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TECHNISCHES
GEBIET
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Die vorliegende Erfindung betrifft
im allgemeinen eine optische Anordnung und eine Informationsaufzeichnungs-/-wiedergabevorrichtung,
welche die optische Anordnung enthält, und speziell eine optische
Anordnung und eine Informationsaufzeichnungs-/-wiedergabevorrichtung,
welche die optische Anordnung enthält, in der einfallendes Licht
zwischen zwei oder mehr Ausgabewegen umgeschaltet wird.
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HINTERGRUNDTECHNIK
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1 zeigt
ein Blockdiagramm einer optischen Plattenvorrichtung 1.
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Die optische Plattenvorrichtung 1 enthält einen
Spindelmotor 11, eine optische Anordnung 12, eine
Steuereinheit 13 und eine Signalverarbeitungseinheit 14.
Die optische Plattenvorrichtung 1 ist mit einer optischen
Platte 2 versehen. Mit der optischen Platte 2 ist
ein Spindelmotor 11 in Eingriff. Der Spindelmotor 11 rotiert
die optische Platte 2 mit einer vorbestimmten Rotationsgeschwindigkeit
gemäß Richtungen
von der Steuereinheit 13.
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Die optische Anordnung 12 strahlt
Licht auf die optische Platte 2 ein. Das Licht wird durch
die optische Platte 2 reflektiert, und das durch die optische Platte 2 reflektierte
Licht wird der optischen Anordnung 12 zugeführt. Die
optische Anordnung 12 detektiert das von der optischen
Platte 2 reflektierte Licht und gibt ein Signal aus, das
detektiert wird. Das detektierte Signal, das von der optischen Anordnung 12 ausgegeben
wird, wird der Signalverarbei tungseinheit 14 zugeführt. Die
Signalverarbeitungseinheit 14 demoduliert und decodiert
das detektierte Signal, und Informationen werden erhalten, die auf
der optischen Platte 2 aufgezeichnet sind. Die Informationen,
die durch die Signalverarbeitungseinheit 14 decodiert wurden,
werden einer externen Speichervorrichtung 3 zugeführt.
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Verschiedene optische Aufzeichnungsmedien
stehen gegenwärtig
zur Verfügung,
wie etwa Kompaktplatten (CDs) und digitale Videoplatten (DVDs). Die
optische Plattenvorrichtung 1 muß mit den verschiedenen optischen
Aufzeichnungsmedien kompatibel sein.
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Eine hohe Datendichte wird erhalten,
falls ein Halbleiterlaser, der in der optischen Anordnung 12 enthalten
ist, Licht mit kurzer Wellenlänge
ausstrahlt. Der Durchmesser eines optischen Punktes, der durch ein
kondensierendes optisches System mit einer gegebenen numerischen
Apertur (Numerical Aperture: NA) gebildet wird, ist zu der Wellenlänge des
zu verwendenden Lichtes proportional. Durch das Verwenden eines
Lasers mit kurzer Wellenlänge zum
Lesen und Schreiben von Informationen können Aufzeichnungsgrübchen klein
gebildet werden, und es kann eine hohe Dichte erreicht werden. Früher war
es bei einem Halbleiterlaser schwierig, Licht mit kurzer Wellenlänge zu erzeugen,
da es kompliziert war, die für
die Laseroszillation benötigte
Verstärkung
zu erhalten. In letzter Zeit sind jedoch immer wieder Halbleiterlaser
auf dem Markt, die mit einer Wellenlänge von 410 nm bei normaler
Temperatur für lange
Zeit oszillieren können
und in optischen Plattenvorrichtungen verwendet werden. Ferner macht die
Forschung auf dem Gebiet von Aufzeichnungsmaterialien für eine kurze
Wellenlänge
Fortschritte.
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Der Kondensierungspunkt kann klein
gebildet werden, wenn die Wellenlänge konstant gehalten wird,
indem die NA des kondensierenden optischen Systems vergrößert wird.
Zum Beispiel beträgt
die NA eines Aufnehmers für
eine CD 0,45 und die NA einer Objektivlinse für eine DVD 0,60.
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Um Kollisionen zwischen der Platte
und der Linse zu vermeiden, ist für die optische Plattenvorrichtung 1 ein
ausreichender Arbeitsabstand vorgesehen. Ferner muß das Gewicht
der Objektivlinse, die an einem Wagen vorgesehen ist, so leicht
wie möglich
sein, um die Bewegung zu erleichtern. Aus diesem Grund kann die
Objektivlinse nicht dick sein.
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Es ist möglich, eine dünne Linse
zu realisieren, die eine hohe NA hat, indem die Linsenoberfläche als
asphärische
Oberfläche
konstruiert wird, die durch ein Polynom hoher Ordnung definiert
ist. In der Vergangenheit war es jedoch schwierig, eine Linse mit
der erforderlichen Präzision
herzustellen. Durch Verbesserungen der Verarbeitungstechnik steht
nun schließlich
solch eine Objektivlinse zur Verfügung, die auf eine optische
Plattenvorrichtung angewendet werden kann.
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Ferner sind auch die Anforderungen
bezüglich
der Aberration der Linse streng, die eine hohe NA hat, wobei die
Koma-Aberration, die durch eine Neigung eines Mediums erzeugt wird,
proportional zu der dritten Potenz der NA zunimmt. Der Einfluß der Aberration
wird reduziert, indem die Substratdicke der Platte kleiner als bei
herkömmlichen
optischen Platten gebildet wird. Zum Beispiel ist eine CD mit einem
Durchmesser von 120 mm und einer Kapazität von 640 MB 1,2 mm dick, während für eine DVD
mit demselben Durchmesser und einer Kapazität von 4,7 GB zwei Substrate
verwendet werden, die jeweils 0,6 mm dick sind, das heißt, sie
sind insgesamt 1,2 mm dick.
