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Diese
Erfindung bezieht sich auf ein anamorphes Prisma, auf einen optischen
Kopf, der ein solches Prisma benutzt, und auch auf eine optische
Signal-Aufzeichnungs/Wiedergabe-Einrichtung, die einen solchen optischen
Kopf benutzt.
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In
den vergangenen Jahren sind eine Vielfalt von optischen Aufzeichnungs/Wiedergabe-Einrichtungen entwickelt
worden und sind gegenwärtig
sehr populär.
Jedoch werden Einrichtungen für
optische Platten zur Signal-Aufzeichnungs/Wiedergabe von dem Problem
begleitet, dass sich die Aufzeichnungsleistung der Einrichtung abhängig vom
Profil des Lichtflecks auf der Platte verändern kann. Viele Einrichtungen
für optische Platten
sind derart ausgeführt,
dass sie ein anamorphes Prisma umfassen, das die Verstärkung des
austretenden Lichtstrahls relativ zu dem eintretenden Lichtstrahl
in einer speziellen Richtung des Querschnitts desselben durch Komprimieren
oder Expandieren des auftreffenden Lichtstrahls verändern kann.
Für gewöhnlich wird
ein Halbleiter-Laser als die Lichtquelle eines solchen Systems benutzt,
und der Divergenzwinkel des Strahls, der von dem Halbleiter-Laser
emittiert wird, beträgt
bei FWHM (Full-Width
Half Maximum) ungefähr 10° in einer
Richtung parallel zu der pn-Sperrschichtebene (θ//-Richtung) und ungefähr FWHM
(Full-Width Half Maximum) 20° bis
30° in einer
Richtung senkrecht zu der pn-Sperrschichtebene (θ⊥-Richtung) (das Verhältnis der
Divergenzwinkel oder θ⊥/θ// bezieht
sich auf das Aspekt-Verhältnis).
Daher kann die Intensität
des Lichts ohne eine solche Umwandlung der Vergrößerungsstärke des emittierten Strahls
dramatisch in einem peripheren Bereich längs der Richtung, die der θ//-Richtung
entspricht, abfallen, um es nicht länger möglich zu machen, den Strahldurchmesser
zu verringern. Im Hinblick auf diese Tatsache ist es eine gewöhnliche
Praxis, dass der Strahl, der von dem Halbleiter-Laser emittiert
wird, einer Vergrö ßerungsstärke-Umwandlung
von ungefähr
1,4- bis 3,0-mal zu unterzogen wird, um die richtungsmäßige Varianz
der Verteilung der Intensität
des Lichts zu minimieren. Beispielsweise wird normalerweise, da
der Astigmatismus, der in einer Einrichtung für eine optische Platte wegen
der Verschiebung Δ des
Lichtemissionsflecks von der Kollimatorlinse in der Vorwärtsrichtung
proportional zu Δ × β2 auftreten
kann, wobei β die
Vergrößerungsstärke der
Umwandlung ist, ein Wert, der etwas kleiner als das Geometrieverhältnis ist,
für die
Vergrößerungsstärke-Umwandlung
ausgewählt, um
letzteren zu unterdrücken.
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Herkömmlicherweise
wird ein anamorphes Prisma 101, das in einer Einrichtung
für eine
optische Platte benutzt wird, normalerweise durch Verbinden eines
ersten Prismas 102 und eines zweiten Prismas 103 bereitgestellt,
die aus jeweiligen gläsernen
Materialien hergestellt sind, die voneinander verschieden sind.
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Prismen
zweier verschiedener gläserner
Materialien werden miteinander verbunden, um ein anamorphes Prisma 101 herzustellen,
um letzteres mit dem Effekt der Vergrößerungsstärke-Umwandlung und demjenigen
einer "Entfärbung" zu versehen und
die Leistungsfähigkeit
bei der Herstellung von Prismen zu verbessern. Der Ausdruck "Entfärbung" wird benutzt, um
auf den Effekt zum Verhindern, dass die, Richtung des Lichtstrahls,
der von dem Prisma emittiert wird, merklich geändert wird, wenn die Wellenlänge des
Lichtstrahls, der auf das Prisma trifft, von dem beabsichtigten
Wert verschoben wird, hinzuweisen. Der "Entfärbungs"-Effekt ist für die Einrichtung
für eine
optische Platte der optischen Aufzeichnungsmodulations-Art besonders
wichtig. Während
die Einrichtung dieser Art für
eine optische Platte dazu bestimmt ist, Signale auf einen plattenförmigen Medium
durch Ändern
der Ausgangsleistung des Lasers aufzuzeichnen, kann sich die Laser-Wellenlänge bei
dem äußersten
Beginn und dem äußersten
Ende ihres Betriebs verändern.
Wenn das anamorphe Prisma nicht mit dem "Entfärbungs"-Effekt versehen
ist, kann sich der Winkel des Lichtstrahls, der aus dem anamorphen
Prisma austritt, merklich ändern,
so dass der Strahlfleck, der durch die Objektivlinse auf der Platte
gebildet wird, beachtlich aus der richtigen Position verschoben
werden kann. Dann kann die Bildinstabilität zunehmen, wenn das anamorphe
Prisma in der Richtung der Abtastdichte der optischen Platte benutzt
wird, wohingegen das Problem eines aus der Spur geratenen Lichtflecks
zu einer Signal-Aufzeichnungs/Wiedergabe wird, wenn das anamorphe
Prisma in der radialen Richtung der optischen Platte benutzt wird.
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Herkömmlicherweise
kann eine Technik zum Kombinieren eines gläsernen Materials der Kronglas-Art, das
eine große
Abbesche Zahl hat und dessen Brechungsindex sich kaum dahingehend
auswirken kann, sich als eine Funktion der Wellenlänge von
Licht zu ändern,
und eines gläsernen
Materials der Flintglas-Art, das eine kleine Abbesche Zahl hat und
dessen Brechungsindex sich außerordentlich
dahingehend auswirken kann, sich als eine Funktion der Wellenlänge von
Licht zu ändern,
zum Realisieren des "Entfärbungs"-Effekts für ein anamorphes
Prisma für
eine Linse benutzt werden. Beispielsweise wird ein anamorphes Prisma 101, das
in 1 gezeigt ist, so bestimmt, dass es eine Vergrößerungsstärke-Umwandlung
von 1,9 für
auftreffendes Licht mit einer Wellenlänge von 660 nm zeigt. Ein solches
anamorphes Prisma kann jedoch außerordentlich die Freiheit
der Bestimmung der Konfiguration der optischen Komponenten des optischen
Kopfes einschränken,
weil sich die Richtung des Lichtstrahls, der auf das Prisma trifft,
und diejenige des Lichtstrahls, der das Prisma verlässt, um
einen Winkel von 24,63° beachtlich
unterscheiden.
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2 veranschaulicht
schematisch die Anordnung eines bekannten optischen Kopfes, der
ein solches anamorphes Prisma umfasst, und diejenige des Betriebsabschnitts
einer bekannten Einrichtung für
eine optische Platte, die unter Benut zung eines solchen optischen
Kopfes realisiert ist. 3 zeigt eine schematische Seitenansicht
eines Hauptteils der Einrichtung für eine optische Platte gemäß 2,
gesehen in der Richtung eines Pfeils D in 2.
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Für gewöhnlich wird
zum Bilden eines optischen Kopfes die Richtung der Anordnung eines
anamorphen Prismas gemäß dem Divergenzwinkel
des Halbleiter-Lasers bestimmt.
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Im
folgenden wird die optische Bahn des optischen Kopfes gemäß 2 kurz
beschrieben.
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Der
Laser-Strahl, der von einem Halbleiter-Laser 105 emittiert
ist, wird durch eine Kollimatorlinse 106 einer Kollimitationsfunktion
für die
Vorwärtsrichtung
unterzogen und trifft dann auf ein anamorphes Prisma 101. Der
Laser-Strahl, der
in das anamorphe Prisma 101 eintritt, wird bezüglich eines
Querschnitts des Laser-Strahls in der Richtung, die derjenigen von θ// entspricht,
um das 1,9-fache expandiert, um die Ungleichheit der Intensitätsverteilung
des Laser-Strahls zu korrigieren. Der Laser-Strahl, dessen Intensitätsverteilung
durch das anamorphe Prisma 101 korrigiert ist, wird dann
von letzterem emittiert, um in ein Gitter 107 einzutreten. Der
Laser-Strahl wird dann durch das Gitter 107 in einen Hauptstrahl,
der zum Zwecke einer Spurverfolgungserfassung zu benutzen ist, und
eine Vielzahl von Hilfsstrahlen unterteilt, bevor er durch die Polarisations-Strahlteilerebene
eines Polarisations-Strahlteiler-Prismas 108 übertragen
wird. Die Polarisations-Strahlteilerebene überträgt p-polarisiertes Licht und
reflektiert s-polarisiertes
Licht. Der Laser-Strahl, der durch die Polarisations-Strahlteilerebene übertragen
ist, wird dann veranlasst, in eine 1/4-Wellenplatte 109 einzutreten,
um zu kreispolarisiertem Licht zu werden, und dann wird seine Richtung
durch einen Umlenkspiegel 110, der angeordnet ist, um einen
optischen Kopf 104 dünn
ausführen
zu können,
um 90° umgelenkt,
bevor der Laser-Strahl auf eine Objektivlin se 111 trifft.
Der Laser-Strahl, der in die Objektivlinse 111 eintritt,
wird dann auf die Signal-Aufzeichnungsoberfläche über optischen Platte 116 fokussiert,
um Signale aufzuzeichnen oder Signale von der optische Platte wiederzugeben.
Der Laser-Strahl, der von der optischem Platte 116 reflektiert wird
und zurückkehrt,
wird durch die Objektivlinse 111 einer Kollimitationsfunktion
unterzogen, und dann wird seine Richtung durch den Umlenkspiegel 110 um
90° umgelenkt,
so dass der Laser-Strahl auf die 1/4-Wellenplatte 109 trifft,
welche die Richtung der Polarisation des Laser-Strahls um 90° relativ zu derjenigen der Vorwärts-Ausbreitung
des sich vorwärts
ausbreitenden Laser-Strahls verschiebt. Demgemäß wird der zurückkehrende
Laser-Strahl, dessen Richtung der Polarisation relativ zu derjenigen
des sich vorwärts
ausbreitenden Laser-Strahls um 90° verschoben
ist, durch die Polarisations-Strahlteilerebene des Polarisations-Strahlteiler-Prismas 108 als
S-polarisiertes Licht reflektiert und durch die Total-Reflexionsebene
total reflektiert, bevor er in eine Kollimatorlinse 112 für die Rückwärtsrichtung
eintritt. Der zurückkehrende
Laser-Strahl, der
in die Kollimatorlinse 112 für die Rückwärtsrichtung eintritt, wird
in einen konvergenten Lichtstrahl umgewandelt und dann durch eine
Mehrfachlinse 113 zum Zwecke einer Fokusfehlersignalerfassung
mit einem Astigmatismus versehen, bevor er von einem Photodetektor
empfangen wird. Der Vorgang der Wiedergabe von Information und der
Lichtfleck auf der optischen Platte werden auf Grundlage des optischen
Signals des zurückkehrenden Lichts
gesteuert, das von dem Photodetektor empfangen wird.
