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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Stellantrieb für ein optisches
Abtastgerät.
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Es
ist bekannt, dass so genannte Digital Versatile Discs (DVDs) unter
Verwendung von Licht mit einer Wellenlänge von 650 nm (oder 635 nm)
und unter Verwendung einer Objektivlinse mit einer numerischen Apertur
von 0,6 (0,65 im Fall einer beschreibbaren Disc) aufgezeichnet und/oder
reproduziert werden. Im Fall von DVDs mit einem Durchmesser von
120 mm und einem Spurabstand von 0,74 μm weisen die DVDs eine Kapazität von 4,7
oder mehr Gigabytes für
eine einzelne Oberfläche
auf. Entsprechend sind DVDs nicht für ein Aufzeichnungsmedium geeignet,
auf dem so genannte High Definition (HD)-Filminformationen aufgezeichnet
werden können.
Aus diesem Grund ist eine Aufzeichnungskapazität von 23 oder mehr Gigabytes
für eine
einzelne Oberfläche
erforderlich, so dass 135 Minuten lange HD-Filminformationen auf
dem Aufzeichnungsmedium aufgezeichnet werden können.
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Um
das Bedürfnis
nach einer Aufzeichnungskapazität
mit hoher Dichte (High Density) zu befriedigen, wurden so genannte
High Density Optical Discs, d.h. DVDs der nächsten Generation (nachfolgend
High Definition-Digital Versatile Discs (HD-DVDs) genannt) unter Verwendung von
Licht mit einer Wellenlänge,
die kürzer
als die roten Lichtes ist, d.h. blaues Licht, und einer Objektivlinse
mit einer numerischen Apertur von mehr als 0,6 und mit einem noch
engeren Spurabstand entwickelt und standardisiert.
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Um
eine adäquate
Toleranz in Bezug auf eine Schieflage der optischen Discs zu erzielen, wenn
die numerische Apertur einer Objektivlinse für eine hohe Dichte erhöht wird,
sollte die Dicke der optischen Discs reduziert werden. Unter Berücksichtigung
einer zulässigen
Toleranz hinsichtlich der Schieflage von optischen Discs wird beispielsweise die
Dicke von 1,2 mm von so genannten compact discs (CDs) auf 0,6 mm
für DVDs
reduziert, und es bestehen weitere Möglichkeiten, die Dicke von HD-DVDs
auf 0,1 mm zu reduzieren. Im Falle der numerischen Apertur einer
Objektivlinse wird die numerische Apertur von 0,45 von CDs auf 0,6
für DVDs
erhöht,
und es bestehen weitere Möglichkeiten,
die numerische Apertur für
HD-DVDs weiter auf 0,85 zu erhöhen.
Hinsichtlich einer Aufzeichnungskapazität bestehen gute Möglichkeiten,
eine Lichtquelle einzusetzen, d.h. eine Celadon-Lichtquelle für HD-DVDs.
Bei der Entwicklung von optischen Discs neuer Spezifikationen ist
die Kompatibilität
mit bestehenden Optical Discs wichtig.
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Jedoch
ist eine spezielle Technik zum Auslegen und Herstellen einer Objektivlinse
mit einer hohen numerischen Apertur von etwa 0,85 als eine einzelne
Linse erforderlich. Ferner ist es schwierig, den Arbeitsabstand
einer Objektivlinse mit einer hohen numerischen Apertur so lang
wie den einer Objektivlinse für
DVDs zu machen.
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Um
das Arbeitsabstandsproblem zu lösen, sollten
in einem kompatiblen optischen Abtastgerät, in dem optische Discs mit
hohen Dichten aufgezeichnet und/oder reproduziert werden können, wenigstens
eine Objektivlinse, die zum Aufzeichnen und/oder Reproduzieren von
CDs und/oder DVDs verwendet wird, und eine Objektivlinse zum Aufzeichnen
mit hoher Dichte mit einer höheren
numerischen Apertur als die der zuvor genannten Objektivlinse separat
von einander vorgesehen werden.