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Spezifikationen von Aufzeichnungsmedien verändern sich,
wie oben erwähnt,
wenn höhere Dichten
erreichbar sind. Aus diesem Grund müssen optische Plattenvorrichtungen
nicht nur neue Medien mit höherer
Dichte lesen/beschreiben können,
sondern auch herkömmliche
Medien. Daher wird ein optischer Kopf benötigt, der ausreichende optische
Eigenschaften für
Aufzeichnungsmedien mit unterschiedlicher Operationswellenlänge, NA
und Substratdicke bietet. Angesichts der Vorrichtungsgröße und der
Herstellungskosten ist es nicht realistisch, separate Lichtquellen
und optische Systeme zu installieren, die verschiedenen Medien entsprechen. Eine
gemeinsame Konfiguration wird benötigt, mit der das Lesen/Beschreiben
von unterschiedlichen Medien möglich
ist.
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Konventionell wird ein Verfahren
betrachtet, bei dem die Objektivlinse gemeinsam ist. Es ist jedoch
schwierig, die Aberration zu eliminieren, die durch die Differenz
der Substratdicke erzeugt wird. Und zwar besonders bei einem separierten
(zwei Körper
umfassenden) optischen System, das für den Hochgeschwindigkeitszugriff
bestimmt ist, bei dem die Lichtquelle und das Detektionssystem feststehend
sind und sich nur die Objektivlinse zur Suche bewegt; da sich die
Objektivlinse bezüglich
der Lichtquelle extensiv bewegt, kann sich das Licht, das auf die
Objektivlinse einfällt,
von parallelem Licht nicht groß unterscheiden.
Falls sich das einfallende Licht in divergentes oder konvergentes
Licht verändert, ändert sich
die Lichtstärke
dementsprechend, ob die Objektivlinse der Mitte einer Platte nahe
ist oder ihrem Rand nahe ist, und die Leistung wird gemindert. Daher
ist die Steuerung der Aberration des einfallenden Lichtes schwierig.
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Wenn im Gegensatz dazu die Lichtquelle
gemeinsam ist, ist die Konfiguration so, daß eine Lichtquelle mit kurzer
Wellenlänge
verwendet wird, und es wird bewirkt, daß sich das Licht längs eines
optischen Weges bewegt, der in Abhängigkeit von der Art des Mediums
verschieden ist, und es werden unterschiedliche Objektivlinsen verwendet.
Da jede Objektivlinse für
ein Substrat zum Lesen/Schreiben mit der optimalen zu verwendenden
Wellenlänge
konstruiert ist, ist es leicht, die Aberration zu unterdrücken, auch wenn
die Substratdicke verschieden ist.
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Ferner wird die NA so bestimmt, daß der erforderliche
Punkt erhalten wird, wobei die Differenz der optimalen Wellenlänge berücksichtigt
wird. Bei der Optimierung des Durchmessers des Punktes kann die
Differenz der optimalen Wellenlänge
durch die Einstellung der NA eines optischen Systems kompensiert
werden.
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Die Wellenlängenabhängigkeit eines Mediums und
ein Verfahren zum Umschalten des optischen Weges bereiten Probleme.
Die Wellenlängenabhängigkeit
des Mediums erscheint als Reduzierung der Signaleigenschaften, wenn
sich die Wellenlänge
von der optimalen Wellenlänge
verschiebt. Das Problem der Wellenlängenabhängigkeit kann gelöst werden,
indem das optische System so konstruiert wird, daß die Auflösung hoch
ist und ein breiter Toleranzbereich für normale Lese-/Schreiboperationen des
Signals vorgesehen wird.
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Was andererseits das Problem bezüglich des
Umschaltens des optischen Weges angeht, wird ein Verfahren verwendet,
bei dem zwei Objektivlinsen an einen Umschaltmechanismus montiert
sind, der durch Rotation umschaltet.
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Ein Blockdiagramm eines Beispiels
für das herkömmliche
optische System ist in 2 gezeigt.
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Bei dem in 2 gezeigten herkömmlichen optischen System wird
ein optischer Kopf verwendet, der einen Körper umfaßt, wobei alle Komponenten auf
einen Wagen montiert sind.
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Der einen Körper umfassende optische Aufnehmer 20,
der in 2 gezeigt ist,
enthält
einen integrierten optischen Kopf 21, eine Kollimationslinse 22,
einen Spiegel 23, Objek tivlinsen 24 und 25 und eine
Bühne 26,
die alle auf einen Wagen 27 montiert sind.
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Der integrierte optische Kopf 21 ist
eine optische Anordnung, die ferner eine Lichtquelle, einen Detektor
zur Fokusfehlerdetektion, einen Detektor zur Spurverfolgungsfehlerdetektion
und einen Detektor zur Wiedergabesignaldetektion enthält, die
alle integriert sind. Das Licht, das von dem integrierten optischen
Kopf 21 ausgestrahlt wird, fällt auf die Kollimationslinse 22 ein.
Die Kollimationslinse 22 verändert das Divergenzlicht von
dem integrierten optischen Kopf 21 in paralleles Licht.
Das Licht, das von der Kollimationslinse 22 ausgegeben
wird, fällt
auf den Spiegel 23 ein. Der Spiegel 23 reflektiert
das Licht von der Kollimationslinse 22 in der Richtung
der Platte 2, d. h., in der Richtung von Pfeil B.
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Das durch den Spiegel 23 reflektierte
Licht wird durch die Objektivlinse 24 oder die Objektivlinse 25 konvergiert
und auf die Platte 2 eingestrahlt. Das auf die Platte 2 eingestrahlte
Licht wird durch die Platte 2 reflektiert und durchläuft wieder
die Objektivlinse 24 oder 15, den Spiegel 23 und
die Kollimationslinse 22 und wird dem integrierten optischen
Kopf 21 zugeführt.
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Die Objektivlinsen 24 und 25 sind
an der Bühne 26 befestigt.