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Die
bekannte optische Einrichtung, die durch Benutzen des bekannten
optischen Kopfes 104, der die zuvor beschriebene Konfiguration
hat, realisiert ist, kann klein ausgeführt werden, weil die radiale
Abmessung der optischen Platte 116 verringert werden kann
und folglich die Antriebseinrichtung klein ausgeführt werden kann.
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Wenn θ// = 10°, θ⊥ = 25°, sind eine
Vergrößerungsstärke-Umwandlung β von 1,9-mal
und ein effektives NA des Kollimators von 0,17 für die Vorwärtsrichtung für die Verteilung
der Intensität
von Licht in der Ebene der Pupille der Objektivlinse ausgewählt, und
die Intensität
von Licht bei dem Zentrum der Pupille der Objektivlinse ist 1, die
Intensität
von Licht bei dem äußeren Rand
in Richtung der Abtastdichte der Spuren ist 0,66 und 0,48 bei dem äußeren Rand
in radialer Richtung der optischen Platte. Demgemäß wird die
Intensität
von Licht in Richtung der Abtastdichte der Spuren weniger verringert.
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Bei
einigen Einrichtungen für
eine optische Platte wird die Verringerung der Intensität von Licht
jedoch in radialer Richtung der optischen Platte kleiner als in
Richtung der Abtastdichte der Spuren gemacht. Für eine solche Einrichtung für eine optische
Platte ist es, damit sie die Komponenten gemäß 2 umfasst,
möglich, eine
von drei verschiedenen Anordnungen zu wählen, wie sie im folgenden
beschrieben sind. Die drei verschieden Anordnungen bringen jedoch
jeweilige Probleme mit sich, auf die im folgenden hingewiesen wird.
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4 zeigt
eine Anordnung einer Einrichtung für eine optische Platte, bei
welcher der Halbleiter-Laser 105 und das anamorphe Prisma 101 um
90° relativ
zueinander durch Annehmen des Verhältnisses der zwei Intensitäten des
Lichts gedreht sind. 5 zeigt eine schematische Seitenansicht
eines Hauptteils der Anordnung gemäß 4 gesehen
in der Richtung eines Pfeils E. Bei dieser Anordnung ist, da Licht,
welches in das Polarisations-Strahlteiler-Prisma 108 eintritt,
S-polarisiert ist, eine 1/2-Wellenplatte 115 eingefügt, um P-polarisiertes
Licht zu erzeugen. Mit dieser Anordnung hat der optische Kopf 104 jedoch,
da das anamorphe Prisma 101 die optische Achse auf 24,63° neigt, eine
große
Höhe, wodurch
die optische Einrichtung groß wird,
und zusätzlich
ist es schwierig, den gewünschten
Genauigkeits grad der Bearbeitung der Basis aufrechtzuerhalten, auf
der die Komponenten angeordnet werden.
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6 zeigt
eine andere Anordnung einer optischen Platte, bei der das anamorphe
Prisma 101 durch ein anamorphes Prisma 117 ersetzt
ist, das von der Art ist, bei der das Gesamtprisma ohne Verbinden
zweier Prismen realisiert ist, um die Neigung der optischen Achse
in der optischen Bahn zu vermeiden. 7 zeigt eine
schematische Seitenansicht eines Hauptteils der Anordnung gemäß 6 gesehen
in der Richtung eines Pfeils F. 8 zeigt
eine vergrößerte Ansicht
des anamorphen Prismas 117. Bei dieser Anordnung, die das anamorphe
Prisma 117 benutzt, sind – während beide, das Licht, das
in das anamorphe Prisma 117 eintritt, und das Licht, das
aus dem anamorphen Prisma 117 austritt, parallel zueinander
ausgerichtet werden können – die Komponenten
des Gesamtprismas, die ein erstes Prisma 118, ein zweites
Prisma 119 und ein Halteteil 120 enthalten, einzeln
und genau zu verbinden, so dass der Vorgang des Herstellens eines
solchen anamorphen Prismas 117 ein zeitaufwendiger ist
und folglich die Leistungsfähigkeit
der Herstellung eines solchen anamorphen Prismens 117 unvermeidlich
gering ist.
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9 zeigt
eine Anordnung einer Einrichtung für eine optische Platte, bei
welcher der relative Winkel des Halbleiter-Lasers 105 und
des anamorphen Prismas 101 unverändert gehalten wird, aber alle
verbleibenden Komponenten um 90° gedreht
sind. 10 zeigt eine schematische Seitenansicht
eines Hauptteils der Anordnung gemäß 9 gesehen
in der Richtung eines Pfeils G. Bei dieser Anordnung sind infolge
der Änderung
des Positionsverhältnisses
der optischen Platte 116 relativ zu den Spuren beide, das
Gitter 107 und der Photodetektor 114, um 90° gedreht.
Während
diese Anordnung weder das Problem hinsichtlich der Höhe des optischen
Kopfes 104 und der Bearbeitungsgenauigkeit der Basis noch
das Problem einer geringen Leistungsfähigkeit der Herstellung anamorpher
Prismen 101 mit sich bringt, ist die optische Platte dargestellt,
um die große
radiale Abmessung zu zeigen, die den Antriebsmechanismus sehr groß macht,
was es schwierig macht, die Abmessungen der Einrichtung für eine optische
Platte klein zu machen.
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Verschiedenartige
jeweilige Ausführungsformen
und Merkmale der Erfindung sind in den vorliegenden Ansprüchen angegeben.
Ein anamorphes Prisma gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 ist aus der Druckschrift
US 5 920 539A bekannt.
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Im
Hinblick auf die zuvor genannten Umstände beim Stand der Technik
können
Ausführungsbeispiele der
vorliegenden Erfindung sowohl ein anamorphes Prisma, das leicht
die Intensitätsverteilung
des Lichtstrahls auf dem Aufzeichnungsmedium modifizieren kann und
erlaubt, die Einrichtung, die das anamorphe Prisma enthält, zur
Signal-Aufzeichnungs/Wiedergabe unter optimalen Bedingungen zu betreiben,
ohne merklich die Abmessungen der Einrichtung zu vergrößern, als
auch einen optischen Kopf und eine optische Aufzeichnungs/Wiedergabe-Einrichtung schaffen,
die ein solches anamorphes Prisma umfasst, die klein sind und mit hoher
Herstellungs-Leistungsfähigkeit
hergestellt werden können.
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Gemäß der Erfindung
wird die vorstehend genannte Aufgabe durch Vorsehen eines anamorphen
Prismas gelöst,
das dafür
eingerichtet ist, einen auftreffenden Lichtstrahl in einer speziellen
Richtung des Querschnitts des Lichtstrahls zu komprimieren oder
zu expandieren, bevor ihm erlaubt wird, aus dem Prisma auszutreten,
welches anamorphe Prisma umfasst:
ein erstes Prisma, das aus
einem ersten lichtleitenden Material hergestellt ist,
ein zweites
Prisma, das aus einem zweiten lichtleitenden Material hergestellt
ist,
wobei das erste Prisma und das zweite Prisma längs jeweiliger
Ebenen derselben miteinander verbunden sind,
der Lichtstrahl,
der in das erste Prisma eintritt, in einer speziellen Richtung des
Querschnitts des Strahls mit einer vorbestimmten Vergrößerungsstärke expandiert
oder komprimiert wird und
dem expandierten oder komprimierten
Lichtstrahl erlaubt wird, aus dem zweiten Prisma auszutreten und
sich in einer Richtung auszubreiten, die im wesentlichen die gleiche
wie die Ausbreitungsrichtung des auftreffenden Lichtstrahls ist,
der in das erste Prisma eintritt.
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Da
ein anamorphes Prisma gemäß der Erfindung
ein erstes Prisma, das aus einem ersten lichtleitenden Material
hergestellt ist, und ein zweites Prisma umfasst, das aus einem zweiten
lichtleitenden Material hergestellt ist, die längs vorbestimmter jeweiliger
Ebenen derselben miteinander verbunden sind, kann es mit Leichtigkeit
bereitgestellt werden, und ein solches anamorphes Prismen kann mit
einer hohen Herstellungs-Leistungsfähigkeit hergestellt werden.
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Zusätzlich hat,
da ein anamorphes Prisma gemäß der Erfindung
so ausgeführt
ist, dass der Lichtstrahl, der in das erste Prisma eintritt, in
einer speziellen Richtung des Querschnitts des Strahls mit einer
vorbestimmten Vergrößerungsstärke expandiert
oder komprimiert wird und dem expandierten oder komprimierten Lichtstrahl
gestattet wird, aus dem zweiten Prisma auszutreten und sich in einer
Richtung, die im wesentlichen die gleiche wie die Ausbreitungsrichtung
des auftreffenden Lichtstrahls ist, der in das erste Prisma eintritt,
auszubreiten, das anamorphe Prisma sowohl die charakteristische
Eigenschaft eines anamorphen Prismas, das ohne Verbinden von Prismen
realisiert ist, was erlaubt, dass beide, das Licht, das in das anamorphe
Prisma 117 eintritt, und das Licht, das aus dem anamorphen
Prisma 117 austritt, parallel zueinander ausgerichtet werden,
als auch diejenige eines anamorphen Prismas, das durch Verbinden
von Prismen realisiert ist, was gestattet, dass das Prisma mit einer
hohen Herstellungs-Leistungsfähigkeit
bereitgestellt werden kann.
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Bei
einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung ist außerdem
ein optischer Kopf vorgesehen, der dafür eingerichtet ist, einen Lichtstrahl
aus einer Lichtquelle auf ein optisches Aufzeichnungsmedium zu richten,
welcher optische Kopf umfasst:
ein anamorphes Prisma zum Umsetzen
des Lichtstrahls, der von der Lichtquelle abgestrahlt wird, in eine
spezielle Richtung des Querschnitts des Lichtstrahls,
eine
Objektivlinse zum Konvergieren des Lichtstrahls, der von dem anamorphen
Prisma abgestrahlt wird und ein optisches Aufzeichnungsmedium mit
dem Lichtstrahl anstrahlt und
einen Photodetektor zum Empfangen
des Lichtstrahls, der von optischen Aufzeichnungsmedium reflektiert
und zurückgesendet
wird,
welches anamorphe Prisma aufweist:
ein erstes Prisma,
das aus einem ersten lichtleitenden Material hergestellt ist,
ein
zweites Prisma, das aus einem zweiten lichtleitenden Material hergestellt
ist,
wobei das erste Prisma und das zweite Prisma längs vorbestimmter
jeweiliger Ebenen derselben miteinander verbunden sind,
der
Lichtstrahl, der in das erste Prisma eintritt, in einer speziellen
Richtung des Querschnitts des Strahls mit einer vorbestimmten Vergrößerungsstärke expandiert
oder komprimiert wird und
dem expandierten oder komprimierten
Lichtstrahl erlaubt wird, aus dem zweiten Prisma auszutreten und
sich in einer Richtung auszubreiten, die im wesentlichen die gleiche
wie die Ausbreitungsrichtung des auftreffenden Lichtstrahls ist,
der in das erste Prisma eintritt.
