt de optische opnemer overeenkomstig het eerste 5 uitvoeringsvoorbeeld dat de voorkeur heeft een halfgeleiderlaser 1 als lichtbron, en een objectief 25, dat geplaatst is tussen de lader 1 en een schijf 6 als informatieregistratiemedium. In een lichtweg vanaf de halfgeleiderlaser en dit objectief 25 wordt een buigingsroosterlens 24 van het doorgangstype geplaatst, en even- 10 eens wordt een fotodector 26 met vier kwadranten, die vier onder-verdeelde lichtontvangende gebieden bezit, geplaatst in het brandpunt van de weerkaatsende stralen, gescheiden door deze buigings-lens 24. De werkingen van de optische opnemer met dergelijke inrichtingen zal nu samengevat worden.In Fig. 3, the optical pickup according to the first preferred embodiment uses a semiconductor laser 1 as the light source, and an objective lens 25 disposed between the loader 1 and a disk 6 as the information recording medium. In a light path from the semiconductor laser and this objective 25, a diffraction type diffraction grating lens 24 is placed, and also a four-quadrant photodector 26 having four subdivided light receiving regions is placed in the focus of the reflecting rays, separated by this diffraction lens 24. The operations of the optical pickup with such devices will now be summarized.

15 Het licht, uitgezonden door de halfgeleiderlaser 1 valt in op de buigingsroosterlens 24 van het doorgangstype. Het nulde-orde licht-, dat niet gebogen wordt door de buigingslens 24, valt in op het objectief 25 en wordt dan geconcentreerd op het informatieregistratieoppervlak van de schijf 6 door middel van dit 20 objectief 25. Het licht, weerkaatst vanaf de schijf 6, wordt omgezet in convergerend licht, zoals een convergentiepunt voor de halfgeleiderlaser 1, en valt daarna in op de buigingsroosterlens 24 van het doorgangstype. Door deze buigingsroosterlens 24 wordt het gereflecteerde convergentielicht gebogen in een richting van de 25 halfgeleiderlaser 1. at eerste- orde buigingslicht, gebogen door de buigingsroosterlens 24, wordt geconcentreerd op de fotodetector 26 met vier kwadranten. De werkingen en inrichtingen van de fotodetector 26 met vier kwadranten zullen hu beschreven worden onder verwijzing naar de figuren 4 tot 6. Zoals te zien is in de 30 figuren 4(a), 4(b) en 4(c) wordt de fotodetector 26 met vier kwadranten opgebouwd uit vier onderverdeelde fotodetectoren 26a, 26b, 26c en 26d. Deze onderverdeelde fotodetectoren 26a tot 26d worden verbonden tot een detectieschakeling 27 voor een focusseer-foutsignaal. De detectieschakeling 27 voor het focusseerfoutsignaal 35 wordt opgebouwd uit een optelinrichting 28a voor het optellen van de 8602980 « % - 11 - uitgangssignalen uit de fotodectoren 26a en 26c, een optelinrichting 28b voor het optellen van de uitgangssignalen van de overige foto-detectoren 26b en 26d, en een verschilversterker 29 voor het versterken van afwijkingen tussen de uitgangssignalen van de beide 5 optelinrichtingen 28a en 28b.The light emitted by the semiconductor laser 1 is incident on the diffraction grating lens 24. The zero-order light, which is not bent by the diffraction lens 24, incident on the objective 25 and is then concentrated on the information recording surface of the disc 6 by means of this objective 25. The light reflected from the disc 6, is converted to converging light, such as a convergence point for the semiconductor laser 1, and then incident on the diffraction grating lens 24. Through this diffraction grating lens 24, the reflected convergence light is diffracted in a direction of the semiconductor laser 1. At first order diffraction light, diffracted by the diffraction grating lens 24, is concentrated on the four-quadrant photo detector 26. The operations and devices of the four-quadrant photo detector 26 will be described with reference to Figures 4 to 6. As seen in Figures 4 (a), 4 (b) and 4 (c), the photo detector 26 four quadrants constructed from four subdivided photo detectors 26a, 26b, 26c and 26d. These divided photodetectors 26a to 26d are connected to a focus error signal detecting circuit 27. The detecting circuit 27 for the focusing error signal 35 is composed of an adder 28a for adding the 8602980% - 11 output signals from the photo detectors 26a and 26c, an adding device 28b for adding the output signals from the other photo detectors 26b and 26d , and a differential amplifier 29 for amplifying deviations between the output signals of the two adders 28a and 28b.

In de figuren 5(a) tot 5(c) worden de respectieve fotodetectoren 26a tot 26d verbonden tot een detectieschakeling 30 voor een spoorfoutsignaal. De detectieschakeling 30 voor het spoorfoutsignaal wordt opgebouwd uit een optelinrichting 31a voor 10 het optellen van de uitgangssignalen van de fotodetectoren 26a en 26b, een optelinrichting 31b voor het optellen van de uitgangssignalen van de fotodetectoren 26c en 26d, en een verschilversterker 32 voor het versterker van afwijkingen tussen de uitgangssignalen van deze optelinrichtingen 31a en 31b.In Figures 5 (a) to 5 (c), the respective photodetectors 26a to 26d are connected to a detection circuit 30 for a track error signal. The track error detection circuit 30 is composed of an adder 31a for adding the outputs of the photodetectors 26a and 26b, an adder 31b for adding the outputs of the photodetectors 26c and 26d, and a differential amplifier 32 for the amplifier of deviations between the output signals of these adders 31a and 31b.

15 Het detecteren door de respectieve detectieschakelingen 27 en 30 voor de foutsignalen zal nu beschreven worden.Detection by the respective error signal detecting circuits 27 and 30 will now be described.