Die Bühne 26 ist
so angeordnet, daß sie
in der Richtung von Pfeil C rotieren kann. Wenn die Bühne 26 rotiert,
wird eine der Objektivlinsen 24 und 25 über dem
Spiegel 23 angeordnet, d. h., die Objektivlinse wird umgeschaltet.
Auf diese Weise wird das Umschalten des optischen Systems ausgeführt.
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Der Rotationsmechanismus der Bühne 26 (nicht
gezeigt) muß groß sein,
um die Präzision
zu erreichen. Falls die Bühne 26 vergrößert wird,
wird die Masse des optischen Aufnehmers 20 groß. Wenn
die Masse des optischen Aufnehmers 20 groß wird, kommt
es zu solchen Problemen, daß zum
Beispiel die Spursuchgeschwindigkeit abnimmt.
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Ferner erfordert der in 2 gezeigte optische Aufnehmer 20 Einstellungen
der Objektivlinsen 24 und 25 und Einstellungen
des Umschaltmechanismus, d. h., eine axiale Einstellung der Bühne 26,
die solche Probleme aufwirft, daß zum Beispiel der Montageprozeß kompliziert
wird.
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Aus diesem Grund wird gewünscht, einen Umschaltmechanismus
des optischen Weges eines separierten optischen Systems, das zur
Hochgeschwindigkeitssuche in der Lage ist, an der feststehenden
optischen Einheit vorzusehen.
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Die vorliegende Erfindung wurde angesichts des
obigen Wunsches gemacht und ist darauf gerichtet, eine optische
Anordnung und eine Informationsaufzeichnungs-/-wiedergabevorrichtung
unter Verwendung der optischen Anordnung anzubieten, wobei ein Umschalten
des optischen Weges durch das Verwenden eines separierten optischen
Systems möglich
wird.
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Ferner ist die vorliegende Erfindung
darauf gerichtet, eine optische Anordnung anzubieten, und eine Informationsaufzeichnungs-/-Wiedergabevorrichtung
unter Verwendung der optischen Anordnung, die einen optischen weg
mit hoher Präzision durch
das Verwenden eines separierten optischen Systems vorsehen kann.
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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Gemäß der vorliegenden Erfindung
wird die Selektion eines optischen Weges ermöglicht, indem eine erste reflektierende
Einheit zum Reflektieren von einfallendem Licht in einer vorbestimmten
Richtung vorgesehen wird, eine zweite reflektierende Einheit zum
Reflektieren des Lichtes von der ersten reflektierenden Einheit
zu einem zweiten optischen Weg vorgesehen wird (Anmerkung: Es ist
unpassend, den zweiten optischen Weg vor dem ersten zu nennen, entspricht
aber der Eingehenden Beschreibung und den Zeichnungen.) und die
erste reflektierende Einheit und die zweite reflektierende Einheit
in einem Körper
auf einen ersten optischen Weg und aus ihm heraus bewegt wird.
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Ferner ermöglicht die vorliegende Erfindung die
Selektion des optischen Weges durch das Ausführen einer Parallelbewegung
der ersten reflektierenden Einheit und der zweiten reflektierenden
Einheit in einem Körper
auf den optischen Weg und aus ihm heraus.
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Des weiteren ermöglicht die vorliegende Erfindung
die Selektion des optischen Weges durch das Ausführen einer Rotationsbewegung
der ersten reflektierenden Einheit und der zweiten reflektierenden
Einheit in einem Körper
auf den optischen Weg und aus ihm heraus.
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Weiterhin sind bei der vorliegenden
Erfindung die erste reflektierende Einheit und die zweite reflektierende
Einheit in einem Körper
unter Verwendung eines Prismas, wie z. B. eines Rhomboid-Prismas,
als vereinigende Technik angeordnet. Alternativ sind die erste reflektierende
Einheit und die zweite reflektierende Einheit durch das Befestigen
zweier Spiegel mit einer Stützeinheit
vereinigt.
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KURZE ERLÄUTERUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
ein Blockdiagramm einer optischen Plattenvorrichtung.
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2 ist
ein schematisches Diagramm eines Beispiels für ein herkömmliches optisches System.
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3 ist
ein schematisches Diagramm einer ersten Ausführungsform der optischen Anordnung der
vorliegenden Erfindung.
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4 ist
ein schematisches Diagramm einer zweiten Ausführungsform der optischen Anordnung der
vorliegenden Erfindung.
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5 ist
ein perspektivisches Diagramm eines Rhomboid-Prismas der zweiten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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6 und 7 sind Diagramme, die Operationen des
Rhomboid-Prismas zeigen.
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8 ist
ein schematisches Diagramm einer dritten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung.
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9 ist
ein schematisches Diagramm einer vierten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung.
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10 ist
eine Teilansicht des Hauptteils der vierten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung.
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11 ist
ein schematisches Diagramm einer fünften Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung.
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BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSFORM
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3 ist
ein schematisches Diagramm der ersten Ausführungsform der optischen Anordnung der
vorliegenden Erfindung. 3A zeigt
die obere Fläche,
und 3B zeigt die Seitenansicht
der optischen Anordnung. In diesen Zeichnungen sind dieselben Komponenten
wie in 2 mit denselben
Bezugszeichen versehen, und die Erläuterung von ihnen wird weggelassen.
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Eine optische Anordnung 100 der
ersten Ausführungsform
bildet ein separiertes optisches System und enthält eine feststehende optische
Einheit 101 und eine bewegliche optische Einheit 102.
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Die feststehende optische Einheit 101 ist
an einer Buasis (nicht gezeigt) befestigt und enthält den integrierten
optischen Kopf 21, die Kollimationslinse 22 und
eine Umschalteinheit des optischen Weges 111.
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Die Umschalteinheit des optischen
Weges 101 enthält
einen ersten Spiegel 121, einen zweiten Spiegel 122,
eine Zahnstange 123, ein Zahnrad 124 und einen
Betätiger 125.