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Zum
Antreiben in beide Richtungen, d.h. in eine Fokussierrichtung und
in eine Nachführrichtung, weist
ein Stellantrieb für
ein optisches Abtastgerät
einen magnetischen Kreis auf. Der Stellantrieb hält ein Intervall zwischen einer
optischen Disc und einer Objektivlinse in der Fokussierrichtung
aufrecht und bewegt die Objektivlinse in einer gewünschten
Spurposition (Mitte einer Spur). Wie zuvor beschrieben wurde, fordert
das zuvor genannte optisches Abtastgerät, das für mehrere optisches Discs mit
verschiedenen Aufzeichnungsdichten verwendet werden kann, Objektivlinsen,
die der Mehrzahl von optischen Discs mit unterschiedlichen Aufzeichnungsdichten
entsprechen, weshalb ein Stellantrieb, der für ein optisches Abtastgerät mit einer
Mehrzahl von Objektivlinsen verwendet wird, mehrere Objektivlinsen
auf einem bewegbaren Bereich aufnimmt, um diese in die Fokussier-
und Nachführrichtungen
zu bewegen.
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Unter
Bezugnahme auf 1 umfasst ein Stellantrieb,
der in der Japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. Hei 10-106001
offenbart ist, einen Linsenhalter (Spule 7), an dem zwei
Objektivlinsen 2 und 3 angeordnet sind, eine Rotationsachse 1,
die den Linsenhalter 7 drehbar führt, und einen magnetischen
Kreis, der die Objektivlinsen 2 und 3 in Fokussier-
und Nachführrichtungen
antreibt.
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Die
beiden Objektivlinsen 2 und 3 sind in einem vorbestimmten
Winkel θ hinsichtlich
der Mitte der Rotationsachse angeordnet und drehen gleichzeitig
mit dem vorbestimmten Winkel θ hinsichtlich der
Rotationsachse 1.
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Der
magnetische Kreis umfasst Fokussier- und Nachführspulen 8 und 9,
die an dem Linsenhalter 7 angeordnet sind, Joche 5a und 5b sowie
eine Mehrzahl von Magneten 6. Die Mehrzahl von Magneten 6 ist
in einem Winkel δ,
der größer als
der vorbestimmte Winkel θ der
Objektivlinsen 2 und 3 ist, in Bezug auf die Drehachse 1 angeordnet.
Die Nachführspule 9 entspricht
dem Magneten 6.
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Bei
einem herkömmlichen
Stellantrieb mit dem zuvor genannten Aufbau drehen sich die beiden Objektivlinsen 2 und 3,
die im vorbestimmten Winkel θ relativ
zur Drehachse 1 innerhalb eines Linsenhalters 7 angeordnet
sind, simultan mit dem vorbestimmten Winkel θ relativ zur Drehachse 1,
so dass eine Mehrzahl von optischen Discs mit verschiedenen Aufzeichnungsdichten
und Dicken aufgezeichnet und/oder reproduziert werden kann. Auf
eine genaue Beschreibung des in 1 dargestellten
herkömmlichen
Stellantriebs, der in der Japanischen Patentoffenlegungsschrift
Nr. Hei 10-106001 offenbart ist, wird verzichtet.
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Da
der zuvor beschriebene herkömmliche Stellantrieb
einen komplizierten magnetischen Kreis zum Steuern der Positionen
der Objektivlinsen 2 und 3, bevor und nachdem
sich die Objektivlinsen 2 und 3 gleichzeitig mit
dem vorbestimmten Winkel θ relativ zur
Drehachse 1 drehen, und ferner einen zusätzlichen
Aufbau erfordert, bei dem sich die Objektivlinsen 2 und 3 simultan
mit dem vorbestimmten Winkel θ relativ
zur Drehachse 1 drehen, ist der Gesamtaufbau des herkömmlichen
Stellantriebs kompliziert.