Wanneer de focusseerfout gedetecteerd wordt, kan het focusseerfoutsignaal (A/F) op gemakkelijke wijze verkregen worden door middel van de Foucault-methode as als de uitgang van de ver-20 schilversterker 29 in de detectieschakeling 27. In het bijzonder wanneer het convergentielicht, gereflecteerd vanaf het informatie-registratieoppervlak van de schijf 6 en invallend op de fotodetector 26 met vier kwadranten, op gelijkmatige wijze geconcentreerd wordt op elk van deze fotodetectoren 26a tot 26d, wordt een nul-uitgangs-25 signaal afgeleid uit de verschilversterker 29 in het geval van op-het-brandpunt-omstandigheid (zie fig. 4(b)). Dat wil zeggen dat geen A/F-signaal gedetecteerd wordt. Daarentegen, wanneer het convergentielicht, geconcentreerd op de respectieve fotodetectoren 26a tot 26d niet op gelijkmatige wijze invallen op deze detectoren 30 wordt ofwel een negatief ofwel een positief uitgangssignaal afgeleid uit de verschil versterker 29, zodat de niet-brandpunt-omstandigheid gedetecteerd kan worden uit het convergerende licht dat invalt op de fotodetector 26 met vier kwadranten.When the focusing error is detected, the focusing error signal (A / F) can be easily obtained by the Foucault method axis as the output of the differential amplifier 29 in the detection circuit 27. In particular when the convergence light is reflected from the information recording surface of the disc 6 and incident on the four-quadrant photo detector 26, evenly concentrated on each of these photodetectors 26a to 26d, a zero output 25 signal is derived from the differential amplifier 29 in the case of on the focal condition (see fig. 4 (b)). That is, no A / F signal is detected. In contrast, when the convergence light focused on the respective photodetectors 26a to 26d does not incidently incident on these detectors 30, either a negative or a positive output signal is derived from the differential amplifier 29, so that the non-focal condition can be detected from the converging light incident on the four-quadrant photo detector 26.

3602580 * i t - 12 -3602580 * i t - 12 -

Wanneer de spoorfout gedetecteerd wordt kan hij op gemakkelijke wijze gedetecteerd worden door middel van de balansmethode teneinde het spoorfoutsignaal (A/T) te detecteren als het uitgangssignaal van de verschilversterker 32 van de hierboven 5 beschreven detectieschakeling 30. Zoals te zien is in de figuren 5(a) tot 5(c) wordt de detector 26 met vier kwadranten zo aangebracht dat het convergerende licht, weerkaatst vanaf de schijf 6, evenwijdig is ofwel met spleetlijn en , bijvoorbeeld , en déze spleetlijnen en SL^ snijden elkaar bij een midden van de 10 scheidingsintervallen van de respectieve fotodetectoren 26a tot 26d.When the track error is detected, it can be easily detected by the balance method to detect the track error signal (A / T) as the output signal of the differential amplifier 32 of the detection circuit 30 described above. As shown in Figures 5 (a) to 5 (c), the four-quadrant detector 26 is arranged such that the converging light reflected from the disc 6 is parallel to either slit line and, for example, these slit lines and SL ^ intersect at a center of the 10 separation intervals of the respective photodetectors 26a to 26d.

Zoals getoond is in fig. 6 geeft het convergerende licht gereflecteerd vanaf de put 36, die gevormd is langs de hartlijn 36 van het registratiespoor 34 in de schijf 6, en dat geprojecteerd is op de detector 26 met vier kwadranten, de op-spoor-omstandigheid aan, 15 wanneer de spleetlijn van de detector 26 samenvalt met de hartlijn 35 van het registratiespoor 34. De detectieschakeling 30 voor het foutspoorsignaal, zoals getoond is in fig. 5, heeft de werking om deze op-spoor-omstandigheid te detectoren door de lichtomstandigheden van een kleinste stoorcirkel 33 van het convergerende licht 20 te detecteren, dat verzameld wordt op de detector 26 met vier kwadranten. Dienovereenkomstig wordt het licht van de kleinste stoorcirkel 33,'geprojecteerd op de fotodetector 26, ontvangen door de respectieve fotodetectoren 26a tot 26d, en vervolgens wordt een sommering van uitgangssignalen, afgeleid uit de fotddetectoren 26a een 25 en 26b en/andere sommering van uitgangssignalen afgeleid uit de fotodetectoren 26c en 26d uitgevoerd uit de overeenkomstige optel-inrichtingen 31a en 31b. Wanneer de afwijkingen, afgeleid uit deze optelinrichtingen 31a en 31b, afgeleid worden uit de verschilversterker 32, is het uitgangssignaal van de verschilversterker 32 30 gelijk aan nul wanneer het sporen correct plaatsvindt (zie fig. 5(b)). Wanneer het uitgangssignaal, dat wil zeggen het A/T-signaal van de verschilversterker 32 gedetecteerd wordt als positief of negatief gepoold is het sporen niet correct (zie de figuren 5(a) en 5(c)).As shown in Fig. 6, the converging light reflected from the well 36, which is formed along the axis 36 of the recording track 34 in the disc 6, and which is projected on the four-quadrant detector 26, provides the track-down circumstance 15 when the slit line of the detector 26 coincides with the centerline 35 of the recording track 34. The error trace signal detecting circuit 30, as shown in FIG. 5, has the function of detecting this track condition by the detect light conditions of a smallest disturbing circle 33 of the converging light 20, which is collected on the four-quadrant detector 26. Accordingly, the light from the smallest disturbing circle 33, 'projected on the photodetector 26, is received by the respective photodetectors 26a to 26d, and then a summing of output signals derived from the photodetectors 26a and / and other summing of output signals is derived. from the photodetectors 26c and 26d outputted from the corresponding adders 31a and 31b. When the deviations derived from these adders 31a and 31b are derived from the differential amplifier 32, the output of the differential amplifier 32 is equal to zero when the tracking takes place correctly (see Fig. 5 (b)). When the output signal, i.e. the A / T signal from the differential amplifier 32 is detected as positive or negative pole, the tracking is not correct (see Figures 5 (a) and 5 (c)).