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Sowohl der erste Spiegel 121 als
auch der zweite Spiegel 122 enthält eine reflektierende Ebene, die
auf der Schräge
eines Prismas gebildet ist. Sowohl der erste Spiegel 121 als
auch der zweite Spiegel 122 ist an der Zahnstange 123 befestigt.
Die Zahnstange 123 steht mit dem Zahnrad 124 in
Eingriff und bewegt sich gemäß der Rotation
des Zahnrades 124 in den Richtungen von Pfeil D. Das Zahnrad 124 ist
mit dem Betätiger 125 verbunden.
Der Betätiger 125 rotiert
das Zahnrad 124 in den Richtungen von Pfeil E.
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Falls der Betätiger 125 das Zahnrad 124 in der
Richtung von Pfeil E2 rotiert, bewegt sich die Zahnstange 123 in
der Richtung von Pfeil D2. Falls sich die Zahnstange 123 in
der Richtung von Pfeil D2 bewegt, bewegen sich der erste Spiegel 121 und
der zweite Spiegel 122 zu den Positionen, die in 3A durch gestrichelte Linien
gekennzeichnet sind. Das heißt,
sie bewegen sich zu einer Position außerhalb des optischen Weges
des Lichtes, das durch die Kollimationslinse 22 vorgesehen
wird.
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Falls der Betätiger 125 das Zahnrad 124 ferner
in der Richtung von Pfeil E1 rotiert, bewegt sich die Zahnstange 123 in
der Richtung von Pfeil D1. Falls sich die Zahnstange 123 in
der Richtung von Pfeil D1 bewegt, bewegen sich der erste Spiegel 121 und
der zweite Spiegel 122 zu den Positionen, die in 3A durch durchgehende Linien
gekennzeichnet sind.
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Der erste Spiegel 121 ist
an der Position, die in 3A durch
die gestrichelte Linie gekennzeichnet ist, außerhalb des optischen Weges
des Lichtes von der Kollimationslinse 22 positioniert und
ist an der Position, die in 3A durch
die durchgehende Linie gekennzeichnet ist, auf dem optischen Weg
des Lichtes von der Kollimationslinse 22 angeordnet.
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Wenn der erste Spiegel 121 und
der zweite Spiegel 122 an der Position sind, die in 3A durch die gestrichelten
Linien gekennzeichnet sind, bewegt sich das Licht von der Kollimationslinse 22 geradeaus,
wie auf den in 3A gezeigten
gestrichelten Linien, und wird der beweglichen optischen Einheit 102 zugeführt. Wenn
der erste Spiegel 121 ferner an der Position ist, die in 3A durch die durchgehenden
Linien gekennzeichnet ist, wird das Licht von der Kollimationslinse 22 zuerst
durch den ersten Spiegel 121 in der Richtung von Pfeil
D2 reflektiert.
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Das durch den ersten Spiegel 121 in
der Richtung von Pfeil D2 reflektierte Licht fällt auf den zweiten Spiegel 122 ein.
Der zweite Spiegel 122 reflektiert das Licht von dem ersten
Spiegel 121 in der Richtung der beweglichen optischen Einheit 102.
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Die bewegliche optische Einheit 102 enthält Hebespiegel 132 und 133,
Objektivlinsen 134 und 135 und einen Fokusbetätiger 136,
die alle auf einen Wagen 131 montiert sind. Das Licht,
das von der Kollimationslinse 22 ausgegeben wird und geradeaus wandert,
ohne durch den ersten Spiegel 121 reflektiert zu werden,
wird dem Hebespiegel 132 eingegeben. Der Hebespiegel 132 reflektiert
das Licht von der Kollimationslinse 22 in der Richtung
der Objektivlinse 134, d. h., in der Richtung von Pfeil
F1.
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Das durch den Hebespiegel 132 reflektierte Licht
wird der Objektivlinse 134 zugeführt. Die Objektivlinse 134 fokussiert
das Licht von dem Hebespiegel 132 auf die Platte 2.
Die Objektivlinse 134 ist so konstruiert, daß die Aberration
bei einer DVD mit einer Substratdicke von 0,6 mm minimiert wird.
Ferner wird die NA für
beste Aufzeichnungs-/Leseleistungen optimiert. Weiterhin wird das
durch die Platte 2 reflektierte Licht über die Objektivlinse 134,
den Hebespiegel 132 und die Kollimationslinse 22 dem
integrierten optischen Kopf 21 zugeführt.
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Ferner wird das durch den zweiten
Spiegel 122 reflektierte Licht dem Hebespiegel 133 eingegeben.
Der Hebespiegel 133 reflektiert das Licht von dem zweiten
Spiegel 122 in der Richtung der Objektivlinse 135,
d. h., in der Richtung von Pfeil F1.
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Das durch den Hebespiegel 133 reflektierte Licht
fällt auf
die Objektivlinse 135 ein. Die Objektivlinse 135 fokussiert
das Licht von dem Hebespiegel 133 auf die Platte 2.
Die Objektivlinse 135 ist so konstruiert, daß die Aberration
bei einer CD mit einer Substratdicke von 1,2 mm minimiert wird.
Ferner wird die NA für
beste Aufzeichnungs-/Leseleistungen optimiert. Weiterhin wird das
durch die Platte 2 reflektierte Licht über die Objektivlinse 135,
den Hebespiegel 133, den zweiten Spiegel 122,
den ersten Spiegel 121 und die Kollimationslinse 22 dem
integrierten optischen Kopf 21 zugeführt.
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Zusätzlich bewegt der Fokusbetätiger 136 die
Objektivlinsen 134 und 135 in den Richtungen von
Pfeil F1 und Pfeil F2. Wenn die Objektivlinsen 134 und 135 durch
den Fokusbetätiger 136 bewegt werden,
wird der Fokus optimiert.
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Wenn zum Beispiel eine DVD vorgesehen ist,
wird der erste Spiegel 121 durch den Betätiger 125 in
der Richtung von Pfeil D2 bewegt. Durch das Bewegen der Spiegel 121 und 122 in
der Richtung von Pfeil D1 wird das Licht von der Kollimationslinse 22 über den
Weg, der in 3A durch
die gestrichelten Linien gekennzeichnet ist, der beweglichen optischen
Einheit 102 zugeführt.