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Da
ein optischer Kopf gemäß der Erfindung
ein anamorphes Prisma umfasst, das ein erstes Prima, das aus einem
ersten lichtleitenden Material hergestellt ist, und ein zweites
Prisma hat, das aus einem zweiten lichtleittenden Material hergestellt
ist, die längs
vorbestimmter jeweiliger Ebenen derselben miteinander verbunden
sind, kann er mit Leichtigkeit bereitgestellt werden, und solch
ein anamorphes Prisma kann mit hoher Herstellungs-Leistungsfähigkeit
hergestellt werden.
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Zusätzlich kann,
da der optische Kopf gemäß der Erfindung
ein anamorphes Prisma umfasst, das so ausgeführt ist, dass der Lichtstrahl,
der in das erste Prisma eintritt, in einer speziellen Richtung des
Querschnitts des Strahls mit einer vorbestimmten Vergrößerungsstärke expandiert
oder komprimiert wird und dem expandierten oder komprimierten Lichtstrahl
gestattet wird, aus dem zweiten Prisma auszutreten und sich in einer
Richtung auszubreiten, die im wesentlichen die gleiche wie die Ausbreitungsrichtung
des auftreffenden Lichtstrahls ist, der in das erste Prisma eintritt,
der optische Kopf mit kleinen Abmessungen ausgeführt werden.
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Bei
einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung ist eine optische Aufzeichnungs/Wiedergabe-Finrichtung
zum optischen Aufzeichnen eines Informationssignals auf und Wiedergeben
eines Informationssignals von einer Signalaufzeichnungs-Oberfläche eines
optischen Aufzeichnungsmediums vorgesehen, welche Einrichtung umfasst:
einen
optischen Kopf, der enthält:
eine
Lichtquelle,
ein anamorphes Prisma zum Umsetzen des Lichtstrahls,
der von der Lichtquelle abgestrahlt wird, in eine spezielle Richtung
des Querschnitts des Lichtstrahls,
eine Objektivlinse zum Konvergieren
des Lichtstrahls, der von dem anamorphen Prisma abgestrahlt wird,
und zum Anstrahlen eines optischen Aufzeichnungsmediums mit dem
Lichtstrahl,
einen Photodetektor zum Empfangen des Lichtstrahls,
der von dem optischen Aufzeichnungsmedium reflektiert und zurückgesendet
wird,
eine Signalverarbeitungs-Schaltung zum Verarbeiten des
Erfassungssignals aus dem optischen Kopf und
ein Steuermittel
zum Steuern des Betriebs des optischen Kopfes in Übereinstimmung
mit dem Ausgangssignal der Signalverarbeitungs-Schaltung,
welches
anamorphe Prisma umfasst:
ein erstes Prisma, das aus einem
ersten lichtleitenden Material hergestellt ist,
ein zweites
Prisma, das aus einem zweiten lichtleitenden Material hergestellt
ist,
wobei das erste Prisma und das zweite Prisma längs vorbestimmter
jeweiliger Ebenen derselben miteinander verbunden sind,
der
Lichtstrahl, der in das erste Prisma eintritt, in einer speziellen
Richtung des Querschnitts des Strahls mit einer vorbestimmten Vergrößerungsstärke expandiert
oder komprimiert wird und
dem expandierten oder komprimierten
Lichtstrahl erlaubt wird, aus dem zweiten Prisma auszutreten und
sich in einer Richtung auszubreiten, die im wesentlichen die gleiche
wie die Ausbreitungsrichtung des auftreffenden Lichtstrahls ist,
der in das erste Prisma eintritt.
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Da
eine optische Aufzeichnungs/Wiedergabe-Einrichtung gemäß der Erfindung
ein anamorphes Prisma umfasst, das ein erstes Prisma, das aus einem
ersten lichtleitenden Material hergestellt ist, und ein zweite Prisma
hat, das aus einem zweiten lichtleitenden Material hergestellt ist,
die längs
vorbestimmter jeweiliger Ebenen derselben miteinander verbunden
sind, kann es mit Leichtigkeit bereitgestellt werden, und solch
ein anamorphes Prismen kann mit einer hohen Herstellungs-Leistungsfähigkeit
hergestellt werden.
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Zusätzlich kann,
da die optische Aufzeichnungs/Wiedergabe-Einrichtung gemäß der Erfindung ein anamorphes
Prisma umfasst, das so ausgeführt
ist, dass der Lichtstrahl, der in das erste Prisma eintritt, in
einer speziellen Richtung des Querschnitts des Strahls mit einer
vorbestimmten Vergrößerungsstärke expandiert oder
komprimiert wird und dem expandierten oder komprimierten Lichtstrahl
gestattet wird, aus dem zweiten Prisma auszutreten und sich in einer
Richtung, die im wesentlichen die gleiche wie die Ausbreitungsrichtung des
auftreffenden Lichtstrahls ist, der in das erste Prisma eintritt,
auszubreiten, die optische Aufzeichnungs/Wiedergabe-Einrichtung
mit kleinen Abmessungen ausgeführt
werden.
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Wie
zuvor festgestellt umfasst ein anamorphes Prisma gemäß der Erfindung
ein erstes Prisma, das aus einem ersten lichtleitenden Material
hergestellt ist, und ein zweites Prisma, das aus einem zweiten lichtleitenden
Material hergestellt ist, die längs
vorbestimmter jeweiliger Ebenen derselben miteinander verbunden sind.
Zusätzlich
ist das anamorphe Prisma so ausgeführt, dass der Lichtstrahl,
der in das erste Prisma eintritt, in einer speziellen Richtung des
Querschnitts des Strahls mit einer vorbestimmten Vergrößerungsstärke expandiert
oder komprimiert wird und dem expandierten oder komprimierten Lichtstrahl
gestattet wird, aus dem zweiten Prisma auszutreten und sich in einer
Richtung auszubreiten, die im wesentlichen die gleiche wie die Ausbreitungsrichtung
des auftreffenden Lichtstrahls ist, der in das erste Prisma eintritt.
Daher hat das anamorphe Prisma sowohl die charakteristische Eigenschaft
eines anamorphen Prismas, das ohne Verbinden von Prismen realisiert
ist, was erlaubt, dass Licht, das in das anamorphe Prisma eintritt,
und Licht, das aus dem anamorphen Prisma austritt, parallel zueinander
ausgerichtet werden, als auch eines anamorphen Prismas, das durch
Verbinden von Prismen realisiert ist, was erlaubt, dass das Prisma
mit einer ho hen Herstellungs-Leistungsfähigkeit bereitgestellt werden
kann.
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Ein
optischer Kopf gemäß der Erfindung
umfasst ein anamorphes Prisma zum Umsetzen des Lichtstrahls, der
von einer Lichtquelle emittiert wird, in eine spezielle Richtung
des Querschnitts des Lichtstrahls, eine Objektivlinse zum Konvergieren
des Lichtstrahls, der von dem anamorphen Prisma emittiert ist, und
zum Anstrahlen eines optischen Aufzeichnungsmediums mit dem Lichtstrahl
sowie einen Photodetektor zum Empfangen des Lichtstrahls, der von
dem optischen Aufzeichnungsmedium reflektiert und zurückgesendet
wird, welches anamorphe Prisma ein erstes Prisma, das aus einem
ersten lichtleitenden Material hergestellt ist, und ein zweites
Prisma hat, das aus einem zweiten lichtleitenden Material hergestellt
ist, wobei das erste Prisma und das zweite Prisma längs vorbestimmter
jeweiliger Ebenen derselben miteinander verbunden sind, der Lichtstrahl,
der in das erste Prisma eintritt, in einer speziellen Richtung des
Querschnitts des Strahls mit einer vorbestimmten Vergrößerungsstärke expandiert
oder komprimiert wird und dem expandierten oder komprimierten Lichtstrahl
gestattet ist, aus dem zweiten Prisma auszutreten und sich in einer
Richtung auszubreiten, die im wesentlichen die gleiche wie die Ausbreitungsrichtung
des auftreffenden Lichtstrahls ist, der in das erste Prisma eintritt.
Da ein optischer Kopf gemäß der Erfindung
ein anamorphes Prisma umfasst, das eine solche Konfiguration hat,
kann er mit Leichtigkeit bereitgestellt und mit einer hohen Herstellungs-Leistungsfähigkeit hergestellt
werden. Zusätzlich
kann ein solcher optischer Kopf merklich mit kleinen Abmessungen
ausgeführt werden.
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Eine
optische Aufzeichnungs/Wiedergabe-Einrichtung zum optischen Aufzeichnen
eines Informationssignals auf und Wiedergeben eines Informationssignals
von der Signal-Aufzeichnungsoberfläche eines optischen Aufzeichnungsmediums
gemäß der Erfindung
umfasst einen optischen Kopf, der eine Lichtquelle, ein anamorphes
Prisma zum Umsetzen des Lichtstrahls, der von der Lichtquelle emittiert
wird, in eine spezielle Richtung des Querschnitts des Lichtstrahls,
eine Objektivlinse zum Konvergieren des Lichtstrahls, der von dem anamorphen
Prisma emittiert wird und Anstrahlen eines optischen Aufzeichnungsmediums
mit dem Lichtstrahl, einen Photodetektor zum Empfangen des Lichtstrahls,
der von dem optischen Aufzeichnungsmedium reflektiert und zurückgesendet
wird, eine Signal-Verarbeitungsschaltung zum Verarbeiten des Erfassungssignals
aus dem optischen Kopf sowie Steuermittel zum Steuern des Betriebs
des optischen Kopfes gemäß dem Ausgangssignal
der Signal-Verarbeitungsschaltung, wobei das anamorphe Prisma ein
erstes Prisma, das aus einem ersten lichtleitenden Material hergestellt
ist, und ein zweites Prisma hat, das aus einem zweiten lichtleitenden
Material hergestellt ist, das erste Prisma und das zweite Prisma
längs vorbestimmter
jeweiliger Ebenen derselben miteinander verbunden sind, der Lichtstrahl,
der in das erste Prisma eintritt, in einer speziellen Richtung des
Querschnitts des Strahls mit einer vorbestimmten Vergrößerungsstärke expandiert
oder komprimiert wird und dem expandierten oder komprimierten Lichtstrahl
gestattet wird, aus dem zweiten Prisma auszutreten und sich in einer
Richtung auszubreiten, die im wesentlichen die gleiche wie die Ausbreitungsrichtung
des auftreffenden Lichtstrahls ist, der in das erste Prisma eintritt.