Dat wil zeggen dat het convergerende licht niet op gelijkmatige 35 wijze geprojecteerd wordt ten opzichte van de spleetlijn " .That is, the converging light is not projected evenly with respect to the slit line.

8802080 * * - 13 -8802080 * * - 13 -

Qpgeraerkt moet worden dat de afwijking van de kleinste stoor-cirkel van het gereflecteerde convergerende licht, tengevolge vein veranderingen in de oscillerende golflengte van de half-geleiderlaser 1, niet nadelig beïnvloed wordt door de veranderingen 5 in de oscillerende golflengte van de halfgeleiderlaser 1, wanneer de volgende omstandigheden ingesteld worden. Dat wil zeggen dat de respectieve fotodetectoren 26a tot 26d, de optelinrichtingen 31a en 31b, en de verschilversterker 32 verbonden worden, zoals getoond is in fig. 7, om het licht te detecteren dat niet op 10 gelijkmatige wijze invalt op de detectoren ten opzichte van de spleetlijn ""· In deze omstandigheden, zelfs wanneer het gedetecteerde A/T-signaal negatief, of positief is, moet het beschouwd worden als zonder spoorfout.It should be noted that the deviation of the smallest disturbing circle from the reflected converging light due to changes in the oscillating wavelength of the semiconductor laser 1 is not adversely affected by the changes in the oscillating wavelength of the semiconductor laser 1 when the following conditions are set. That is, the respective photodetectors 26a to 26d, the adders 31a and 31b, and the differential amplifier 32 are connected, as shown in Fig. 7, to detect the light not incidently incident on the detectors with respect to the slit line "" · In these conditions, even if the detected A / T signal is negative, or positive, it should be considered without a trace error.

De buigingsroosterlens 24 van het doorlaattype, 15 gebruikt in het eerste uitvoeringsvoorbeeld dat de voorkeur heeft, kan vervaardigd worden door het direct in patroon aanbrengen van het rooster op de glasplaat door de electronenbundel waarop de electronenbundel-beschermingslaag , zoals met PMMA, gecoat is, en door het hierna verwerken van deze glasplaat met patroon.The transmission type diffraction grating lens 24 used in the first preferred embodiment can be fabricated by directly patterning the grating onto the glass plate through the electron beam on which the electron beam protective layer, such as PMMA, is coated, and by subsequently processing this glass plate with pattern.

20 Het roosterpatroon, gevormd op de buigingsroosterlens 24, kan bepaald worden gebaseerd op de plaats-betrekking tussen de half-geleiderlaser 1, de fotodetector 26 met vier kwadranten, en de buigingsroosterlens 24, en eveneens de oscillerende golflengte van het licht, dat uitgezonden is door de halfgeleiderlaser 1.The grating pattern formed on the diffraction grating lens 24 can be determined based on the location relationship between the semiconductor laser 1, the four-quadrant photo detector 26, and the diffraction grating lens 24, and also the oscillating wavelength of the light emitted. by the semiconductor laser 1.

25 Precies gezegd, wanneer de relatieve plaats betrekking tussen de laser 1, de detector 26, en de lens 24 eenmaal bepaald is, kan de buigingshoek van het convergerende licht dat door de lens 24 en de detector 26 gaat, berekend worden ten opzichte van de optische as die vanaf de schijf 6 naar de buigingsroosterlens 24 loopt, 30 gebaseerd op de golflengte van de laserbundel. Dienovereenkomstig kan het interferentiepatroon van de buigingsroosterlens 24 uiteindelijk verkregen worden door middel van de rekenbewerking. Wanneer deze buigingsroosterlens 24 in massaproductie vervaardigd wordt, wordt een gietvorm van metaal gevormd door middel van het electrisch 35 vormen van het buigingsrooster van het doorlaattype en de gewenste 8802980 '< ______ - 14 - buigingsroosterlens kan vervaardigd worden door deze gietvorm van metaal en de injectie-giettechniek te gebruiken.Exactly stated, once the relative position between the laser 1, the detector 26, and the lens 24 is determined, the diffraction angle of the converging light passing through the lens 24 and the detector 26 can be calculated with respect to the optical axis running from the disc 6 to the diffraction grating lens 24 based on the wavelength of the laser beam. Accordingly, the interference pattern of the diffraction grating lens 24 can ultimately be obtained by the calculation operation. When this diffraction grating lens 24 is mass-produced, a metal mold is formed by electrically molding the diffraction grating of the transmission type and the desired 8802980 '<- 14 - diffraction grating lens can be produced by this metal mold and the injection - use casting technique.

In het uitvoeringsvoorbeeld hiervoor werd het convergerende licht, gereflecteerd vanaf de schijf 6, verzameld door de 5 buigingsroosterlens 24 van het doorgangstype op de detector 26 met vier kwadranten. De onderhavige uitvinding is niet beperkt tot dit uitvoeringsvoorbeeld en derhalve kan het licht verzameld worden door een buigingsroosterlens van het weerkaatsingstype, zoals hierna in detail beschreven, te gebruiken.In the exemplary embodiment above, the converging light reflected from the disc 6 was collected by the passage type diffraction grating lens 24 on the four-quadrant detector 26. The present invention is not limited to this exemplary embodiment and therefore the light can be collected by using a diffraction diffraction grating lens as described in detail below.

10 De figuren 8 tot 12(b) geven een optische opnemer weer, zoals een inrichting voor het registreren en weergeven van optische informatie volgens een tweede uitvoeringsvoorbeeld van de uitvinding dat de voorkeur heeft. Opgemerkt moet worden dat dezelfde referentiecijfers als getoond in figuren 1 tot 7 dezelfde of soort-15 gelijke componenten getoond in de volgende figuren aanduiden.Figures 8 to 12 (b) show an optical pickup, such as a device for recording and displaying optical information according to a preferred second embodiment of the invention. It should be noted that the same reference numerals as shown in Figures 1 to 7 indicate the same or similar components shown in the following Figures.