Dabei wird das Licht von der Kollimationslinse 22 durch
den Hebespiegel 132 reflektiert und durch die Objektivlinse 134 auf
die Platte 2 fokussiert. Die NA der Objektivlinse 134 wird zuvor
für die DVD
optimiert. Daher ist die Aufzeichnung/Wiedergabe für die DVD
optimiert.
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Wenn ferner eine CD vorgesehen ist,
wird der erste Spiegel 121 durch den Betätiger 125 in
der Richtung von Pfeil D1 bewegt. Durch das Bewegen der Spiegel 121 und 122 in
der Richtung von Pfeil D1 wandert das Licht von der Kollimationslinse 22 längs des
Weges, der in 3A durch
die durchgehende Linie gekennzeichnet ist, und wird der beweglichen optischen
Einheit 102 zugeführt.
Das heißt,
das Licht wird durch den ersten Spiegel 121 reflektiert,
dem zweiten Spiegel 122 zugeführt, ferner durch den zweiten
Spiegel 122 reflektiert und der beweglichen optischen Einheit 102 zugeführt. Dabei
wird das Licht von dem zweiten Spiegel 122 durch den Hebespiegel 133 reflektiert
und durch die Objektivlinse 135 auf die Platte 2 fokussiert.
Die NA der Objektivlinse 135 wird zuvor für die CD
optimiert. Deshalb ist die Aufzeichnung/Wiedergabe für die CD
optimiert.
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Da gemäß dieser Ausführungsform
die Umschalteinheit des optischen Weges, wie oben erwähnt, an
der feststehenden optischen Einheit vorgesehen ist, wird die Masse
der beweglichen optischen Einheit leicht und wird eine Suchoperation
mit hoher Geschwindigkeit erreicht. Hierbei wird die Umschaltsteuerung
des optischen Weges auf der Basis von erkannten Medieninformationen
ausgeführt,
die zum Beispiel von einer Steuerzone des Mediums erhalten werden.
Falls das Medium ein Kassettentyp ist, detektiert ein Detektionsschalter
und dergleichen ein Loch, das in der Kassette gebildet ist, gemäß einer Plattenklassifizierung,
und es wird die Medienart bestimmt.
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4 ist
ein schematisches Diagramm der zweiten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung. 4A zeigt
eine Draufsicht, und 4B zeigt eine
Seitenansicht. Dieselben Komponenten wie in 3 sind
mit denselben Bezugszeichen versehen, und ihre Erläuterung
wird weggelassen.
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Eine optische Anordnung 200 gemäß der zweiten
Ausführungsform
unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform darin, daß sich eine
Umschalteinheit des optischen Weges 211 einer feststehenden
optischen Einheit 201 von der ersten Ausführungsform
unterscheidet. Bei der Umschalteinheit des optischen Weges 211 der
zweiten Ausführungsform
wird ein Rhomboid-Prisma 221 anstelle des ersten Spiegels 121 und
des zweiten Spiegels 122 der ersten Ausführungsform
verwendet.
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5 ist
ein perspektivisches Diagramm des Rhomboid-Prismas der zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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Das Rhomboid-Prisma 221 ist
aus Glasmaterial und in Form eines Rhomboids gebildet und hat eine
Einfallsebene 231, eine erste Reflexionsebene 232,
die zweite Reflexionsebene 233 und eine Ausgangsebene 234.
Die Einfallsebene 231 ist angeordnet, um zu der Ausgangsebene 234 parallel
zu sein, und die erste Reflexionsebene 232 ist angeordnet, um
zu der zweiten Reflexionsebene 233 parallel zu sein. Des
weiteren wird Licht, das der Einfallsebene 231 zugeführt wird,
durch die erste Reflexionsebene 232 und die zweite Reflexionsebene 233 reflektiert und
dann von der Ausgangsebene 234 ausgegeben. Hierbei ist
das Rhomboid-Prisma 221 nicht auf die obengenannte Form
begrenzt, sondern muß vielmehr
einfach irgendeine Form haben, durch die das parallele Versetzen
des einfallenden Lichtes ausgeführt
werden kann.
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Wenn der Betätiger 125 das Zahnrad 124 in der
Richtung von Pfeil E2 rotiert und sich die Zahnstange 123 in
der Richtung von Pfeil D2 bewegt, wird das Licht von der Kollimationslinse 22 direkt
dem Hebespiegel 132 der beweglichen optischen Einheit 102 zugeführt, und
das Licht wird durch die Objektivlinse 134 fokussiert und
auf die Platte 2 einge strahlt. Wenn der Betätiger 125 ferner
das Zahnrad 124 in der Richtung von Pfeil E1 rotiert und
sich die Zahnstange 123 in der Richtung von Pfeil D1 bewegt,
wird das Licht von der Kollimationslinse 22 der Einfallsebene 231 des
Rhomboid-Prismas 221 zugeführt.
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Das Licht, das der Einfallsebene 231 eingegeben
wird, wird der ersten Reflexionsebene 232 im Inneren des
Rhomboid-Prismas 221 zugeführt. Die erste
Reflexionsebene 232 reflektiert das einfallende Licht in
der Richtung, die zu der optischen Achse des einfallenden Lichtes
senkrecht ist, d. h., in der Richtung von Pfeil D2.
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Das durch die erste Reflexionsebene 232 reflektierte
Licht wird der zweiten Reflexionsebene 233 zugeführt. Die
zweite Reflexionsebene 233 reflektiert das Licht von der
ersten Reflexionsebene 232 in der Richtung der beweglichen
optischen Einheit 102. Das durch die zweite Reflexionsebene 233 reflektierte
Licht wird von der Ausgangsebene 234 ausgegeben und der
beweglichen optischen Einheit 102 zugeführt. Das von der Ausgangsebene 234 des
Rhomboid-Prismas 221 ausgegebene Licht wird dem Hebespiegel 133 der
beweglichen optischen Einheit 102 zugeführt, durch die Objektivlinse 135 kondensiert und
auf die Platte 2 eingestrahlt.