Da eine optische Aufzeichnungs/Wiedergabe-Einrichtung gemäß der Erfindung
ein anamorphes Prisma umfasst, das eine solche Konfiguration hat,
kann sie mit Leichtigkeit bereitgestellt und mit einer hohen Herstellungs-Leistungsfähigkeit
hergestellt werden. Zusätzlich
kann ein optischer Kopf mit merklich kleinen Abmessungen ausgeführt werden.
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Daher
ist gemäß der Erfindung
ein anamorphes Prisma vorgesehen, das leicht die Intensitätsverteilung
des Lichtstrahls auf dem Aufzeichnungsmedium modifizieren kann und der
Einrichtung, die es enthält,
erlaubt, zur Signal-Aufzeichnungs/Wiedergabe unter optimalen Bedingungen
ohne merkliches Erhöhen
der Abmessungen der Einrichtung längs des optischen Kopfes und
der optischen Aufzeichnungs/Wiedergabe-Einrichtung zu arbeiten,
die ein solches anamorphes Prisma enthält, welche Elemente klein sind
und mit einer hohen Herstellungs-Leistungsfähigkeit hergestellt werden
können.
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Im
folgenden wird die Erfindung anhand von Beispielen unter Bezugnahme
auf die vorliegenden Figuren beschrieben, wobei in den Figuren durchwegs
gleiche Teile mit den selben Bezugszeichen versehen sind.
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1 zeigt
eine schematische Querschnittsansicht eines herkömmlichen anamorphen Prismas.
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2 zeigt
eine schematische Draufsicht eines optischen Kopfes, der ein herkömmliches
anamorphes Prisma umfasst, und des Betriebsteils einer Einrichtung
für eine
optische Platte, der durch Benutzen des optischen Kopfes realisiert
ist, welcher Betriebsteil einen Hauptteil der Einrichtung veranschaulicht.
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3 zeigt
eine schematische Seitenansicht der Einrichtung für eine optische
Platte gemäß 2 gesehen
längs eines
Pfeils D in 2, die einen Haupt-Teil der Einrichtung
veranschaulicht.
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4 zeigt
eine schematische Draufsicht eines optischen Kopfes, der ein anderes
herkömmliches anamorphes
Prisma umfasst, und und des Betriebsteils einer Einrichtung für eine optische
Platte, der durch Benutzen des optischen Kopfes realisiert ist,
welcher Betriebsteil einen Hauptteil der Einrichtung veranschaulicht.
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5 zeigt
eine schematische Seitenansicht der Einrichtung für eine optische
Platte gemäß 4 gesehen
längs eines
Pfeils E in 4, die einen Haupt-Teil der Einrichtung
veranschaulicht.
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6 zeigt
eine schematische Draufsicht eines optischen Kopfes, der ein noch
weiteres herkömmliches
anamorphes Prisma umfasst, und des Betriebsteils einer Einrichtung
für eine
optische Platte, der durch Benutzen des optischen Kopfes realisiert
ist, welcher Betriebsteil einen Hauptteil der Einrichtung veranschaulicht.
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7 zeigt
eine schematische Seitenansicht der Einrichtung für eine optische
Platte gemäß 6 gesehen
längs eines
Pfeils F in 6, die einen Haupt-Teil der Einrichtung
veranschaulicht.
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8 zeigt
eine vergrößerte schematische
Querschnittsansicht eines anamorphen Prismas, das ohne Verbinden
zweier anamorpher Prismen realisiert ist.
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9 zeigt
eine schematische Draufsicht eines optischen Kopfes, der ein noch
weiteres herkömmliches
anamorphes Prisma umfasst, und des Betriebsteils einer Einrichtung
für eine
optische Platte, der durch Benutzen des optischen Kopfes realisiert
ist, welcher Betriebsteil einen Hauptteil der Einrichtung veranschaulicht.
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10 zeigt
eine schematische Seitenansicht der Einrichtung für eine optische
Platte gemäß 9 gesehen
längs eines
Pfeils F in 9, die einen Haupt-Teil der Einrichtung
veranschaulicht.
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11 zeigt
eine schematische Querschnittsansicht eines Ausführungsbeispiels eines anamorphen Prismas
gemäß der Erfindung.
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12 zeigt
ein Diagramm, welches das Verhältnis
zwischen der anamorphen Verstärkung
und dem Wert der linken Seite einer Formel (3) veranschaulicht.
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13 zeigt
eine schematische Querschnittsansicht eines Ausführungsbeispiels eines anamorphen Prismas
gemäß der Erfindung,
das eine Reflexionsebene auf einer Oberfläche desselben hat.
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14 zeigt
eine schematische Querschnittsansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels
eines anamorphen Prismas gemäß der Erfindung,
das eine Strahlteilerebene auf einer Oberfläche desselben hat.
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15 zeigt
eine schematische Draufsicht eines Ausführungsbeispiels eines optischen
Kopfes gemäß der Erfindung.
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16 zeigt
eine schematische Seitenansicht des Ausführungsbeispiels gemäß 15 gesehen längs eines
Pfeils C in 15.
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17 zeigt
eine schematische Querschnittsansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels
des anamorphen Prismas gemäß der Erfindung.
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18 zeigt
eine schematische Querschnittsansicht eines noch weiteren Ausführungsbeispiels
des anamorphen Prismas gemäß der Erfindung.
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19 zeigt
ein schematisches Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels einer optischen
Aufzeichnungs/Wiedergabe Einrichtung gemäß der Erfindung.
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Im
folgenden wird die vorliegende Erfindung in mehr Einzelheiten unter
Bezugnahme auf die vorliegenden Figuren beschrieben, die bevorzugte
Ausführungsbeispiele
der Erfindung veranschaulichen. Während die Ausführungsbeispiele
wie im folgenden beschrieben auf verschiedene Art und Weise speziell
und technisch angegeben sind, ist die vorliegende Erfindung in keiner
Weise auf diese beschränkt,
und sie können
in geeigneter Weise ohne Verlassen des Schutzumfangs der Erfindung
modifiziert werden.
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Zuerst
wird ein Ausführungsbeispiel
eines anamorphen Prismas gemäß der Erfindung
unter Bezugnahme auf 11 beschrieben.
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Ein
anamorphes Prisma 1 ist ein entfärbendes anamorphes Prisma,
das einen Entfärbungseffekt
aufweist und ein Paar von Prismen umfasst, die aus verschiedenen
gläsernen
Materialien hergestellt sind. Im einzelnen umfasst es ein erstes
Prisma 2, das aus BAM3 (Markenname, OHARA) hergestellt
ist, und ein zweites Prisma 3, das aus SLAM60. (Markenname,
OHARA) hergestellt ist, die miteinander verbunden sind. Das anamorphe
Prisma 1 ist dazu bestimmt, sich mit Licht mit einer Wellenlänge von
660 ± 30
nm zu beschäftigen.
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Während das
anamorphe Prisma 1 durch Verbinden zweier verschiedener
gläserner
Materialien miteinander gebildet ist, werden der Lichtstrahl, der
in das anamorphe Prisma 1 eintritt, und der entsprechende Lichtstrahl,
der aus dem anamorphen Prisma 1 austritt, derart ausgerichtet,
dass sie sich im wesentlichen parallel zueinander ausbreiten. Im
einuelnen ist das anamorphe Prisma 1 dazu bestimmt, den
ankommenden Lichtstrahl mit einer vorbestimmten Vergrößerungsstärke in eine
vorbestimmte Richtung des Querschnitts des Lichtstrahls umzusetzen
und dem abgehenden Lichtstrahl zu gestatten, das Prisma in einer
Richtung zu verlassen, die im wesentlichen parallel zu derjenigen
des ankommenden Lichtstrahls ist. Mit dieser Anordnung kann die
Verteilung der Intensität
des Lichts in der Pupille der Objektivlinse mit Leichtigkeit durch
Modifizieren der relativen Richtung des Halbleiter-Lasers 8 und
des anamorphen Prismas 1 modifiziert werden.
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Zusätzlich sind
mit diesem anamorphen Prisma 1, da die optische Achse des
ankommenden Lichtstrahls und diejenige des abgehenden Lichtstrahls
nicht relativ zueinander geneigt, und der optische Kopf, der es
enthält,
nicht, was die Abmessungen betrifft, durch Benutzung des Prismas
beeinflusst. In anderen Worten ausgedrückt heißt dies, dass, da sich der
ankommende Lichtstrahl und der abgehende Lichtstrahl des anamorphen
Prismas 1 parallel zueinander ausbreiten, es für den optischen
Kopf, den es umfasst, nicht notwendig ist, mit einem Zwischenraum
zum Anpassen der relativen Neigung der optischen Achse des ankommenden
Lichtstrahls und derjenigen des abgehenden Lichtstrahls zu versehen.
Demgemäß ist es
möglich,
den optischen Kopf mit kleinen Abmessungen auszuführen.
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Zusätzlich benötigt das
anamorphe Prisma 1 keinerlei spezielle Herstellungsschritte.
In anderen Worten ausgedrückt
heißt
dies, dass es durch Benutzen eines geeigneten herkömmlichen
Herstellungsprozesses für
ein anamorphes Prisma bereitgestellt werden kann. Außerdem ist
das anamorphe Prisma 1, da die optische Achse des ankommenden
Lichtstrahls und und diejenige des abgehenden Lichtstrahls nicht
relativ zueinander geneigt sind, verglichen mit herkömmlichen
anamorphen Prismen nicht strengen Anforderungen in bezug auf die
Genauigkeit der Bearbeitung und Befestigung unterworfen, so dass
es mit einem erhöhten
Grad von Leistungsfähigkeit
hergestellt werden kann
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Herkömmliche
anamorphe Prismen werden durch Kombinieren eines gläsernen Materials
der Kronglasart, das eine große
Abbesche Zahl hat und dessen Brechungsindex folglich weniger durch
die Wellenlänge beeinflusst
wird, und eines glä sern
Materials der Flintglasart bereitgestellt, das eine kleine Abbesche
Zahl hat und dessen Brechungsindex folglich mehr durch die Wellenlänge beeinflusst
wird. Andererseits wird das anamorphe Prisma 1 gemäß der Erfindung
durch Kombinieren zweier gläserner
Materialien realisiert, deren Abbesche Zahlen im wesentlichen gleich
sind, deren Brechungsindizes jedoch verschieden voneinander sind.
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Ein
entfärbendes
anamorphes Prisma zeigt zwei Effekte, nämlich "Umwandlung eines Querschnitts eines
Lichtstrahls" und "Entfärbung" mittels Doppelbrechungen.
Tabelle 1 veranschaulicht zusammenfassend vergleichend die Charakteristika
eines herkömmlichen
anamorphen Prismas und diejenigen des zuvor genannten Ausführungsbeispiels
eines anamorphen Prismas.
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Die
untenstehende Tabelle 2 zeigt numerische Werte, die für die zwei
verschiedenen anamorphen Prismen gemäß Tabelle 1 gewonnen sind.
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Der
Ausdruck "anamorphe
Vergrößerungsstärke" weist auf den Koeffizienten
der Expansion eines Lichtstrahls hin, der sich längs der Richtung A→B in 11 ausbreitet.