In fig. 8 gebruikt de optische opnemer een buigingsroosterlens 37 van het weerkaatsingstype, geplaatst in een lichtweg vanaf de halfgeleiderlaser 1 na het objectief 25, de fotodetector 26 met vier kwadranten voor het detecteren van het licht dat gereflecteerd 20 is bij deze buigings-lens 37, en een foutsignaaldetector 38 verbonden met deze fotodetector 26. De schijf 6 wordt -geplaatst in een lichtweg die loopt vanaf de halfgeleiderlaser 1 door de buigingsroosterlens 37 van het weerkaatsingstype en het objectief 25.In Fig. 8, the optical pick-up uses a reflective diffraction grating lens 37 disposed in a light path from the semiconductor laser 1 after the objective lens 25, the four-quadrant photo detector 26 to detect the light reflected by this diffraction lens 37 , and an error signal detector 38 connected to this photodetector 26. The disk 6 is placed in a light path extending from the semiconductor laser 1 through the diffraction grating lens 37 and the objective lens 25.

Bij deze opstelling valt het licht 40, uitgezonden 25 door de halfgeleiderlaser 1, direct in op de buigingsroosterlens 27 van het weerkaatsingstype en het nulde-orde buigingslicht, dat niet door het buigingsrooster van het weerkaatsingstype, gevormd op het oppervlak daarvan, gebogen wordt, valt dan in op het objectief 25.In this arrangement, the light 40 emitted by the semiconductor laser 1 is incident directly on the reflective diffraction grating lens 27 and the zero-order diffraction light, which is not diffracted by the reflective diffraction grating formed on its surface, falls. then on the lens 25.

Omdat het objectief 25 zo is ontworpen dat het uitzendpunt van de 30 halfgeleiderlaser 1 aangebracht wordt bij een objectpunt, en dat het punt op het schijfoppervlak aangebracht wordt bij een beeldpunt, wordt een divergerende bolgolf 41 opgevangen op het informatie-registratieoppervlak 34 op de schijf 6 als een convergentie - vlek door de buigingsgrens. Het licht met de putinformatie gereflecteerd 35 vanaf het informatieregistratieoppervlak 34 valt weer in op het 8302980 » * - 15 - objectief 25, en wordt omgezet door het objectief 25 in convergerend licht met een convergentiepunt zoals het uitzendpunt van de half-geleiderlaser 1, en het valt daarna in op de buigingsroosterlens 37 van het weerkaatsingstype. Het nulde-orde buigingslicht, afgegeven 5 door de buigingsroosterlens 37 van het weerkaatsingstype, te midden van het convergerende licht dat invalt op deze buigingsroosterlens 37, wordt afgebogen en geconvergeerd op de halfgeleiderlaser 1 in een richting tegengesteld aan de voortplantingsrichting van het divergerende uitgezonden licht 40, terwijl het eerste-orde buigingslicht 10 van de buigingsroosterlens 37 van het weerkaatsingstype omgezet wordt in een lichtstroom 42, die geconvergeerd wordt op de fotodetector 26 met vier kwadranten. Zoals getoond is in fig. 9(b) valt de optische as 43 van de lichtstroom 42 niet samen met de lichtweg van het divergerende uitgezonden licht 40, en vormt een hoek "Θ" ten opzichte van 15 de optische as 44 die vanaf de halfgeleiderlaser 1 naar de buigingsroosterlens 37 van het weerkaatsingstype loopt, zodat alleen het licht met de putinformatie vanaf het informatieregistratieoppervlak 34 gereflecteerd wordt en het invallende licht kan naar de detector 26 met vier kwadranten geleid worden.Since the objective 25 is designed such that the emitting point of the semiconductor laser 1 is applied to an object point, and the point on the disk surface is applied to a pixel, a diverging spherical wave 41 is collected on the information recording surface 34 on the disk 6 as a convergence spot through the bending limit. The light with the well information reflected 35 from the information recording surface 34 is incident on the 8302980 lens 15, and is converted by the lens 25 into converging light with a convergence point such as the semiconductor laser emitting point 1, and the then falls on the reflective diffraction grating lens 37. The zero-order diffraction light emitted from the reflective diffraction grating lens 37 amid the converging light incident on this diffraction grating lens 37 is diffracted and converged on the semiconductor laser 1 in a direction opposite to the direction of propagation of the diverging emitted light 40 while converting the first-order diffraction light 10 of the reflective diffraction grating lens 37 into a luminous flux 42 which is converged on the four-quadrant photodetector 26. As shown in Fig. 9 (b), the optical axis 43 of the luminous flux 42 does not coincide with the light path of the diverging emitted light 40, and forms an angle "Θ" with respect to the optical axis 44 extending from the semiconductor laser 1 extends to the reflection type diffraction grating lens 37 so that only the light with the well information is reflected from the information recording surface 34 and the incident light can be directed to the four-quadrant detector 26.

20 Het roosterpatroon, gevormd op de buigingsroosterlens 37 van het weerkaatsingstype, wordt bepaald door de afwijking!, aangebracht op de golflengte van het laserzendlicht en het convergerende licht, en door de plaatsbetrekking tussen de halfgeleiderlaser 1, de fotodetector 26 met vier kwadranten, en de buigingsroosterlens 37 25 van het weerkaatsingstype. Nauwkeurig gezegd kan het roosterpatroon weergegeven worden door een gelijkfasige kromme waarin het faseverschil, bepaald door de volgende vergelijking (1), gelijk is aan een * even veelvoud of aan een oneven veelvoud van "π".The lattice pattern formed on the reflective diffraction grating lens 37 is determined by the aberration applied to the wavelength of the laser transmitting light and the converging light, and by the location relationship between the semiconductor laser 1, the four-quadrant photo detector 26, and the diffraction grating lens 37 25 of the reflection type. Stated precisely, the lattice pattern can be represented by a uniform phase curve in which the phase difference, determined by the following equation (1), is equal to an * even multiple or an odd multiple of "π".