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6 und 7 sind Diagramme, die Operationen des
Rhomboid-Prismas erläutern.
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Eine Abweichung der optischen Achse,
die sich durch Rotationen θx, θy und θz des Rhomboid-Prismas 221 ergibt,
wird unter Bezugnahme auf 6 und 7 erläutert.
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Der Abstand zwischen dem Rhomboid-Prisma 221 und
der Objektivlinse 135 ist auf 60 mm festgelegt, wie in 6 gezeigt. 7A zeigt Beziehungen zwischen der Versetzung Δθx prism
[Grad] bezüglich
der optischen Achse des Rotationswinkels von θx um die x-Achse des Rhomboid-Prismas 221 und Δy beam [mm]
des Ausgangsstrahls in der Richtung der Y-Achse. 7B zeigt
Beziehungen zwischen der Versetzung Δθy prism [Grad] bezüglich der optischen
Achse des Rotationswinkels von θy
um die Y-Achse des Rhomboid-Prismas 221 und Δx beam [mm]
des Ausgangsstrahls in der Richtung der X-Achse.
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7C zeigt
Beziehungen zwischen der Versetzung Δθz prism [Grad) bezüglich der
optischen Achse des Rotationswinkels von θz um die Z-Achse des Rhomboid-Prismas 221 und Δy beam [mm)
des Ausgangsstrahls in der Richtung der Y-Achse.
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Die θz-Rotation erzeugt den größten Abweichungsbetrag.
Wenn eine Neigung von 1 Grad vorhanden ist, wird gemäß dieser
Ausführungsform
nur eine Abweichung von etwa 100 Mikrometern erzeugt, wie in 7C gezeigt. Was die θx- und θy-Rotationen angeht,
erzeugt eine Neigung von 1 Grad, wie in 7A bzw. 7B gezeigt,
eine Abweichung der optischen Achse von etwa 35 Mikrometern, die
kaum ein Problem darstellt.
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Da die Positionen der ersten Reflexionsebene 232 und
der zweiten Reflexionsebene 233 des Rhomboid-Prismas 221 feststehend
sind, sich das Rhomboid-Prisma 221 jedoch bewegen kann,
tritt innerhalb des Rhomboid-Prismas 221 keine Neigung des
einfallenden Lichtes auf. Deshalb ist die Abweichung auf Grund der
Rotation des Rhomboid-Prismas 221 minimal, wie in 7A, 78 und 7C gezeigt. Die Konfiguration,
wie sie oben beschrieben ist, ist besonders in einem separierten
optischen System von Vorteil, wo der integrierte optische Kopf 21 und
die Objektivlinsen 134 und 135 separat vorgesehen
sind. Denn bei dem separierten optischen System ist insofern ein
Problem vorhanden, als sich die optische Achse des einfallenden
Lichtes, wenn die bewegliche optische Einheit 102 der Mitte
der Platte 2 nahe ist, von der unterscheidet, wenn die
bewegliche optische Einheit 102 dem Rand der Platte 2 nahe ist,
falls bei dem Licht auf Grund der sich verändernden Distanz zwischen dem
integrierten optischen Kopf 21 und der Objektivlinse 135 eine
Neigung auftritt.
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Der Betrag der Strahlabweichung,
falls die Spiegel 121 und 122 zum Umschalten verwendet werden,
ist unten erläutert.
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Das Prisma 221 bezüglich 6 wird durch die Spiegel 121 und 122 ersetzt,
wobei andere Komponenten dieselben bleiben. Der Abweichungsbetrag des
Strahls, der der Objektivlinse 135 eingegeben wird, auf
Grund der Neigung des Spiegels 121 (der Spiegel 122 ist
feststehend) ist in 7D und 7E gezeigt.
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Der Abweichungsbetrag betrug 178
Mikrometer bei einer Rotation θx
von 0,2 Grad. Der Abweichungsbetrag betrug 178 Mikrometer bei einer
Rotation θy
von 0,1 Grad. Die Abweichungsbeträge stellen die Toleranzgrenze
bei einer optischen Anordnung dar. Was ferner die parallele Versetzung
des Spiegels 121 betrifft, bewegt sich der Strahl, der
der Objektivlinse 135 eingegeben wird, mit demselben Bewegungsbetrag
wie der Spiegel 121. Der Strahl bewegt sich jedoch nicht
senkrecht, d. h., durch das Blatt von 6 hindurch.
Falls der Abweichungsbetrag des Strahls zum Beispiel auf einen Betrag
innerhalb von 100 Mikrometern reduziert werden sollte, ist zum Bewegen
des Spiegels 121 eine hochgradige präzise Steuerung erforderlich.
Und zwar sind eine Bewegungspositionspräzision von unter 100 Mikrometern,
eine θx-Rotation von unter
0,1 Grad und eine θy-Rotation
von unter 0,05 Grad erforderlich.
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Da bei der vorliegenden Ausführungsform das
Rhomboid-Prisma 221 verwendet
wird, ist die Positionsabweichung der optischen Achse auf Grund der
Rotationsneigung so klein wie in 7 gezeigt, auch
wenn sich die Distanz zwischen dem integrierten optischen Kopf 21 und
der Objektivlinse 135 verändert. Daher ist der Betrag
der Positionsabweichung zwischen dem inneren Umfang und der äußeren Begrenzung
der Platte 2 klein.
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Ferner erfordert das Montieren des
Rhomboid-Prismas 221 keine hochpräzisen optischen Einstellungen.