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Da
der zuvor beschriebene herkömmliche Stellantrieb
eine Achsen-Störeinflussart
darstellt, ist die Empfindlichkeit relativ gering und die Nicht-Linear-Eigenschaft
relativ groß,
weshalb der zuvor beschriebene herkömmliche Stellantrieb weniger
zum Aufzeichnen und/oder Reproduzieren von High Density Optical
Discs als von DVDs geeignet ist.
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Ferner
ist der bewegbare Bereich des zuvor beschriebenen herkömmlichen
Stellantriebs verglichen mit dem Aufbau eines bekannten Stellantriebs, bei
dem eine Objektivlinse in einer Spule installiert ist, groß und schwerer,
wodurch die Empfindlichkeit des Stellantriebs weiter abnimmt.
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EP-A-0777222
offenbart einen Stellantrieb für
ein optisches Abtastgerät,
der zwei Objektivlinsen zum Fokussieren eines Lichtstrahls auf ein
Aufzeichnungsmedium umfasst. Die beiden Objektivlinsen sind derart
ausgebildet, dass sie von einander verschiedene optische Eigenschaften
aufweisen, so dass die Objektivlinsen für verschiedene Arten von optischen
Discs verwendet werden können.
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US-A-5864524
offenbart einen Stellantrieb für
ein optisches Abtastgerät,
bei dem erste und zweite Objektivlinsen an verschiedenen Höhen eines Basiselementes
befestigt sind, so dass ein Abstand zwischen der ersten Objektivlinse
und einem ersten Datenaufzeichnungsmedium und ein Abstand zwischen
einer zweiten Aufzeichnungslinse und einem zweiten Datenaufzeichnungsmedium
gleich sind.
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EP-A-0,910,074
offenbart ein optisches Abtastgerät gemäß dem Oberbegriff von Anspruch
1.
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US-A-5,729,510
offenbart eine optisches Kopfvorrichtung, bei der die Objektivlinsen
an verschiedenen Positionen in der axialen Richtung einer Drehwelle
befestigt sind.
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Ein
Abstand L zwischen den Niveaus, auf denen die beiden Objektivlinsen
befestigt sind, wird durch L ≤ L2 – L1 repräsentiert,
wobei L1 der Arbeitsbereich der ersten Objektivlinse
und L2 der Arbeitsbereich der zweiten Objektivlinse
ist.
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Zur
Lösung
oder Verringerung der zuvor genannten Probleme ist es eine Aufgabe
der Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung, einen Stellantrieb für ein optisches Abtastgerät mit einem
verbesserten und einfacheren Aufbau als der Gesamtaufbau eines herkömmlichen
Stellantriebs für ein
optisches Abtastgerät
zu schaffen, bei dem zwei Objektivlinsen in einer Spule installiert
sind, das Gewicht eines bewegbaren Bereiches des Stellantriebes
reduziert ist und die Empfindlichkeit des Stellantriebs verbessert
ist.
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Gemäß einem
ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Stellantrieb für ein optisches Abtastgerät gemäß Anspruch
1 geschaffen.
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Der
magnetische Kreis kann in einen ersten magnetischen Kreis zum Antreiben
der Objektivlinsen in der Fokussierrichtung und in einen zweiten magnetischen
Kreis zum Antreiben der Objektivlinsen in der Nachführrichtung
unterteilt sein, wodurch das Gewicht eines bewegbaren Bereiches
des Stellantriebs verringert wird.
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Vorzugsweise
umfasst der erste magnetische Kreis eine Fokussierspule, die in
der Spule installiert ist, und einen Fokussiermagneten, der in dem Basiselement
gegenüber
der Fokussierspule installiert ist, und der zweite magnetische Kreis
umfasst eine Nachführspule,
die in der Spule installiert ist, und einen Nachführmagneten,
der an dem Basiselement gegenüber
der Nachführspule
angeordnet ist.
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Der
Fokussiermagnet kann ein zweipoliger magnetisierter Polarisationsmagnet
sein, wobei die Pole in der Fokussierrichtung angeordnet sind, und die
Fokussierspule entspricht dem Fokussiermagneten.