Δφ = Φ^ - Φρο + Σ C xV (0<i, j < 10) ...(1) 30 i*j waar φ de fase is bij het oppervlak van de buigingsroosterlens 37 van het weerkaatsingstype wanneer de halfgeleiderlaser 1 gebruikt wordt als golfbron, waarin φρ^ een fase is bij het oppervlak van de buigingsroosterlens 37 van het weerkaatsingstype wanneer de foto-2^ detector 26 met vier kwadranten gebruikt wordt als golfbron, en (X, Y) 3502980 i _ - 16 - een coördinatensysteem voorstèlt voor het oppervlak van de buigingsroosterléns 37 van het weerkaatsingstype. In vergelijking (1) kunnen verschillende afwijkingen gegeven worden door het selectief bepalen van de coëfficiënten C.. van de derde term en de expo- 13 -3 -3 5 nenten "i" en "j". Wanneer bijvoorbeeld C^2 = 2 x 10 , = 2 x 10 , en de overige coëfficiënten nul zijn kan het roosterpatroon zoals getoond in fig. 10 verkregen worden. Voor de weergave wordt in fig.Δφ = Φ ^ - Φρο + Σ C xV (0 <i, j <10) ... (1) 30 i * j where φ is the phase at the surface of the diffraction grating lens 37 when the semiconductor laser 1 is used as the wave source, wherein φρ ^ is a phase at the surface of the reflective diffraction grating lens 37 when the four-quadrant photo-2 detector 26 is used as the wave source, and (X, Y) 3502980 i _ - 16 - represents a coordinate system for the surface of the diffraction grating lens 37. In equation (1), various deviations can be given by selectively determining the coefficients C .. of the third term and the exponents "i" and "j". For example, when C ^ 2 = 2 x 10, = 2 x 10, and the remaining coefficients are zero, the grid pattern as shown in Fig. 10 can be obtained. For the display, fig.

10 het roosterpatroon met slechts 66 lijnen elk getoond. Wanneer het licht invalt op de buigingsroosterléns 37 van het weerkaatsingstype 10 met het roosterpatroon zoals getoond in fig. 10 in de optiek getoond in fig. 8 wordt het convergerende licht 42 een astigmatische lichtstroom met een eerste caustische kromme 45, een tweede caustische kromme 45, een tweede caustische kromme 46 en een kleinste stoorcirkel 47. In fig. 8, wanneer de fotodetector 26 met vier kwadranten geplaatst 15 wordt bij de plaats van de kleinste stoorcirkel 47 voor het convergerende licht 42 kan het zelf-focusserende foutsignaal verkregen worden. In fig. 11 wordt een vlekkendiagram op het oppervlak van de fotodetector 26 met vier kwadranten getoond voor het geval dat een afstand tussen het objectief 25 en de schijf 6 veranderd wordt. Omdat 20 het vlekkenpatroon op het oppervlak van de fotodetector 26 met vier kwadranten gewijzigd wordt kan het focusseerfoutsignaal verkregen worden als het uitgangssignaal afgeleid uit de verschilversterker die verbonden is met de uitgangsaansluitklem van de fotodetector 26 met vier kwadranten, zoals hiervoor beschreven is in het eerste uit-25 voeringsvoorbeeld dat de voorkeur heeft. Het spoorfoutsignaal kan op gemakkelijke wijze verkregen worden door het gebruiken van de zogenaamde "balansmethode", terwijl het informatiesignaal afgegeven kan worden door het sommeren van de respectieve uitgangssignalen van de fotodetector 26 met vier kwadranten.10 the grid pattern with only 66 lines each shown. When the light is incident on the diffraction grating lens 37 of the reverberation type 10 with the grating pattern shown in Fig. 10 in the optics shown in Fig. 8, the converging light 42 becomes an astigmatic luminous flux with a first caustic curve 45, a second caustic curve 45, a second caustic curve 46 and a smallest disturbing circle 47. In Fig. 8, when the four-quadrant photo detector 26 is placed at the location of the smallest disturbing circle 47 for the converging light 42, the self-focusing error signal can be obtained. In Fig. 11, a staining diagram on the surface of the four-quadrant photo detector 26 is shown in case a distance between the objective 25 and the disc 6 is changed. Since the spot pattern on the surface of the four-quadrant photo-detector 26 is changed, the focusing error signal can be obtained as the output signal derived from the differential amplifier connected to the output terminal of the four-quadrant photo-detector 26, as described above in the first -25 preferred lining example. The tracking error signal can be easily obtained using the so-called "balance method", while the information signal can be output by summing the respective output signals of the four-quadrant photo detector 26.

30 In de optische opnemer volgens de uitvinding is het voordeel van het gebruiken van slechts twee optische elementen, dat wil zeggen de buigingsroosterléns van het weerkaatsingstype en het objectief,dat het lichtgebruikrendement meer verbeterd kan worden dan in de bekende optische opnemer, getoond in fig. 2. Bijvoorbeeld, zelfs 35 wanneer een doorsnede van het roosterpatroon van de buigingsroosterléns 8602980 m « - 17 - van het weerkaatsingstype rechthoekig is, is het gebruiksrendement van het nulde-orde-buigingslicht 50% en is dat van het eerste-orde-buigingslicht 20,3%- Dienovereenkomstig, aannemende dat de reflectivi-teit van de schijf 32 100%is, en de doorlaatbaarheid van het objectief 5 95% is, wordt het lichtgebruikrendement voor de eerste lichtweg vanaf de buigingsroosterlens 37 van het weerkaatsingstype via het objectief 25 naar de schijf 6, en de tweede van het objectief 25 naar de buigingsroosterlens 37 van het weerkaatsingstype 9,2%. Dit is ongeveer tien keer groter dan het rendement van de bekende optische 10 inrichting.In the optical pickup according to the invention, the advantage of using only two optical elements, ie the diffraction grating lens and the objective lens, is that the light utilization efficiency can be improved more than in the known optical pickup shown in FIG. 2. For example, even 35 when a cross section of the diffraction grating pattern of the diffraction grating lens 8602980 m «- 17 - is rectangular, the utilization efficiency of the zero order diffraction light is 50% and that of the first order diffraction light 20. , 3% - Accordingly, assuming that the reflectivity of the disc 32 is 100%, and the transmittance of the objective lens is 95%, the light utilization efficiency for the first light path from the diffraction grating lens 37 via the objective lens 25 becomes the disc 6, and the second from the objective 25 to the diffraction grating lens 37 of the reflective type 9.2%. This is approximately ten times greater than the efficiency of the known optical device.