Das heißt,
es reicht aus, wenn das Rhomboid-Prisma 221 so installiert
wird, daß das
Licht von dem Rhomboid-Prisma 221 nicht überragt;
und dementsprechend erfüllt
ein einfaches mechanisches Positionieren seinen Zweck. Ferner erfordert
das Positionieren der Objektivlinse 135, der das Licht
durch das Rhomboid-Prisma 221 zugeführt wird,
keine Einstellungen, falls die Position und die Parallelität der Objektivlinse 134 bezüglich des
Lichtes gesichert sind, das direkt von der Kollimatorlinse 22 zugeführt wird.
Mit anderen Worten, falls die Position der Objektivlinse 134 mit
genügender
Präzision
für das
einfallende Licht eingestellt ist, werden zufriedenstellende Leistungen
erreicht, da die Abweichung des einfallenden Lichtes an der Objektivlinse 135 klein
ist.
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Da des weiteren das Rhomboid-Prisma 121 das
Umschalten des optischen Weges ausführt, ist ein Umschaltmechanismus
des optischen Weges, wie er am Wagen 131 vorgesehen ist,
wie in 2 gezeigt, nicht
erforderlich, wobei das Rhomboid-Prisma 121 unmittelbar
nach der Kollimatorlinse 22 angeordnet wird. Auf diese
Weise kann der Wagen 131 ein leichtes Gewicht haben, wodurch
das Gewicht des Suchmechanismus des separierten optischen Systems
reduziert wird. Ferner ist es auf ein optisches System anwendbar,
das einen Körper
umfaßt,
wobei der Vorteil, daß die
Abweichung der obengenannten optischen Achse klein ist, zugute kommt,
und es wird eine Vereinfachung des Umschaltmechanismus und des Betätigers erreicht.
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Obwohl hier in dieser Ausführungsform
das Rhomboid-Prisma 221 durch
die Zahnstange 123 und das Zahnrad 124 in den
Richtungen von Pfeil D linear bewegt wird, ist dies nicht die einzige
Konfiguration. Zum Beispiel kann die Bewegung durch Elektromagnetismus
unter Verwendung eines Schwingspulenmotors und durch magnetische
Anziehung vorgesehen werden.
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8 ist
ein schematisches Diagramm der dritten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung. Dieselben Komponenten wie in 4 sind
mit denselben Bezugszeichen versehen, und ihre Erläuterung
wird weggelassen.
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Eine optische Anordnung 300 dieser
Ausführungsform
unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform darin, daß eine Umschalteinheit
des optischen Weges 311 einer feststehenden optischen Einheit 301 verschieden
ist.
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Die Umschalteinheit des optischen
Weges 311 dieser Ausführungsform
enthält
das Rhomboid-Prisma 221, das an einem Schwenkarm 331 befestigt
ist. Der Schwenkarm 331 ist mit dem Betätiger 125 verbunden
und wird durch den Betätiger 125 in einer
der Richtungen rotiert, die durch Pfeile E1 und E2 gekennzeichnet
sind.
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Wenn der Betätiger 125 den Schwenkarm 331 in
der Richtung von Pfeil E1 rotiert, bewegt sich das Rhomboid-Prisma 221 zu
der Position, die in 8 durch
die gestrichelten Linien gekennzeichnet ist. Wenn sich das Rhomboid-Prisma 221 zu
der Position bewegt, die in 8 durch
die gestrichelten Linien gekennzeichnet ist, wird das Licht von
der Kollimatorlinse 22 direkt der beweglichen optischen
Einheit 102 zugeführt.
Das Licht, das von der Kollimatorlinse 22 direkt der beweglichen
optischen Einheit 102 zugeführt wird, wird durch den Hebespiegel 132 reflektiert
und der Objektivlinse 134 zugeführt. Die Objektivlinse 134 kondensiert
das Licht von dem Hebespiegel 132 und strahlt das Licht
auf die Platte 2 ein.
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Wenn der Betätiger 125 den Schwenkarm 331 in
der Richtung von Pfeil E2 rotiert, bewegt sich das Rhomboid-Prisma 221 zu
der Position, die in 8 durch
die durchgehende Linie gekennzeichnet ist. Wenn sich das Rhomboid-Prisma 221 zu
der Position bewegt, die in 8 durch
die durchgehende Linie gekennzeichnet ist, wird das Licht von der
Kollimatorlinse 22 durch das Rhomboid-Prisma 221 der beweglichen
optischen Einheit 102 zugeführt. Das Licht, das durch das
Rhomboid-Prisma 221 der beweglichen optischen Einheit 102 zugeführt wird,
wird durch den Hebespiegel 133 reflektiert und der Objektivlinse 135 zugeführt. Die
Objektivlinse 135 kondensiert das Licht von dem Hebespiegel 133 und
strahlt das Licht auf die Platte 2 ein.
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Obwohl in dieser Ausführungsform
das Rhomboid-Prisma 221 verwendet wird, ist dieselbe Funktion
wie mit dem Rhomboid-Prisma 221 auch unter Verwendung einer
Kombination von zwei Spiegeln realisierbar.
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9 ist
ein schematisches Diagramm der vierten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung, und 10 ist
eine Teilansicht des Hauptteils der vierten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung. Dieselben Komponenten wie in 4 sind
mit denselben Bezugszeichen versehen, und ihre Erläuterung
wird weggelassen.
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Eine optische Anordnung 400 dieser
Ausführungsform
unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform darin, daß eine Umschalteinheit
des optischen Weges 411, die in einer feststehenden optischen
Einheit 401 enthalten ist, verschieden ist. Die Umschalteinheit
des optischen Weges 411 dieser Ausführungsform enthält ein Spiegelpaar 421 anstelle
des Rhomboid-Prismas 221.