Wenn jedoch veranlasst wird, dass sich der Lichtstrahl in einem
anamorphen Prisma längs
der Richtung B→A
in 11 ausbreitet, um den Querschnitt des Lichtstrahls
zu verringern, wird die anamorphe Vergrößerungsstärke reziprok zu dem Koeffizienten
der Kompression sein.
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Wie
aus Tabelle 2 ersichtlich ist bei dem anamorphen Prisma 1 gemäß der Erfindung
die Vergrößerungsstärke der
Umwandlung, verursacht durch die zweite Brechung in der Verbindungsebene
des ersten Prismas 2 und des zweiten Prismas 3 größer als
die entsprechende, verursacht durch die erste Brechung in der Eingangsebene
des ersten Prismas. Der Ausdruck "Vergrößerungsstärke der Umwandlung" weist auf den Koeffizienten
der Expansion oder Kompression des Querschnitts des Lichtstrahls
hin. Demgemäß bedeutet
der Ausdruck "große Vergrößerungsstärke der
Umwandlung", dass
wenn der Querschnitt des Lichtstrahls vor der Umwandlung gleich
1 ist, sich der Koeffizient der Expansion oder Kompression des Querschnitts
des Lichtstrahls merklich von 1 unterscheidet. Wenn das anamorphe
Prisma 1 dazu benutzt wird, den Querschnitt des Lichtstrahls
in einer speziellen Richtung zu verringern, ist die "Vergrößerungsstärke der
Umwandlung" groß, wenn
der Koeffizient der Kompression viel kleiner als 1 ist.
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Bei
einem herkömmlichen
anamorphen Prisma unterscheidet sich die Wellenlängenabhängigkeit des Brechungsindex
außerordentlich
zwischen dem gläsernen
Material des ersten Prismas und demjenigen des zweiten Prismas,
so dass für
den Brechungswinkel, der erforderlich ist, um die Wellenlängenabhängigkeit
des Brechungswinkels zu kompensieren, der sich durch die erste Brechung
in der Eingangsebene des ersten Prismas ergibt, nur ein kleiner
Wert ausgewählt
werden kann. Als Ergebnis wird der Einfallswinkel des Lichtstrahls klein,
der sich aus der zweiten Brechung in der Verbindungsebene des ersten
Prismas und des zweiten Prisma ergibt. Demgemäß wird die Änderung des Winkels der Ausbreitungsrichtung
des Lichtstrahls, die durch die erste Brechung verursacht wird,
direkt auf die Änderung
der Ausbreitungsrichtung zwischen dem ankommenden Lichtstrahl und
dem abgehenden Lichtstrahl reflektiert.
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Im
Gegensatz zu dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel des anamorphen
Prismas 1 unterscheidet sich die Wellenlängenabhängigkeit
des Brechungsindex zwischen dem gläsernen Material des ersten Prismas
und demjenigen des zweiten Prismas nur geringfügig, so dass ein großer Wert
für den
Brechungswinkel, der erforderlich ist, um die Wellenlängenabhängigkeit
des Brechungswinkels zu kompensieren, der sich aus der ersten Brechung
in der Eingangsebene des ersten Prismas ergibt, ausgewählt werden
kann. Als Ergebnis wird der Einfallswinkel des Lichtstrahls groß, der sich
aus der zweiten Brechung in der Verbindungsebene des ersten Prismas 2 und
des zweiten Prismas 3 ergibt. Demgemäß kann das anamorphe Prisma 1 in einer
Weise ausgeführt
werden, dass die Änderung
des Winkels der Ausbreitungsrichtung des Lichtstrahls, die durch
die erste Brechung verursacht wird, im wesentlichen gleich der Änderung
des Winkels der Ausbreitungsrichtung des Lichtstrahls gemacht wird,
die durch die zweite Brechung und die Wellenlängenabhängigkeit des Brechungswinkels
verursacht wird, die sich durch die Änderung des Winkels ergibt,
die durch die erste Brechung verursacht wird, im wesentlichen ebenfalls
gleich der Wellenlängenabhängigkeit
des Brechungswinkels gemacht wird, die sich die Änderung des Winkels ergibt,
die durch die zweite Brechung verursacht wird. Zusätzlich können, da
die zweite Brechung ausgenutzt werden kann, um die anamorphe Vergrößerungsstärke beachtlich
zu steigern, die Änderung
des Winkels, die durch die erste Brechung verursacht wird, und folglich die
Wellenlängenabhängigkeit
des Brechungswinkels, der durch die zweite Brechung zu korrigieren
ist, bis auf einen niedrigen Grad unterdrückt werden.
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Das
anamorphe Prisma 1 ist derart ausgeführt, dass das Verhältnis der Änderung ΔN1 des Brechungsindex
des ersten gläsernen
Materials, die durch die Wellenlänge
verursacht wird, da durch den Brechungsindex N1 des ersten gläsernen Materials
dividiert wird, zu der Änderung ΔN2 des Brechungsindex
des zweiten gläsernen
Materials, die durch die Wellenlänge
verursacht wird, da durch den Brechungsindex N2 des zweiten gläsernen Materials
dividiert wird, im wesentlichen gleich dem Verhältnis des Brechungsindex N1
zu dem Brechungsindex N2 ist. In anderen Worten ausgedrückt heißt dies,
dass in dem anamorphen Prisma 1 die untenstehende Formel
(1) gilt: (ΔN2/N2)/(ΔN1/N1) =
(N2/N1) (1)
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Zusätzlich wird
das anamorphe Prisma 1, wenn es für eine Einrichtung für eine optische
Platte benutzt wird, in einem engen Wellenlängenbereich benutzt, so dass Änderungen
der Brechungsindizes, die durch die Wellenlänge ΔN1 und die Wellenlänge ΔN2 verursacht
werden, ohne Modifizierung benutzt werden. Wenn das anamorphe Prisma 1 erforderlich
ist, um sich an einen größeren Wellenlängenbereich
anzupassen, können
die Brechungsindizes Nd1 u. N2d und die Abbeschen Zahlen vd1 u.
vd2 für
die d-Linie direkt benutzt werden, um die untenstehende Formel (2)
zu gewinnen. (vdl/vd2)
= (Nd2/Ndl) (2)
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Tabelle
3 zeigt die Ergebnisse, die durch Anwenden der Werte des herkömmlichen
anamorphen Prismas und des anamorphen Prismas gemäß der Erfindung
auf die obenstehende Formel (1) gewonnen sind und in Tabelle 2 aufgeführt sind.
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Aus
Tabelle 3 ist ersichtlich, dass sich die linke Seite und die rechte
Seite von Formel (1) im Falle des herkömmlichen anamorphen Prismas
außerordentlich
unterscheiden, wohingegen der Wert der linken Seite im Falle des
anamorphen Prismas 1 gemäß der Erfindung im wesentlichen
gleich demjenigen der rechten Seite ist. Daher ist einzusehen, dass
ein entfärbendes
anamorphes Prisma, das bewirkt, dass sich der ankommende Lichtstrahl
und der abgehende Lichtstrahl im wesentlichen parallel zueinander
ausbreiten, bereitgestellt werden kann, wenn die Erfordernisse von
Formel (1) erfüllt
sind.
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Die
untenstehende Formel (3) kann durch Modifizieren der obenstehenden
Formel (1) gewonnen werden. (ΔN2/ΔN1) × (N12/N22) = 1 (3)
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Demgemäß kann die
anamorphe Vergrößerungsstärke modifiziert
werden, während "das Erfordernis des
Parallelismus des ankommenden Lichtstrahls und des abgehenden Lichtstrahls" und das "Erfordernis der "Entfärbung" durch geringfügiges Ändern des
Werts der linken Seite von Formel (1) erfüllt werden.
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Gegenwärtig werden
Anstrengungen unternommen, optische Platten für praktische Anwendungen zu entwickeln,
die dazu bestimmt sind, mit einem Laser-Strahl benutzt zu werden, der
eine Wellenlänge
hat, die kürzer
als ungefähr
405 nm ist, um eine höhere
Aufzeichnungsdichte zu erreichen. 12 zeigt
ein Diagramm der Werte, die für
die linke Seite der Formel (3) durch Änderung der Kombination der
gläsernen
Materialien des ersten und des zweiten Prismas für einen Laser-Strahl mit einer
Mittelfrequenz von 405 nm und einen Wellenlängenbereich von ±10 nm
(von 395 nm bis 415 nm) gewonnen sind, die als Zielwerte ausgewählt sind.
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Aus 12 ist
ersichtlich, dass die Korrelation des Werts der linken Seite von
Formel (3) und der anamorphen Vergrößerungsstärke sehr stark ist, obwohl
sie abhängig
von den ausgewählten
gläsernen
Materialien merklich variieren kann. Diese Korrelation bleibt im
wesentlichen mit geringfügigen
Schwankungen als eine Funktion der gläsernen Materialien des ersten
und des zweiten Prismas, der Wellenlänge des Laser-Strahls, der
benutzt wird, und des Bereichs der Änderung der Wellenlänge gleich,
die betroffen sein kann. Dies wird auch durch die Tatsache bestätigt, dass
die anamorphe Vergrößerungsstärke, die
als eine Funktion der ausgewählten
gläsernen
Materialien des ersten und des zweiten Prismas für einen Laser-Strahl mit einer Mittelfrequenz
von 660 nm und einem Wellenlängenbereich
von ±30
nm (von 630 nm bis 690 nm) variiert, die als Entwurfswerte ausgewählt sind,
innerhalb der Verteilungszone gemäß 12 herausgefunden
ist.
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Aus
diesen Ergebnissen ist ersichtlich, dass ein anamorphes Prisma,
das eine gewünschte
anamorphe Vergrößerungsstärke zeigt
und die Effekte des Erfüllens "des Erfordernisses
von Parallelelismen des ankommenden Lichtstrahls und des abgehenden
Lichtstrahls" und
des "Erfordernisses
der Entfärbung" aufweist, durch
Auswählen
gläserner
Materialien für
das erste und das zweite Prismas, die das Erfordernis der untenstehenden
Formel (4) erfüllen,
gewonnen werden kann. 0,7 ≤ (ΔN2/ΔN1) × (N1/N2)2 ≤ 1,4 (4)
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Abhängig von
der Konfiguration des optischen Systems kann ein anamorphes Prisma
gemäß der Erfindung
hergestellt werden, um eine Reflexionsebene zu zeigen, wie sie in 13 oder 14 gezeigt
ist.