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Die
Fokussierspule kann in einer im Wesentlichen rechteckigen Form ausgebildet
sein, bei der beide lange Seiten der Fokussierspule derart angeordnet
sind, dass sie zur Erzeugung einer elektromagnetischen Kraft beitragen.
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Der
Nachführmagnet
ist vorzugsweise ein zweipoliger magnetisierter Polarisationsmagnet,
wobei die Pole in der Nachführrichtung
angeordnet sind, und wbei die Nachführspule vorgesehen ist, um
dem Nachführmagneten
zu entsprechen.
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Der
erste magnetische Kreis kann ferner wenigstens ein Joch mit einem
inneren Joch, das innerhalb der Spule angeordnet ist, und einem äußeren Joch,
das außerhalb
der Spule angeordnet ist, umfassen, um den magnetischen Fluss, der
in dem Fokussiermagneten erzeugt wird, zu leiten.
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Vorzugsweise
ist der Nachführmagnet
ein dreipoliger magnetisierter Polarisationsmagnet, wobei die Pole
in der Nachführrichtung
angeordnet sind, und zwei Nachführspulen
vorgesehen sind, um dem Nachführmagneten
zu entsprechen.
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Vorzugsweise
sind die Nachführspulen
in einer fast rechteckigen Form ausgebildet, bei der beide langen
Seiten der Nachführspulen
derart angeordnet sind, dass sie zur Erzeugung einer elektromagnetischen
Kraft beitragen.
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Vorzugsweise
sind der erste und der zweite magnetische Kreis an den Seiten der
Spule parallel zur Richtung des Radius' der optischen Disc angeordnet.
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Vorzugsweise
umfasst der erste magnetische Kreis ferner wenigstens ein Joch mit
einem inneren Joch, das innerhalb der Spule angeordnet ist, und
einem äußeren Joch,
das außerhalb
der Spule angeordnet ist, um den magnetischen Fluss, der in dem
Fokussiermagneten erzeugt wird, zu leiten.
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Vorzugsweise
sind der Nachführmagnet
und die Nachführspule
des zweiten magnetischen Kreises näher am Zentrum der Spule als
die Fokussierspule und der Fokussiermagnet des ersten magnetischen
Kreises angeordnet.
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Vorzugsweise
wird das innere Joch als ein Maß für die Installation
des Nachführmagneten
verwendet.
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Der
erste magnetische Kreis kann ferner wenigstens ein Joch eines internen
Joches, das innerhalb der Spule angeordnet ist, und ein externes
Joch, das extern der Spule angeordnet ist, zum Führen des in dem Fokussiermagneten
erzeugten magnetischen Flusses einschließen.
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Das
zweite Installationsloch ist vorzugsweise in einem weiter innen
gelegenen Durchmesser der optischen Disc als das erste Installationsloch
angeordnet.
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Vorzugsweise
ist die Low Density Optical Disc wenigstens aus einer Optical Disc-CD-Familie und einer
Optical Disc-DVD-Familie ausgewählt,
und die High Density Optical Disc weist eine höhere Dichte als die Optical
Disc-DVD-Familie auf.
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Vorzugsweise
ist die Low Density Optical Disc wenigstens aus einer Optical Disc-CD-Familie und einer
Optical Disc-DVD-Familie ausgewählt,
und die High Density Optical Disc weist eine höhere Dichte als die Optical
Disc-DVD-Familie auf.