Bovendien wordt een bijzonder voordeel daarin verkregen dat alleen het objectief 25 aangedreven wordt voor het besturen van de zelffocusseer-en zelf-spoor-werkingen, en daarom wordt het aandrijf gewicht voor de bedieningsinrichting lichter, alhoewel geen 15 afbeelding gegeven wordt in fig. 8.In addition, a particular advantage is obtained in that only the objective 25 is driven to control the self-focus and self-track operations, and therefore the actuator drive weight becomes lighter, although no illustration is given in Figure 8.

Opgemerkt moet worden, dat, zoals in het eerste uitvoeringsvoorbeeld dat de voorkeur heeft, het spoorfoutsignaal detecteerbaar is uit een verschilsignaal tussen de eerste en tweede sommeersignalen, afgeleid uit elk van de twee series fotodetectoren, 20 dat het spoorfoutsignaal gedetecteerd kan worden met een grotere nauwkeurigheid zelfs indien de convergentievlek, dat wil zeggen de kleinste stoorcirkel 47 op de detector 26 met vier kwadranten verschoven wordt tengevolge van veranderingen in de oscillerende golflengte van de half-geleiderlaser 1.It should be noted that, as in the preferred first embodiment, the tracking error signal is detectable from a difference signal between the first and second summing signals derived from each of the two series of photo detectors, that the tracking error signal can be detected with greater accuracy. even if the convergence spot, i.e. the smallest disturbing circle 47 on the four-quadrant detector 26 is shifted due to changes in the oscillating wavelength of the semiconductor laser 1.

25 In het tweede uitvoeringsvoorbeeld dat de voorkeur heeft werd een beschrijving gegeven waarbij de halfgeleiderlaser 1, de buigingsroosterlens 37 van het weerkaatsingstype, het objectief 25 en de detector 26 met vier kwadranten aangebracht werden, zoals getoond in de figuren 9(a) en 9(b). Hetzelfde voordeel kan verkregen 30 worden in de gewijzigde plaatsopstelling zoals getoond is in figuren 12(a) en 12(b). {In the preferred second embodiment, a description was given in which the semiconductor laser 1, the reflective diffraction grating lens 37, the objective 25 and the four-quadrant detector 26 were applied, as shown in Figures 9 (a) and 9 ( b). The same advantage can be obtained in the modified place arrangement as shown in Figures 12 (a) and 12 (b). {

Een derde uitvoeringsvoorbeeld dat de voorkeur heeft zal nu toegelicht worden onder verwijzing naar de figuren 13 tot 18. Opgemerkt moet worden dat dezelfde referentiecijfers, zoals getoond 35 in de figuren 1 tot 12(b) dezelfde of soortgelijke elementen in de 3602980 i A fc> - 18 - figuren 13 tot 18 aanduiden.A preferred third embodiment will now be explained with reference to Figures 13 to 18. It should be noted that the same reference numerals, as shown in Figures 1 to 12 (b), have the same or similar elements in the 3602980 i A fc> - 18 - indicate figures 13 to 18.

In fig. 13 wordt een bedieningsinrichting 50 vastgezet aan het objectief 25 om het objectief 25 te verplaatsen teneinde het brandpunt bij te regelen. De fotodetector 26 met vier 5 kwadranten, de detectieschakeling 27 voor het focusseerfoutsignaal en een detectieschakeling 51 voor de oscillerende golflengte worden verbonden. Zowel de detectieschakeling 27 als 71 worden verbonden met de stuurversterker 55, waarvan de uitgangsaansluitklem verbonden wordt met de bedieningsinrichting 50. Een gedetailleerde schakeling 10 van de detectieschakeling 27 voor het focusseerfoutsignaal, van de detectieschakeling 30 voor het spoorfoutsignaal en voor de detectieschakeling 51 voor de oscillerende golflengte worden getoond in fig. 14. Omdat de respectieve foutsignaaldetectieschakelingen 27 en 30 identiek zijn aan die welke getoond zijn in de figuren 4(a) tot 15 4(c) en in de figuren 5(a) tot 5(c) zal nu alleen de detectieschake ling 51 voor de oscillerende golflengte beschreven worden. Zoals te zien is in fig. 14 omvat deze detectieschakeling 51 voor de oscillerende golflengte een optelschakeling 52a voor het optellen van de uitgangssignalen van de fotodetectoren 26a en 26d; een 20 optelschakeling 52b voor het optellen van de uitgangssignalen van de fotodetectoren 26b en 26c; een verschilversterker 53 voor het vergelijken van het uitgangssignaal van de eerste optelinrichting 52a met het uitgangssignaal van de tweede optelinrichting 52b, teneinde een verschil signaal uit te voeren; en een versterker 54 25 voor het berekenen van een absolute waarde van de verschilversterker 53. In fig. 15 worden de buigingshoekverschillen getoond wanneer de oscillerende golflengte van de halfgeleiderlaser 1 veranderd wordt, evenals de vlekveranderingen bij convergeren als de plaats van de detector 26 met vier kwadranten.In Fig. 13, an operating device 50 is fixed to the objective 25 to move the objective 25 to adjust the focus. The four quadrant photo detector 26, the focus error signal detecting circuit 27 and the oscillating wavelength detecting circuit 51 are connected. Both the detection circuit 27 and 71 are connected to the control amplifier 55, the output terminal of which is connected to the operating device 50. A detailed circuit 10 of the detection circuit 27 for the focusing error signal, the detection circuit 30 for the tracking error signal and the detection circuit 51 for the oscillating error signal. wavelength are shown in Figure 14. Since the respective error signal detection circuits 27 and 30 are identical to those shown in Figures 4 (a) to 4 (c) and in Figures 5 (a) to 5 (c), only the oscillation wavelength detection circuit 51 will be described. As seen in Fig. 14, this oscillating wavelength detection circuit 51 includes an adder 52a for adding the outputs of the photodetectors 26a and 26d; an adder 52b for adding the outputs of the photodetectors 26b and 26c; a differential amplifier 53 for comparing the output of the first adder 52a with the output of the second adder 52b to output a difference signal; and an amplifier 54 for calculating an absolute value of the differential amplifier 53. In Fig. 15, the diffraction angle differences are shown when the oscillating wavelength of the semiconductor laser 1 is changed, as well as the spot changes when converging as the location of the detector 26 with four quadrants.