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Das
anamorphe Prisma 1, das in 13 veranschaulicht
ist, hat eine Reflexionsebene auf der Seite, die der Ebene gegenüberliegt,
in der das zweite Prisma 3 mit dem ersten Prisma 2 is
verbunden ist. Die Ausbreitungsrichtung des Lichtstrahls, der in
das anamorphe Prisma 1 eintritt, wird durch die erste Brechung
in der Eingangsebene des ersten Prismas 2 geändert und
dann erneut geändert,
um zu veranlassen, dass sich der Lichtstrahl im wesentlichen parallel
zu dem Lichtstrahl ausbreitet, der durch die zweite Brechung in
der Verbindungsebene des ersten Prismas und des zweiten Prismas
in das erste Prisma eintritt. Dann wird der Lichtstrahl durch die
Reflexionsebene, die in der gegenüberliegenden Ebene des zweiten
Prismas 3 angeordnet ist, reflektiert, um seine Richtung
um 90° von
der Richtung des Lichtstrahls zu ändern, der in das erste Prisma
eintritt, bevor er das anamorphe Prisma 1 verlässt. Der
abgehende Lichtstrahl wird durch eine vorbestimmte Vergrößerungsstärke in eine
vorbestimmten Richtung des Querschnitts des Lichtstrahls umgesetzt.
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Das
anamorphe Prisma 1, das in 14 veranschaulicht
ist, ist typischerweise mit einem Polarisations-Strahlteiler S versehen,
der auf der Seite angeordnet ist, die der Ebene gegenüberliegt,
in der das zweite Prisma 3 mit dem ersten Prisma 2 verbunden
ist. Die Ausbreitungsrichtung des Lichtstrahls, der in das anamorphe
Prisma 1 eintritt, wird durch die erste Brechung in der
Eingangsebene des ersten Prismas 2 geändert und dann erneut geändert, um
zu veranlassen, dass sich der Lichtstrahl im wesentlichen parallel
zu dem Lichtstrahl ausbreitet, der durch die zweite Brechung in
der Verbindungsebene des ersten Prismas 2 und des zweiten
Prismas 3 in das erste Prisma 2 eintritt. Dann
wird der Lichtstrahl durch die Strahlteilerebene 5 reflektiert, die
in der gegenüberliegenden
Ebene des zweiten Prismas 3 angeordnet ist, um seine Richtung
in vorbestimmter Weise zu ändern,
bevor er das anamorphe Prisma 1 verlässt. Der abgehende Lichtstrahl
wird durch eine vorbestimmte Vergrößerungsstärke in eine vorbestimmte Richtung
des Querschnitts des Lichtstrahls umgesetzt. Der Lichtstrahl, der
in der vorbestimmten Richtung austritt, wird dann veranlasst, eine
optische Platte mittels einer Linse anzustrahlen, und der reflektierte
Lichtstrahl tritt wieder in das zweite Prisma 3 ein, um
in umgekehrter Richtung der Lichtbahn zu folgen und dann durch die
Strahlteilerebene 5 übertragen
zu werden, um in einer Richtung aus dem zweiten Prisma 3 auszutreten,
die um 90° von
der Richtung des Lichtstrahls abgelenkt ist, der in das erste Prisma 2 eintritt.
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Demgemäß sind beide,
das anamorphe Prisma 1, das in 13 veranschaulicht
ist, und dasjenige, das in 14 veranschaulicht
ist, dazu bestimmt, den abgehenden Strahl mit. einer vorbestimmten
Vergrößerungsstärke in eine
spezielle Richtung des Querschnitts des ankommenden Lichtstrahls
umzusetzen und die Richtung des abgehenden Lichtstrahls um 90° von der
Richtung des ankommenden Lichtstrahls umzulenken.
-
Demgemäß wird ein
anamorphes Prisma 1 gemäß der Erfindung
durch Verbinden zweier Prismen realisiert, die aus jeweiligen gläsernen Materialien
hergestellt sind, die voneinander verschieden sind und dazu bestimmt
sind, den ankommenden Lichtstrahl umzuwandeln, um ihn in einer speziellen
Richtung mit einer vorbestimmten Vergrößerungsstärke zu expandieren oder zu
komprimieren, um einen abgehenden Lichtstrahl zu erzeugen, der sich
im wesentlichen parallel zu dem ankommenden Lichtstrahl ausbreitet.
Da die zwei gläsernen
Materialien eine im wesentlichen gleiche Abbesche Zahl und verschiedene
Brechungsindizes haben, wird die Änderung des Winkels, die durch
die erste Brechung verursacht wird, im wesentlichen gleich der Änderung des
Winkels der Ausbreitungsrichtung des Lichtstrahls gemacht, die durch
die zweite Brechung verursacht wird, und die Wellenlängenabhängigkeit
des Brechungswinkels, die sich aus der Änderung des Winkels ergibt, die
durch die erste Brechung verursacht wird, wird ebenfalls im wesentlichen
gleich der Wellenlängenabhängigkeit
des Brechungswinkels gemacht, die sich aus der Änderung des Winkels ergibt,
die durch die zweite Brechung verursacht wird. Daher kann das anamorphe
Prisma, obwohl es von der Verbindungsart ist, veranlassen, dass
sich der abgehende Lichtstrahl im wesentlichen parallel zu dem ankommenden
Lichtstrahl ausbreitet.
-
Zusätzlich kann
das anamorphe Prisma 1 der Verbindungsart gemäß der Erfindung
mit Leichtigkeit bereitgestellt und mit hoher Herstellungs-Leistungsfähigkeit
realisiert werden.
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Im
folgenden wird ein Ausführungsbeispiel
eines optischen Kopfes 6 beschrieben, der durch Benutzen eines
anamorphen Prismas 1 gemäß der Erfindung realisiert
ist. 15 u. 16 veranschaulichen
schematisch ein Ausführungsbeispiel
des optischen Kopfes 6 gemäß der Erfindung. 15 zeigt
eine schematische Draufsicht des optischen Kopfes 6, und 16 zeigt
eine schematische Seitenansicht des optisch4n, Kopfes.
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Gemäß 15 u. 16 umfasst
der optische Kopf 6 einen Halbleiter-Laser 8 zum
Emittieren eines Laser-Strahls in Richtung einer optischen Platte
zur Signal-Aufzeichnung/Wiedergabe und eine Objektivlinse 9,
die vis-a-vis der optischen Platte 7 angeordnet ist und
dazu bestimmt ist, den Laser-Strahl, der von dem Halbleiter Laser 8 emittiert
ist, zu bündeln
und die Signalaufzeichnungsschicht der optischen Platte 7 mit
dem gebündelten
Laser-Strahl anzustrahlen. Zusätzlich
sind eine Vorwärts-Kollimatorlinse 10 zum
Durchführen
einer Kollimationsfunktion an dem Laser- Strahl, der von dem Halbleiter-Laser 8 emittiert
ist, ein anamorphes Prisma 1 zum Formen des Signal-Aufzeichnungs/Wiedergabe-Laser-Strahls,
der durch die Vorwärts-Kollimatorlinse 10 übertragen
ist, und zum Korrigieren der Verteilung der Intensität des Lichts,
eine 1/2-Wellenplatte 11 zum Verschieben der Richtung der
Polarisation um 90° des
Signal-Aufzeichnungs/Wiedergabe-Laser-Strahls, der durch das anamorphe
Prisma 1 übertragen
ist, ein Gitter 12 zum Teilen des Laser-Strahls, wo die
Richtung der Polarisation um 90° verschoben
ist, in einen Hauptstrahl und eine Vielzahl von Hilfsstrahlen, ein
Polarisations-Strahlteiler 13 zum Übertragen des Signal-Aufzeichnungs/Wiedergabe-Laser-Strahls, der durch
das Gitter 12 übertragen
ist, und Reflektieren des Signal-Aufzeichnungs/Wiedergabe-Laser-Strahls (zurückkehrender
Strahl), der von der Signalaufzeichnungsschicht der optischen Platte 7 reflektiert
ist, eine 1/4-Wellenplatte 14 zum zirkularen Polarisieren
des Signal-Aufzeichnungs/Wiedergabe-Laser-Strahls, der durch den
Polarisations-Strahlteiler 13 übertragen ist, und ein Umlenkspiegel
zum Umlenken der Lichtbahn des zirkular polarisierten Strahls, der
durch die 1/4-Wellenplatte 14 übertragen ist, um 90°, um die
Höhe des optischen
Kopfes 6 zu verringern, zwischen dem Halbleiter-Laser 8 und
der Objektivlinse 9 angeordnet. Das anamorphe Prisma 1 ist
das zuvor beschriebene Ausführungsbeispiel
des anamorphen Prismas gemäß der Erfindung.
Das anamorphe Prisma 1 ist dazu bestimmt, die Vergrößerungsstärke des
Laser-Strahls in einer Richtung senkrecht zu der Haupt-Oberfläche der
optischen Platte umzusetzen. Die Vergrößerungsstärke der Umsetzung des anamorphen
Prismas 1, wie sie auf den Laser-Strahl angewendet wird,
ist nicht kleiner als 1,4-mal.
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Zusätzlich sind
eine Rückwärts-Kollimatorlinse 16 zum
Durchführen
einer Kollimationsfunktion an dem zurückkehrenden Strahl, der durch
den Polarisations-Strahlteiler 13 reflektiert ist, eine
Mehrfachlinse 17 zum Erzeugen von Astigmatismen, die für eine Fokus-Servosteuerung
des zu rückkehrenden
Strahls zu benutzen sind, der durch die Rückwärts-Kollimatorlinse 16 übertragen
ist, und ein Photodetektor 18 zum Empfangen des zurückkehrenden
Strahls, der durch die Mehrfachlinse 17 übertragen
ist, in der Lichtbahn des zurückkehrenden
Strahls angeordnet, der durch den Polarisations-Strahlteiler 13 reflektiert
ist.
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Es
sei jedoch angemerkt, dass die zuvor angegebene Anordnung des optischen
Kopfes nur als ein Beispiel angeführt ist, das durch Anwenden
der vorliegenden Erfindung realisiert werden kann, und ein optischer
Kopf gemäß der Erfindung
ist keineswegs auf das zuvor beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Es
können
abhängig
von dem Format der zu benutzenden optischen Platte ein oder mehr
als ein optisches Element zugefügt,
entfernt oder modifiziert werden, und das Verfahren zum Erfassen
von Fokusfehlersignalen und Spurverfolgungsfehlersignalen kann ohne
Verlassen des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung modifiziert
werden.
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Im
folgenden wird die Operation des Einschreibens eines Informationssignals
auf und des Auslesens eines Informationssignals von der optischen
Platte 7 mittels eines optischen Kopfes 6 beschrieben,
der ein anamorphes Prisma 1 gemäß der Erfindung umfasst und
in der Lichtbahn des Laser-Strahls
angeordnet ist.
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Wenn
ein Informationssignal mittels des optischen Kopfes 6 auf
der optischen Platte 7 eingeschrieben wird, wird zuerst
ein Laser-Strahl von dem Halbleiter-Laser mit einer Richtung der
Polarisation emittiert, was einen S-polarisierten Strahl relativ
zu dem Polarisations-Strahlteiler 13 durch Modulieren der
Intensität
des Lichts gemäß dem aufzuzeichnenden
Signal unter Steuerung durch einen Steuerabschnitt erzeugt.
-
Der
Laser-Strahl, der von dem Halbleiter-Laser 8 emittiert
wird, wird einer Kollimitationsfunktion durch die Vorwärts-Kollimatorlinse 10 unterzogen,
wie er durch letztere übertragen
ist, und tritt dann in das anamorphe Prisma 1 ein.