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Zum
besseren Verständnis
der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend beispielhaft Ausführungsformen
der Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen
genauer beschrieben. Darin ist/sind:
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1 eine
schematische Ansicht eines herkömmlichen
Stellantriebs, der in der Japanischen Patentoffenlegungsschrift
Nr. Hei 10-106001 offenbart ist;
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2 eine
schematische perspektivische Ansicht des Gesamtaufbaus eines Stellantriebs
für ein
optisches Abtastgerät
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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3 eine
Draufsicht von 2;
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4 eine
perspektivische Ansicht der in 2 dargestellten
Spule;
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5 eine
teilweise Querschnittansicht eines entlang der Linie V-V in 4;
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6 eine
Ansicht, die einen Trennabstand zwischen einer optischen Disc und
zwei Objektivlinsen zeigt, wenn die beiden Objektivlinsen mit unterschiedlichen
Arbeitsabständen
in einem Erregerstellantrieb für
ein optisches Abtastgerät
installiert sind;
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7 eine
Ansicht, die einen Trennabstand zwischen einer optischen Disc und
zwei Objektivlinsen zeigt, wenn die beiden Objektivlinsen mit unterschiedlichen
Arbeitsabständen
in dem Stellantrieb für ein
optisches Abtastgerät
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung installiert sind;
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8 eine
schematische perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines ersten magnetischen
Kreises, der in dem Stellantrieb für ein optisches Abtastgerät gemäß der vorliegenden
Erfindung verwendet wird;
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9A und 9B Ansichten,
die ein Prinzip des Antreibens der Spule in einer Fokussierrichtung
durch den ersten magnetischen Kreis gemäß 8 zeigen;
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10 eine
schematische perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines zweiten magnetischen
Kreises, der in dem Stellantrieb für ein optisches Abtastgerät verwendet
wird;
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11A und 11B Ansichten,
die ein Prinzip des Antreibens der Spule in eine Fokussierrichtung
mit Hilfe des zweiten magnetischen Kreises gemäß 10 zeigen;
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12 eine
schematische perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform
des zweiten magnetischen Kreises, der bei dem Stellantrieb für ein optisches
Abtastgerät
verwendet wird; und
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13 eine
perspektivische Ansicht eines Fokussiermagneten, eines internen
Jochs und eines externen Jochs zum Leiten eines magnetischen Flusses,
der durch den Fokussiermagneten gemäß 2 erzeugt
wird.
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Ein
Stellantrieb für
ein optisches Abtastgerät gemäß der vorliegenden
Erfindung ist eine zweiachsige Antriebseinrichtung, bei der mehrere
Objektivlinsen mit verschiedenen Arbeitsabständen in einer Spule installiert
sind, und ein bewegbarer Bereich des Stellantriebs bewegt sich unabhängig in
die Fokussier- und Nachführrichtungen.
Der Stellantrieb für ein
optisches Abtastgerät
gemäß der vorliegenden Erfindung
kann in optischen Abtastgeräten
zum Aufzeichnen und/oder Reproduzieren von zwei Arten von optischen
Discs, wie beispielsweise HD-DVD und DVD, mit unterschiedlichen
Aufzeichnungsdichten, oder in optischen Abtastgeräten zum
Aufzeichnen und/oder Reproduzieren von drei oder mehr Arten von
optischen Discs, wie beispielsweise HD-DVD, DVD, und CD, mit unterschiedlichen
Aufzeichnungsdichten verwendet werden.
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2 ist
eine schematische perspektivische Ansicht des Gesamtaufbaus eines
Stellantriebs für ein
optisches Abtastgerät
gemäß der vorliegenden Erfindung, 3 ist
eine Draufsicht von 2, 4 ist eine
perspektivische Ansicht der in 2 dargestellten
Spule und 5 ist eine Querschnittansicht entlang
der Linie V-V in 4.
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Unter
Bezugnahme auf die 2 bis 5 umfasst
der Stellantrieb für
ein optisches Abtastgerät gemäß der vorliegenden
Erfindung ein Basiselement 10 mit einem Halteelement 11,
das an einer Seite des Basiselementes 10 installiert ist,
eine Spule 20, in der eine Mehrzahl von Installationslöchern 21 und 25 derart
ausgebildet ist, dass mehrere Objektivlinsen 31 und 35 mit
unterschiedlichen Arbeitsabständen
an der Spule 20 installiert sind, ein Halteelement 13 (Lagerung),
das die Spule bewegbar aufnimmt, wobei ein Ende des Halteelementes
mit der Spule 20 und das andere Ende mit dem Halteelement 11 verbunden
ist, und einen magnetischen Kreis, der die Spule 20 in
Fokussier- und Nachführrichtungen
antreibt.