30 Nu zal een beschrijving gegeven worden van de omstan digheden getoond in fig. 15. Ten aanzien van de centrale stralen welke invallen op de buigingsroosterlens 37 van het weerkaatsingstype kan de volgende vergelijking (2) tussen de roosterafstand "d" en de buigingshoek "Θ" in verhouding tot de oscillerende golf-35 lengte "λ" van de halfgeleiderlaser 1 en de centrale stralen hier- S δ 0 2 9 8 0 4 < - 19 - boven van de buigingsroosterlens 37 van het weerkaatsingstype gegeven worden; d sin9 = λ ..... (2)Now, a description will be given of the conditions shown in Fig. 15. With regard to the central rays incident on the reflective diffraction grating lens 37, the following equation (2) may be between the grating distance "d" and the diffraction angle "Θ "in relation to the oscillating wave length" λ "of the semiconductor laser 1 and the center rays above it are given S δ 0 2 9 8 0 4 <- 19 - above the diffraction grating lens 37; d sin9 = λ ..... (2)

Indien de golflengte verandert van (λ) tot (λ + Δλ ), 5 wordt de. toename ΔΘ in de buigingshoek verkregen in vergelijking (3) door het differentiëren van vergelijking (2) hierboven? d cos0 ΔΘ = Δλ ..... (3)If the wavelength changes from (λ) to (λ + Δλ), 5 becomes the. increase ΔΘ in the bend angle obtained in equation (3) by differentiating equation (2) above? d cos0 ΔΘ = Δλ ..... (3)

Nu kan met andere woorden de volgende vergelijking bewezen worden; ΔΘ = tan0 γ- ..... (4) 10 Aannemende dat een afstand tussen de buigingsrooster lens 37 van het weerkaatsingstype en de fotodetector 26 mèt vier kwadranten in fig. 15 gelijk is aan "R" wordt de plaatsverschuiving van de centrale stralen vein de convergentie. - vlek op de fotodetector 26 met vier kwadranten tat stand gebracht nagenoeg parallel aan de 15 X-as, zoals getoond is in fig. 15. Dat wil zeggen, dat, wanneer de oscillerende golflengte van de laser langer wordt, de centrale stralen verplaatst worden vanaf het punt "F" naar het punt "F+". Omgekeerd, indien hij korter wordt, worden zij verplaatst vanaf het punt "F" naar het punt "F ". De grootte van de plaatsverschuiving 20 "Δχ" van de centrale stralen op de fotodetector 26 met vier kwadranten wordt gegeven door de volgende vergelijking (5); Δχ = R d cos8 = R sin0 — ..... (5) ΛIn other words, the following equation can now be proved; ΔΘ = tan0 γ- ..... (4) 10 Assuming that a distance between the diffraction diffraction grating lens 37 and the photodetector 26 with four quadrants in Fig. 15 is equal to "R", the location shift of the central rays do convergence. spot on the four-quadrant photodetector 26 positioned substantially parallel to the 15 X axis, as shown in Fig. 15. That is, as the oscillating wavelength of the laser lengthens, the center rays are displaced from the "F" point to the "F +" point. Conversely, if it shortens, they are moved from point "F" to point "F". The magnitude of the location shift 20 "Δχ" of the central rays on the four quadrant photodetector 26 is given by the following equation (5); Δχ = R d cos8 = R sin0 - ..... (5) Λ

Bijgevolg kan begrepen worden dat de plaatsverschui- vingsgrootte "Δχ" direct evenredig is met de grote van de verandering 25 van de golflengte "Δλ".Therefore, it can be understood that the location shift size "Δχ" is directly proportional to the magnitude of the change of wavelength "Δλ".

In fig. 16 worden verschillende omstandigheden van plaatsverschuivingen van de convergerende vlek op de fotodetector 26 met vier kwadranten getoond. Fig. 16(c) geeft de verschuivings-omstandigheid weer wanneer de oscillerende golflengte langer wordt, fig. 16(a) geeft de verschuivingsomstandigheid aan wanneer de oscillerende golflengte korter wordt, en fig. 16(b) toont de verschuivingsomstandigheid wanneer de golflengte niet verandert.In Fig. 16, different conditions of location shifts of the converging spot on the four-quadrant photo detector 26 are shown. Fig. 16 (c) shows the shift condition when the oscillating wavelength becomes longer, FIG. 16 (a) indicates the shift condition when the oscillating wavelength becomes shorter, and FIG. 16 (b) shows the shift condition when the wavelength does not change.