-
Der
Laser-Strahl, der in das anamorphe Prisma 1 eintritt, wird
auf das 1,9-fache bezüglich
eines Querschnitts des Laser-Strahls in einer Richtung entsprechend
der von θ//
expandiert, so dass die Ungleichheit der Verteilung der Intensität des Lichts
des Laser-Strahls korrigiert wird.
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Der
Laser-Strahl, der hinsichtlich der Verteilung der Intensität des Lichts
korrigiert ist, wird dann veranlasst, in die 1/2-Wellenplatte 11 einzutreten,
welche die Richtung der Polarisation des Laser-Strahls um 90° verschiebt.
Nachfolgend tritt der Laser-Strahl in das Gitter 12 ein.
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Der
Laser-Strahl, der in das Gitter 12 eintritt, wird in einen
Hauptstrahl und eine Vielzahl von Hilfsstrahlen geteilt, bevor er
in den Polarisations-Strahlteiler 13 eintritt. Der Laser-Strahl
wird in einen Hauptstrahl und Hilfsstrahlen geteilt, um ein Spurverfolgungsfehlersignal
zu gewinnen.
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Der
Polarisations-Strahlteiler 13 ist angeordnet, um P-polarisiertes
Licht zu übertragen
und S-polarisiertes Licht zu reflektieren. Daher wird der Laser-Strahl,
der durch das Gitter 12 übertragen ist, auch durch den
Polarisations-Strahlteiler 13 übertragen
und tritt in die 1/4-Wellenplatte 14 ein.
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Der
Laser-Strahl, der in die 1/4-Wellenplatte 14 eintritt,
wird durch letztere zirkular polarisiert, und seine Lichtbahn wird
durch den Umlenkspiegel 15 um 90° umgelenkt. Dann tritt der Laser-Strahl
in die Objektivlinse 9 ein und wird durch letztere gebündelt, bevor
er auf die optische Platte 7 trifft.
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Wenn
der optische Kopf 6 die Signalaufzeichnungsschicht der
optischen Platte 7 mit dem Laser-Strahl in einer Weise
wie zuvor beschrieben anstrahlt, wird eine amorphe Aufzeichnungsmarke
als Informationssignal in dem kristallinen Aufzeichnungsfilm der
Signalaufzeichnungsschicht der optischen Platte 7 gebildet.
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Der
zurückkehrende
Laser-Strahl, der durch die Signalaufzeichnungsschicht der optischen
Platte 7 reflektiert ist, wird durch die Objektivlinse 9 übertragen,
und seine Lichtbahn wird durch den Umlenkspiegel 15 um
90° umgelenkt.
Dann tritt der Laser-Strahl enters in die 1/4-Wellenplatte 14 ein
und wird in einen S-polarisierten Strahl relativ zu dem Polarisations-Strahlteiler 13 geändert.
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Der
zurückkehrende
S-polarisierte Laser-Strahl wird dann durch den Polarisations-Strahlteiler 13 reflektiert
und durch die Kollimatorlinse 16 einer Kollimitationsfunktion
unterzogen, bevor er in die Mehrfachlinse 17 eintritt.
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Dann
wird in dem zurückkehrenden
Laser-Strahl, der in die Mehrfachlinse 17 eintritt, durch
die Mehrfachlinse 17 in einer vorbestimmten Weise ein Astigmatismus
erzeugt. Danach wird der Laser-Strahl von dem Photodetektor 18 empfangen.
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Der
zurückkehrende
Laser-Strahl, der von dem Photodetektor 18 empfangen ist,
wird durch den Photodetektor 18 in ein elektrisches Signal
umgewandelt, welches elektrische Signal dann einer Signalverarbeitungsschaltung
(nicht gezeigt) zugeführt
wird. Die Signalverarbeitungsschaltung ist dazu bestimmt, ein Fokusfehlersignal
und ein Spurverfolgungsfehlersignal auf Grundlage des elektrischen
Signals, das von dem Photodetektor zugeführt ist, zu erzeugen, welche
Signale dann benutzt werden, die Operation des Aufzeichnens des Signals
und den Lichtfleck auf der optischen Platte zu steuern.
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Wenn
ein Informationssignal, das auf der optischen Platte 7 aufgezeichnet
ist, ausgelesen wird, emittiert der Halbleiter-Laser 8 des
optischen Kopfes 6 zuerst einen Laser-Strahl mit einer vorbestimmten Intensität.
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Wie
im Falle der Signalaufzeichnungsoperation wird der Laser-Strahl,
der von dem Halbleiter-Laser 8 emittiert wird, durch die
Vorwärts-Kollimatorlinse 10,
das anamorphe Prisma 1, die 1/2-Wellenplatte 11,
das Gitter 12, den Polarisations-Strahlteiler 13 und
die 1/4-Wellenplatte 14 übertragen, und seine Richtung
wird durch den Umlenkspiegel 15 umgelenkt. Dann wird der
Laser-Strahl durch die Objektivlinse 9 gebündelt und auf
die Signalaufzeichnungsschicht der optischen Platte 7 abgestrahlt.
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Die
optische Platte 7 speichert Informationssignale typischerweise
durch ein sog. Phasenwechsel-Aufzeichnungsverfahren. Im einzelnen
trägt der
Aufzeichnungsfilm der optischen Platte 2 Aufzeichnungsmarken in
Positionen, die durch einen Laser-Strahl angestrahlt werden, so
dass der kristalline Aufzeichnungsfilm dort in einen amorphen Zustand
geändert
wird. Die Aufzeichnungsmarken zeigen eine Reflexionskraft, die von
dem verbleibenden Teil des Aufzeichnungsfilms verschieden ist, der
sich in einem kristallinen Zustand befindet. Daher kann das Informationssignal,
das auf der optischen Platte 7 aufgezeichnet ist, durch
Erfassen des zurückkehrenden
Laser-Strahls, der von der optischen Platte 7 zurückkommt,
nachdem die Signalaufzeichnungsschicht der optischen Platte 7 angestrahlt
ist, ausgelesen werden.
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Das
zurückkehrende
Licht, das durch die Signalaufzeichnungsschicht der optischen Platte 7 reflektiert ist,
wird durch die Objektivlinse 9 übertragen, und seine Richtung
wird durch den Umlenkspiegel 15 umgelenkt. Dann tritt der
Laser-Strahl in die 1/4-Wellenplatte 14 ein und wird in
einen Strahl geändert,
der relativ zu dem Polarisations- Strahlteiler 13 durch
die 1/4-Wellenplatte 14 S-polarisiert ist.
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Der
zurückkehrende
S-polarisierte Strahl wird dann durch den Polarisations-Strahlteiler 13 reflektiert und
durch die Rückwärts-Kollimatorlinse 16 einer
Kollimitationsfunktion unterzogen, bevor er in die Mehrfachlinse 17 eintritt.
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Wenn
der zurückkehrende
Laser-Strahl in die Mehrfachlinse 17 eintritt, wird in
ihm durch die Mehrfachlinse 17 in einer vorbestimmten Weise
ein Astigmatismus erzeugt, und dann wird der zurückkehrende Laser-Strahl von
dem Photodetektor 18 empfangen.
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Der
zurückkehrende
Laser-Strahl, der von dem Photodetektor 18 empfangen ist,
wird durch den Photodetektor 18 in ein elektrisches Signal
umgewandelt, welches elektrische Signal dann einer Signalverarbeitungsschaltung
(nicht gezeigt) zugeführt
wird. Die Signalverarbeitungsschaltung ist dazu bestimmt, ein Fokusfehlersignal,
ein Servosignal, wie ein Spurverfolgungsfehlersignal, und ein HF-Signal
auf Grundlage des elektrischen Signals, das von dem Photodetektor
zugeführt
ist, zu erzeugen, welche Signals dann benutzt werden, die Operation
des Aufzeichnens des Signals und den Lichtfleck auf der optischen
Platte zu steuern.
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Wie
zuvor beschrieben umfasst ein optischer Kopf 6 ein anamorphes
Prisma 1 auch gemäß der Erfindung,
das wie ein herkömmliches
anamorphes Prisma der Art arbeitet, die ohne Verbinden von Prismen
realisiert ist. Daher kann die Verringerung der Intensität des Lichts
mehr in der radialen Richtung der optischen Platte 7 als
in der Richtung der Abtastdichte der Spuren unterdrückt werden.
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Zusätzlich kann
der optische Kopf 6, da er ein anamorphes Prisma 1 gemäß der Erfindung
umfasst, jede Neigung der optischen Achse in der optischen Bahn
des Laser-Strahls be seitigen. In anderen Worten ausgedrückt heißt dies,
dass der optische Kopf 6 frei von dem Problem der vergrößerten Abmessungen
ist, die einer geneigten optischen Achse des anamorphen Prismas
zuzuschreiben sind, das auftritt, wenn ein herkömmliches anamorphes Prisma
benutzt wird, und folglich kann er einer Verringerung der Abmessungen
unterzogen werden.
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Zusätzlich kann
der optische Kopf 6, da er ein anamorphes Prisma gemäß der Erfindung
umfasst, das keine irgendwelche Operation zum akkuraten Verbinden
einzelner Komponenten im Verlauf der Bereitstellung einschließt, mit
Leichtigkeit bereitgestellt werden, um die Herstellungs-Leistungsfähigkeit
zu verbessern und die Herstellungskosten zu verringern.
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Außerdem wird
der Lichtstrahl, der in das anamorphe Prisma 1 eintritt,
da der optische Kopf 6 ein anamorphes Prisma umfasst, veranlasst,
parallel zu dem Lichtstrahl zu verlaufen, der das anamorphe Prisma 1 verlässt. Daher
ist der optische Kopf frei von dem Problem der Verschiebung von
herkömmlichen
anamorphen Prismen, die eine geneigte optische Achse haben. In anderen
Worten ausgedrückt
heißt
dies, dass er frei von dem ungünstigen
Effekt der Verschiebung des anamorphen Prismas in der Richtung parallel
zu der Ausbreitungsrichtung des Laser-Strahls, so dass gemäß der Erfindung
ein optischer Kopf hoher Qualität
realisiert werden kann. Wie zuvor auf die Tatsache hingewiesen,
kann der optische Kopf 6, da die Vergrößerungsstärke der Umwandlung des anamorphen
Prismas 1 des optischen Kopfes 6, wie sie auf
den Lichtstrahl angewendet wird, nicht kleiner als das 1,4-fache
ist, die Vorteile des anamorphen Prismas 1 (bezüglich der
Verringerung der Abmessungen des optischen Kopfes und der geringen
Herstellungskosten) in Anspruch nehmen, während er irgendwelche richtungsmäßige Ungleichheit
der Verteilung der Intensität
des Lichts in dem Lichtfleck, der auf der optischen Platte gebildet
wird (gesehen in der Richtung der pn-Sperrschichtebene des Halbleiter-Lasers oder
der Richtung entsprechend θ//
und θ⊥) beseitigen
kann.