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Die
Mehrzahl von Objektivlinsen 31 und 35 umfasst
eine erste Objektivlinse 31, die zum Aufzeichnen und/oder
Reproduzieren von wenigstens einer Art einer Low Density Optical
Disc mit verschiedenen Aufzeichnungsdichten verwendet wird, und eine
zweite Objektivlinse 35, die zum Aufzeichnen und/oder Reproduzieren
von optischen Discs mit höherer
Dichte (nachfolgend High Density Optical Discs genannt) als die
Low Density Optical Discs verwendet wird. Die ersten und zweiten
Objektivlinsen 31 und 35 weisen verschiedene Arbeitsabstände auf. Die
erste Objektivlinse 31 kann beispielsweise bevorzugt optische
Discs der DVD-Familie (nachfolgend DVDs genannt), wie beispielsweise
Low Density Optical Discs, aufzeichnen und/oder reproduzieren, und kann
ferner optische Discs der CD-Familie (nachfolgend CDs genannt) aufzeichnen
und/oder reproduzieren. Die zweite Objektivlinse 35 kann
beispielsweise bevorzugt optische Discs der HD-DVD-Familie (nachfolgend
HD-DVDs genannt), wie beispielsweise optische Discs mittlerer Dichte
als DVDs, aufzeichnen und/oder reproduzieren. Die Mehrzahl von Objektivlinsen 31 und 35 kann
vorliegend drei oder mehr Objektivlinsen mit unterschiedlichen Arbeitsabständen aufweisen,
so dass die Mehrzahl von Objektivlinsen 31 und 35 verwendet
werden kann, um drei oder mehr Arten von optischen Discs mit unterschiedlichen
Aufzeichnungsdichten aufzuzeichnen und/oder zu reproduzieren.
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Der
Stellantrieb gemäß der vorliegenden
Erfindung ist derart ausgestattet, dass die Mehrzahl von Objektivlinsen 31 und 35 in
einer Spule 20 in einer Richtung (R-Richtung) entsprechend der Richtung
eines Radius' einer
optischen Disc installiert werden kann, und der Stellantrieb kann
mit einem optischen Abtastgerät
kompatibel sein, der eine Mehrzahl von Objektivlinsen benötigt. Aus
diesem Grund zeichnet das optische Abtastgerät ein Informationssignal auf und/oder
reproduziert dieses, während
es sich in der Richtung des Radius' der optischen Disc in einem optischen
Laufwerk bewegt.
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Der
Stellantrieb für
ein optisches Abtastgerät gemäß der vorliegenden
Erfindung ist derart ausgestattet, dass die zweite Objektivlinse 35 für eine High Density
Optical Disc in einem weiter innen liegenden Durchmesser der optischen
Disc als die erste Objektivlinse 31 für eine Low Density Optical
Disc installiert ist. Aus diesem Grund ist ein Bereich, in dem die
Datenaufzeichnung und/oder Datenreproduktion einer HD-DVD beginnt,
wie beispielsweise die Position, an der die Spur einer High Density
Optical Disc beginnt, in einem weiter innen gelegenen Durchmesser
angeordnet als ein Bereich, in dem die Datenaufzeichnung und/oder
Datenreproduktion einer DVD als eine Low Density Optical Disc beginnt.
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Wenn
der Stellantrieb für
ein optisches Abtastgerät
gemäß der vorliegenden
Erfindung, wie zuvor beschrieben, einen Aufbau aufweist, bei dem
die zwei Objektivlinsen 31 und 35 in der Spule 20 installiert
sind, wie in 4 gezeigt ist, sind ein erstes
Installationsloch 21, in dem die erste Objektivlinse 31 angeordnet
ist, und ein zweites Installationsloch 25, in dem die zweite
Objektivlinse 35 angeordnet ist, in der Spule 20 ausgebildet.