5502930 - 20 -5502930 - 20 -

Volgens vergelijking (5) en de verschuivingsomstandig-heden die getoond zijn in de figuren 16(a) tot 16(c) kunnen de veranderingen van de oscillerende golflengte van de laser gedetecteerd worden door het berekenen van de sommering van de uitgangssignalen 5 van de fotodetectoren 26a en 26b, en van de sommering van de uitgangssignalen van de fotodetectoren 26b en 26c, en door deze uitgangssignalen te vergelijken. Deze berekening wordt in de praktijk uitgevoerd in de detectieschakeling 51 voor de oscillerende golflengte. Het bereik van de stuurversterker 52 wordt bestuurd door 10 het uitgangssignaal afgeleid uit de detectieschakeling 51 voor de oscillerende golflengte, zodat het lusbereik Ka X G X Kd constant gehouden kan worden.According to equation (5) and the shift conditions shown in Figures 16 (a) to 16 (c), the changes of the oscillating wavelength of the laser can be detected by calculating the sum of the output signals 5 of the photodetectors 26a and 26b, and of the summing of the output signals of the photodetectors 26b and 26c, and by comparing these output signals. This calculation is practically performed in the oscillating wavelength detection circuit 51. The range of the control amplifier 52 is controlled by the output signal derived from the oscillating wavelength detection circuit 51, so that the loop range Ka X G X Kd can be kept constant.

Pig. 17 geeft een verband weer tussen de verandering van de golflengte en het uitgangssignaal van de detectieschakeling 51 15 voor de oscillerende golflengte. Men zal begrijpen dat het uitgangssignaal van de detectieschakeling hierboven direct evenredig is met de verandering van de golflengte.Pig. 17 shows a relationship between the change of the wavelength and the output signal of the oscillating wavelength detecting circuit 51. It will be appreciated that the output of the detection circuit above is directly proportional to the change in the wavelength.

Zoals hiervoor beschreven kan de verandering van de oscillerende golflengte gedetecteerd worden door het op eenvoudige 20 wijze optellen van de verschillende versterkers. Omdat het bereik van de stuurversterker 52 bestuurd wordt door de detectieschakeling 51 van de oscillerende golflengte kan het lusbereik van de focusseer-servoschakeling constant gehouden worden en eveneens kan de focusseer-besturing met grotere precisie uitgevoerd worden.As described above, the change of the oscillating wavelength can be detected by simply adding up the different amplifiers. Since the range of the control amplifier 52 is controlled by the oscillating wavelength detection circuit 51, the loop range of the focusing servo circuit can be kept constant, and the focusing control can also be performed with greater precision.

25 Fig. 18 geeft een betrekking weer tussen de verandering van de oscillerende golflengte en die van het licht ontvangen op de detector 26 met vier kwadranten wanneer de oscillerende golflengte van de hoofdstraal van de halfgeleiderlaser in de optische opnemer hierboven veranderd wordt. De verandering van het licht, ontvangen door de 30 fotodetector 26 met vierkranten, ten opzichte van die van de golflengte van een dergelijke lichtbron komt overeen met de plaatsverandering van de hood in de lichtweg tot aan de convergentie.--vlek, zoals getoond is in fig. 15.FIG. 18 shows a relationship between the change of the oscillating wavelength and that of the light received on the four-quadrant detector 26 when the oscillating wavelength of the main beam of the semiconductor laser in the optical pickup above is changed. The change of the light received by the quadrant photodetector 26 relative to that of the wavelength of such a light source corresponds to the position change of the hood in the light path up to the convergence spot, as shown in fig. 15.

8 iC 2 9 308 iC 2 9 30

Claims

Device for recording and displaying optical information, characterized by: a semiconductor laser; an object for converging light emitted by the semiconductor laser on the information recording medium? a diffraction grating lens, placed in a light path from the semiconductor laser to the objective lens, for separating the light reflected from the information recording medium, and a four-quadrant photo detector for detecting the reflected light separated by the diffraction grating lens.

2. Device according to claim 1, characterized in that the diffraction grating lens is a reflective type lens.

The device according to claim 2, characterized in that the light converged on the information recording medium is the zero-order diffraction light delivered at the diffraction grating lens.

Device according to claim 2, characterized f, 20 in that the light reflected from the information recording medium is diffracted at the reflection diffraction grating lens, and in that the incident light on the four-quadrant photodetector is first-order diffraction light emitted at the diffraction grating lens of the reflective type.

The device according to claim 1, characterized in that the four-quadrant photodetector is positioned at a smallest impact circle such that a first slit line with two slit lines intersecting each other at right angles to the surface of the photodetector with four quadrants, parallel to a plane, defined by an optical axis passing through the semiconductor laser and the diffraction grating lens, and by an optical axis passing through the diffraction grating lens and the four-quadrant photodetector. 3 § 3 2 9 8 0 * F - 22 -

6. Apparatus according to claim 1, characterized in that the information recording medium is arranged such that an image line in a longitudinal direction of a well of a recording track when the well of the recording track is projected onto the four-quadrant photodetector is parallel. at the first slit line.

Device according to claim 1, characterized in that the track error signal is detected from the difference signals derived from the signal outputs of two series of photo detectors, each series being formed by two photo detectors with four quadrants each.

Device according to claim 1, characterized in that the focal point of a convergence spot with respect to the information recording medium is detected as a focusing error signal from the outputs of the respective light recording areas of the four-quadrant photodetector.

Device according to claim 8, characterized by an error signal detecting device for detecting, as a focusing error signal, the focal point of the convergence spot with respect to the information recording medium from the output signals of each of the light receiving areas of the photo detector with four quadrants, an operating device for driving the objective lens, a control amplifier for controlling the operating device in response to the focusing error signal, and an oscillating wavelength detection circuit for detecting changes of the oscillating wavelength of the semiconductor laser calculations from the output signals of the respective light receiving areas of the four-quadrant photodetector, whereby a range of the control amplifier is controlled by an output signal of the oscillating wavelength detection circuit.

Device according to claim 1, characterized in that the diffraction grating lens is a transmission type lens.

Device according to claim 10, characterized in that the light converged on the information recording medium is zero order diffraction light emitted at the diffraction grating lens of the transmission type.

12. The apparatus of claim 10, characterized in that the light reflected from the information recording medium is diffracted at the reflective diffraction grating lens and incident on the four-quadrant photo-detector, is first-order diffraction light. diffraction grating lens of the transmission type. -o-o-o-o-o-o-o-o-o- S 6 0 2 9 8 0