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Im
folgenden wird ein anderes Ausführungsbeispiel
des anamorphen Prismas 1 gemäß der Erfindung unter Bezugnahme
auf 17 u. 18 beschrieben.
Dieses Ausführungsbeispiel
des anamorphen Prismas 1 ist ein entfärbendes anamorphes Prisma,
das für
eine mittlere Wellenlänge
von 405 nm und einen Wellenlängenbereich
von ±10
nm ausgeführt
ist, welche Werte als Zielwerte ausgewählt sind, das eine variable
Vergrößerungsstärke der
Umwandlung und einen gleichen Versatzwert für beide, den ankommenden Lichtstrahl und
den abgehenden Lichtstrahl, relativ zu der optischen Achse zeigt.
Durch Betrachten des anamorphen Prismas 1 gemäß 17 u. 18 ist
einzusehen, dass es möglich
ist, ein anamorphes Prisma zu realisieren, das einen gleichen Versatzwert
X für beide,
den ankommenden Lichtstrahl und den abgehenden Lichtstrahl, relativ
zu der optischen Achse und eine variable Vergrößerungsstärke der Umwandlung β zeigt.
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Gegenwärtig werden
Anstrengungen mit geringem Erfolg unternommen, optische Platteneinrichtungen
für praktische
Anwendungen zu entwickeln, die dazu bestimmt sind, mit einem Laser-Strahl
benutzt zu werden, der eine mittlere Wellenlänge von ungefähr 405 nm
hat, um ein höhere
Aufzeichnungsdichte von optischen Platten zu erreichen. In anderen
Worten ausgedrückt
heißt
dies, dass keine Spezifikationen für zu benutzende Lichtquellen
für solche
Einrichtungen für
optische Platten definiert sind. Wenn ein System mit undefinierten
Spezifikationen entwickelt ist und die Spezifikationenen eines Systems,
wenn sie definiert sind, nach dem Verkauf des Systems geändert werden,
ist es höchst
schwierig, die Vergrößerungsstärke eines
anamorphen Prismas zu optimieren, das an eine Lichtquelle angepasst
ist, besonders weil anamorphe Prismen herkömmlicherweise eine Neigung
der optischen Achse zeigen, auf welche Tatsache zuvor hingewiesen
wurde, und die Neigung als eine Funktion der an amorphen Vergrößerungsstärke variiert,
so dass irgendeine Änderung
der Vergrößerungsstärke des
anamorphen Prismas zu einer Entwurfsänderung an der Basis führt.
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Im
Gegensatz dazu können
bei einem optischen Kopf 6, der ein anamorphes Prisma 1 umfasst
und dazu bestimmt ist, die Vergrößerungsstärke zu ändern, wie
dies in 17 u. 18 gezeigt
ist, der Versatz des ankommenden Lichtstrahls und derjenige des
abgehenden Lichtstrahls relativ zu der optischen Achse gleichgemacht
werden, um so gemeinsame Spezifikationen für die Basis vorzusehen. In
anderen Worten ausgedrückt
heißt
dies, dass die Basis keinerlei Entwurfsänderung benötigt, wenn die Vergrößerungsstärke des anamorphen
Prismas 1 modifiziert wird. Dann kann nicht nur die Vergrößerungsstärke des
anamorphen Prismas 1 mit einen erhöhten Grad von Freiheit modifiziert
werden, sondern es ist auch möglich,
einen Halbleiter-Laser und ein anamorphes Prisma, das abhängig von
den Charakteristika des Halbleiter-Lasers geeignet ist, zu kombinieren.
Demgemäß ist es
nun möglich,
einen optischen Kopf, der gewünschte
Charakteristika zeigt, durch Benutzen eines Halbleiter-Lasers zu
erzeugen, der eine breite Anwendbarkeit bezüglich seiner Ausführung hat.
Zusätzlich
kann das anamorphe Prisma 1, da der Versatz des ankommenden
Lichtstrahls von der optischen Achse gleich demjenigen des abgehenden
Lichtstrahls gemacht werden kann, derart hergestellt werden, dass
es eine optimale Länge
hat.
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Im
folgenden wird ein Ausführungsbeispiel
einer optischen Aufzeichnungs/Wiedergabe-Einrichtung beschrieben,
die einen optischen Kopf gemäß der Erfindung
umfasst. 19 zeigt ein schematisches Blockschaltbild
des Ausführungsbeispiels.
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Gemäß 19 umfasst
das Ausführungsbeispiel
der optischen Aufzeichnungs/Wiedergabe-Einrichtung 19 eine
Platteneinrichtung und eine optisch Platte. Die Platteneinrichtung
umfasst einen Spindelmotor 20 zum Antreiben der optischen Platte 7 zu
ihrer Drehung, einen optischen Kopf und einen Vorbewegungsmotor 21 zum
Antreiben des optischen Kopfes.
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Während die
optische Platte 7 eine Vertiefungsplatte sein kann, die
zur Signalwiedergabe dient, wird die Benutzung einer Aufzeichnungs/Wiedergabe-Platte,
wie einer CD-R/RW, DVD-R, DVD-RAM, DVD-R/RW, DVD + RW oder einer
optischen Platte mit hoher Dichte, die dafür eingerichtet ist, mit einer
kurzwellige Lichtquelle mit einer Wellenlänge von ungefähr 405 nm
zusammenzuwirken, für
die Zwecke der Erfindung effektiver sein.
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Der
Spindelmotor 20 wird zu seinem Betrieb durch eine System-Steuereinrichtung 30 und
eine Servo-Steuerschaltung 22 gesteuert und ist dazu bestimmt,
die optische Platte mit einer vorbestimmten Anzahl von Umdrehungen
pro Zeiteinheit zu drehen.
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Der
optische Kopf 6 ist ein optischer Kopf gemäß der Erfindung.
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Der
optische Kopf 6 ist mit dem Vorbewegungsmotor zum Vorbewegen
des optischen Kopfes zu einer vorbestimmten Aufzeichnungsspur auf
der optischen Platte 7 verbunden. Der Spindelmotor 20,
der Vorbewegungsmotor 21, die Fokussierungsrichtung und
die Spurverfolgungsrichtung eines biaxialen Aktuators (nicht gezeigt)
zum Halten der Objektivlinse des optischen Kopfes werden durch die
Servo-Steuerschaltung 22 gesteuert.
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Ein
Signalmodulator u. ECC-Block 23 wird benutzt, Signale zu
modulieren/demodulieren und dem aufzuzeichnenden Signal einen Fehlerkorrektur-Kode
(ECC) zuzufügen.
Der optische Kopf 6 erfasst den Lichtstrahl, der von der
Signal-Aufzeichnungsoberfläche
der optischen Platte 7 reflektiert wird und sendet das
Signal, das dem Lichtstrahl entspricht, an einen Vorverstärker 24.
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Der
Vorverstärker 24 ist
derart ausgeführt,
dass er ein Fokus-Fehlersignal, ein Spurverfolgungs-Fehlersignal
und ein HF-Signal auf Grundlage des Signals erzeugt, das dem erfassten
Lichtstrahl entspricht. Durch die Servo-Steuerschaltung 22 und
den Signalmodulator u. ECC-Block 23 werden vorbestimmte
Verarbeitungsoperationen, wie Demodulation und Fehlerkorrektur,
auf Grundlage dieser Signale und abhängig von der Art des Aufzeichnungsmediums
durchgeführt,
von dem Signale wiedergegeben werden.
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Das
aufgezeichnete Signal, das demoduliert ist, kann dann mittels einer
Schnittstelle 25 an einen externen Computer gesendet werden,
wenn das Aufzeichnungsmedium ein Datenspeicher des Computers ist. Demgemäß empfängt der
externe Computer 26 das Signal, das auf der optischen Platte 7 aufgezeichnet
und von dieser wiedergegeben ist.
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Wenn
andererseits das Aufzeichnungsmedium zum Speichern von Video/Audio-Signalen
benutzt wird, wird das wiedergegebene Signal einer Digital/Analog-Wandlung
durch einen D/A-Wandlerabschnitt eines D/A-, A/D-Wandlers 27 unterzogen
und einer Video/Audio-Abtast/Verarbeitungs-Schaltung 28 zugeführt, die das
wiedergegebene Video/Audio-Signal verarbeitet und es zu einem externen
Bildformungs/Projektor mittels eines Video/Audio-Signal-Eingabe/Ausgabe-Abschnitts 29 überträgt.
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Während ein
anamorphes Prisma gemäß der Erfindung
betreffend möglicher
Anwendungen optischer Platten beschrieben worden ist, ist es in
keiner Weise auf die vorstehende Beschreibung beschränkt und
kann für
verschiedenartige Anwendungen einschließlich Kameras wie im Falle
von herkömmlichen
anamorphen Prismen benutzt werden. Dann ist es möglich, die Abmessungen und
die Kosten einer Weitwinkel-Kamera zu verringern, die ein solches
anamorphes Prisma umfasst und dazu bestimmt ist, einen Film oder
eine CCD zum Aufzeichnen zu benutzen.
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Da
eine optische Aufzeichnungs/Wiedergabe-Einrichtung 19 gemäß der Erfindung
einen optischen Kopf 6 gemäß der Erfindung umfasst, der
seinerseits ein anamorphes Prisma 1 ebenfalls gemäß der Erfindung umfasst,
das wie ein herkömmliches
anamorphes Prisma der Art arbeitet, die ohne Verbinden von Prismen
realisiert ist, kann die Verringerung der Intensität von Licht
mehr in der radialen Richtung der optischen Platte 7 als
in der Richtung der Abtastdichte der Spuren unterdrückt werden.
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Da
eine optische Aufzeichnungs/Wiedergabe-Einrichtung 19 gemäß der Erfindung
einen optischen Kopf gemäß den Ausführungsbeispielen
der Erfindung umfasst, ist sie frei von dem Problem größerer Abmessungen,
die einer geneigten optischen Achse in der optischen Bahn des Laser-Strahls
zuzuschreiben sind, und kann folglich einer Verringerung der Abmessungen
des optischen Kopfes unterzogen werden.
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Zusätzlich kann
eine optische Aufzeichnungs/Wiedergabe-Einrichtung 19, da sie einen
solchen optischen Kopf 6 umfasst, mit geringen Kosten und
mit einer erhöhten
Herstellungs-Leistungsfähigkeit
hergestellt werden.
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Zusätzlich ist
eine optische Aufzeichnungs/Wiedergabe-Einrichtung 19,
da sie einen solchen optischen Kopf 6 umfasst, der ein
anamorphes Prisma 1 umfasst, frei von dem Problem der Verschiebung
herkömmlicher
anamorpher Prismen, die eine geneigte optische Achse haben. In anderen
Worten ausgedrückt heißt dies,
dass sie frei von dem ungünstigen
Effekt der Verschiebung eines anamorphen Prismas in der Richtung
parallel zu der Ausbreitungsrichtung des Laser-Strahls ist, so dass
ein optischer Kopf hoher Qualität
realisiert werden kann.