Die Anzahl von Installationslöchern,
die in der Spule 20 ausgebildet sind, entspricht vorliegend
der Anzahl von zu installierenden Objektivlinsen.
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Die
ersten und zweiten Installationslöcher 21 und 25 sind
in der Richtung R angeordnet und, wie in den 4 und 5 gezeigt
ist, derart ausgestaltet, dass die ersten und zweiten Objektivlinsen 31 und 35 auf
verschiedenen Höhen
installiert sind. Genauer gesagt ist ein Installationsvorsprung 21a in
dem ersten Installationsloch 21 an einer relativ tiefen
Position von einer oberen Seite gegenüber der optischen Disc der
Spule 20 ausgebildet, so dass die erste Objektivlinse 31 mit
einem größeren Arbeitsabstand
für eine Low
Density Optical Disc installiert werden kann. Ein Installationsvorsprung 25a ist
in dem zweiten Installationsloch 25 auf der gleichen Höhe wie eine
obere Seite gegenüber
der optischen Disc der Spule 20 (oder an einer Position
näher an
der oberen Seite der Spule 20 als der erste Installationsvorsprung 21a,
der in dem ersten Installationsloch 21 ausgebildet ist) ausgebildet,
so dass die zweite Objektivlinse 35 mit einem kürzeren Arbeitsabstand
für eine
High Density Optical Disc installiert werden kann.
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Wenn
ein Arbeitsabstand der ersten Objektivlinse 31 für eine Low
Density Optical Disc, die in dem ersten Installationsloch 21 angeordnet
ist, als WD1 bezeichnet wird, und ein Arbeitsabstand der zweiten
Objektivlinse 35 für
eine High Density Optical Disc, die in dem zweiten Installationsloch 25 angeordnet
ist, als WD2 bezeichnet wird, so sollten die ersten und zweiten
Installationslöcher 21 und 25 derart
vorgesehen sein, dass die ersten und zweiten Objektivlinsen 31 und 35 so
installiert werden können, dass
sie hiernach folgende Gleichung erfüllen: WD1 ≥ WD2Trennabstand
in Bezug auf die optische Disc der zweiten Objektivlinse = WD2 + α
wobei α = |WD1 – WD2| × (0.1 ~
1.0).
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6 zeigt
einen Trennabstand zwischen einer optischen Disc 50 und
den ersten und zweiten Objektivlinsen 31 und 35,
wenn die ersten und zweiten Objektivlinsen 31 und 35 mit
unterschiedlichen Arbeitsabständen
in einen vorhandenen Stellantrieb für ein optisches Abtastgerät installiert
sind. 7 zeigt einen Trennabstand zwischen der optischen Disc 50 und
den ersten und zweiten Objektivlinsen 31 und 35,
wenn die ersten und zweiten Objektivlinsen 31 und 35 mit
unterschiedlichen Arbeitsabständen
in der Spule 20 des Stellantriebs für ein optisches Abtastgerät gemäß der vorliegenden
Erfindung installiert sind. Wie aus einem Vergleich der 6 und 7 hervorgeht,
ist, wenn die ersten und zweiten Installationslöcher 21 und 25 derart
ausgebildet sind, dass die ersten und zweiten Objektivlinsen 31 und 35 so
angeordnet werden können,
dass sie die oben genannte Gleichung erfüllen, ein Grundtrennabstand zwischen
der zweiten Objektivlinse 35 und der optischen Disc 50 WD2
+ α. Somit
kann ein Kontakt (Interferenz) zwischen der zweiten Objektivlinse 35 mit einem
kürzeren
Arbeitsabstand und der optischen Disc 50, wenn die optische
Disc 50 zunächst
installiert wird und wenn die erste Objektivlinse 31 mit
einem größeren Arbeitsabstand
betrieben wird, verhindert werden.