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Das Spiegelpaar 421 enthält einen
ersten Spiegel 431 und einen zweiten Spiegel 432,
die durch eine Verbindungseinheit 433 verbunden sind, wie
in 10 gezeigt. Die Verbindungseinheit 433 verbindet
den ersten Spiegel 431 und den zweiten Spiegel 432,
wodurch sie parallel bleiben. Das einfallende Licht von der Kollimationslinse 22 ist
für den ersten
Spiegel 431 vorgesehen. Der erste Spiegel 431 reflektiert
das Licht von der Kollimationslinse 22 in der Richtung
von Pfeil D2. Das Licht, das durch den ersten Spiegel 431 reflektiert
wird, ist für
den zweiten Spiegel 432 vorgesehen. Der zweite Spiegel 432 reflektiert
das Licht von dem ersten Spiegel 431 in der Richtung, die
zu dem Licht von der Kollimationslinse 22 parallel ist.
Auf diese Weise realisiert das Spiegelpaar 421 dieselbe
Funktion wie das Rhomboid-Prisma 221. Das Spiegelpaar 421 kann
im Vergleich zu dem Rhomboid-Prisma 221 mit leichtem Gewicht
vorgesehen werden.
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Ähnlich
wie bei der dritten Ausführungsform ist
es zusätzlich
auch möglich,
das Spiegelpaar 421 durch den Betätiger 125 und den
Schwenkarm 331 aus dem optischen Weg des Lichtes von der
Kollimationslinse 22 zu evakuieren. Obwohl die Umschalteinheiten
des optischen Weges 101, 201, 301 und 401 der
vorliegenden Erfindung in den obigen Ausführungsformen auf die separierten
optischen Systeme angewendet werden, ist zusätzlich auch deren Anwendung
auf ein optisches System möglich,
das einen Körper
umfaßt,
da die Umschalteinheiten des optischen Weges 101, 201 und 301 leichter
als jene von 2 sind.
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11 ist
ein schematisches Diagramm der fünften
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Dieselben Komponenten wie in 8 sind mit denselben Bezugszeichen
versehen, und ihre Erläuterung
wird weggelassen.
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Eine optische Anordnung 500 dieser
Ausführungsform
enthält
den integrierten optischen Kopf 21, die Kollimationslinse 22,
eine reflektierende Einheit 511, den Betätiger 125,
den Schwenkarm 331 und die bewegliche optische Einheit 102,
die alle als ein Körper
auf den Wagen montiert sind.
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Das Licht von der Kollimationslinse 22 wird
in der radialen Richtung der Platte 2 ausgestrahlt und der
reflektierenden Einheit 511 zugeführt. Die reflektierende Einheit 511 reflektiert
das Licht von der Kollimationslinse 22 in der Richtung
der beweglichen optischen Einheit 102. Das Licht, das durch
die reflektierende Einheit 511 reflektiert wird, wird für die bewegliche
optische Einheit 102 entweder direkt oder durch das Rhomboid-Prisma 221 vorgesehen.
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Das Licht, das von der reflektierenden
Einheit 411 der beweglichen optischen Einheit 102 direkt zugeführt wird,
wird dem Hebespiegel 132 der beweglichen optischen Einheit 102 zugeführt. Der
Hebespiegel 132 reflektiert das Licht von der reflektierenden
Einheit 411 in der Richtung der Objektivlinse 134.
Die Objektivlinse 134 kondensiert das Licht von dem Hebespiegel 132 und
strahlt das Licht auf die Platte 2 ein. Ferner wird das
Licht, das der beweglichen optischen Einheit 102 durch
das Rhomboid-Prisma 221 zugeführt wird, dem Hebespiegel 133 der
beweglichen optischen Einheit 102 zugeführt. Der Hebespiegel 133 reflektiert
das Licht von dem Rhomboid-Prisma 221 in der Richtung der
Objektivlinse 135. Die Objektivlinse 135 kondensiert
das Licht von dem Hebespiegel 133 und strahlt das Licht
auf die Platte 2 ein.
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Obwohl gemäß dieser Ausführungsform
das Rhomboid-Prisma 221 durch den Schwenkarm 331 aus
dem optischen Weg des Lichtes, das aus der Kollimationslinse 22 heraustritt,
evakuiert wird, können wie
in der ersten Ausführungsform
auch die Zahnstange 123 und das Zahnrad 124 verwendet
werden.
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Obwohl gemäß dieser Ausführungsform
das Rhomboid-Prisma 221 den optischen Weg umschaltet, kann
ferner das Spiegelpaar 421 wie in der vierten Ausführungsform
verwendet werden. Unter Verwendung des Spiegelpaares 421 kann
die optische Anordnung 500 noch leichter werden und kann
die Reaktion der Suchoperation verbessert werden.
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Die optische Anordnung der vorliegenden Erfindung
enthält
ferner übliche
optische Anordnungen, die einen optischen Kopf umfassen, Informationsaufzeichnungs-/-wiedergabevorrichtungen,
die Licht verwenden, und die Umschaltung des optischen Weges.
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Zusätzlich ist die vorliegende
Erfindung nicht auf die obigen Ausführungsformen begrenzt, sondern
verschiedene Abwandlungen sind auf der Basis des Schutzumfangs der
Ansprüche
möglich.
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KURZFASSUNG
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Eine optische Anordnung und eine
Informationsaufzeichnungs-/-Wiedergabevorrichtung unter Verwendung
der optischen Anordnung werden offenbart. Einfallendes Licht wird
an einen Weg ausgegeben, der von einer Vielzahl von Wegen selektiert
wird, so daß ein
optischer Weg mit hoher Präzision
für ein separiertes
(zweiteiliges) optisches System gesichert werden kann. Die optische
Anordnung und die Informationsaufzeichnungs-/-Wiedergabevorrichtung
enthalten eine erste reflektierende Einheit zum Reflektieren des
einfallenden Lichtes in einer feststehenden Richtung und eine zweite
reflektierende Einheit zum Reflektieren des Lichtes, das von der
ersten reflektierenden Einheit empfangen wird, zu einem zweiten optischen
Weg. Die zwei reflektierenden Einheiten sind in einem Körper zwischen
zwei Positionen beweglich, wobei eine Position auf einem ersten
optischen Weg liegt und die andere Position an einer Evakuierungsposition
liegt, wo der erste optische Weg nicht versperrt wird.