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Unter
erneuter Bezugnahme auf die 2 und 3 ist
der magnetische Kreis in dem Stellantrieb für ein optisches Abtastgerät gemäß der vorliegenden
Erfindung in einen ersten magnetischen Kreis 51 zum Antreiben
der ersten und zweiten Objektivlinsen 31 und 35 in
der Fokussierrichtung und in einen zweiten magnetischen Kreis 55 zum
Antreiben der ersten und zweiten Objektivlinsen 31 und 35 in der
Nachführrichtung
unterteilt, wodurch das Gewicht des sich bewegenden Bereiches reduziert
wird. Vorzugsweise werden die ersten und zweiten magnetischen Kreise 51 und 55 vorliegend
an der gleichen Seite der Spule 20 angeordnet (vorzugsweise
an einer Seite parallel zur Richtung R).
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Wenn
bei einer optischen Abtastgerätanordnung
die ersten und zweiten Objektivlinsen 31 und 35 in
der Spule 20 gemäß der vorliegenden
Erfindung installiert sind, beinhaltet der bewegende Bereich die Spule 20,
die ersten und zweiten Objektivlinsen 31 und 35 und
einen Magnetkreisbereich (vorzugsweise Fokussier- und Nachführspulen 53 und 57),
der in der Spule 20 angeordnet ist.
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Der
erste magnetische Kreis 51 weist die Fokussierspule 53 und
einen Fokussiermagneten 52 auf. Vorzugsweise ist die Fokussierspule 53 an
beiden Seiten der Spule 20 parallel zu der Richtung R angeordnet,
und der Fokussiermagnet 52 ist an dem Basiselement 10 gegenüber der
Fokussierspule 53 positioniert.
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Vorzugsweise,
wie in 8 gezeigt ist, ist der Fokussiermagnet 52 ein
zweipoliger magnetisierter Polarisationsmagnet, und die Fokussierspule 53 ist
in einer rechteckigen Form ausgebildet, wobei die langen Seiten
der Fokussierspule 53 am N-Polbereich 52a und
am S-Polbereich 52b des Fokussiermagneten 52 positioniert
sind. In diesem Fall, wie in den 9A und 9B gezeigt
ist, bilden Bereiche, die einem Paar von langen Seiten der Fokussierspule 53 entsprechen,
die effektive Fokussierspule, die zur Erzeugung einer elektromagnetischen
Kraft beiträgt. Wenn
die Bereiche, die einem Paar von langen Seiten der Fokussierspule 53 mit
einer rechteckigen Form entsprechen, als eine effektive Fokussierspule wirken,
kann die Gesamtlänge
der Fokussierspule 53, die in dem bewegbaren Bereich des
Stellantriebs angeordnet ist, reduziert werden.
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Wenn
der N-Polbereich 52a des Fokussiermagneten 52 an
der oberen Seite des S-Polbereiches 52b des
Fokussiermagneten 52 angeordnet ist und das magnetische
Feld von dem N-Polbereich 52a von der Papierebene vorsteht,
wie in 9A gezeigt ist, wenn Strom im
Gegenuhrzeigersinn durch die Fokussierspule 53 strömt, so wird
eine Kraft in der oberen Richtung der Bereiche entsprechend einem Paar
von langen Seiten der Fokussierspule 53 gemäß Flemings' Linker-Hand-Regel
ausgeübt.
Wenn der Strom im Uhrzeigersinn durch die Fokussierspule 53 strömt, wie
in 9B gezeigt ist, so wird die Kraft in der unteren
Richtung der Bereiche entsprechend einem Paar von langen Seiten
der Fokussierspule 53 ausgeübt. Somit kann die Position
der Fokussierrichtung der ersten und zweiten Objektivlinsen 31 und 35,
die in der Spule 20 angeordnet sind, gesteuert werden,
wenn die Polarität
und das Maß des
durch die Fokussierspule 53 fließenden Stroms eingestellt wird.
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Der
zweite magnetische Kreis 55 weist die Nachführspule 57 und
einen Nachführmagneten 56 auf.
Vorzugsweise ist die Nachführspule 57 an
beiden Seiten der Spule angeordnet, und der Nachführmagnet 56 ist
an dem Basiselement 10 gegenüber der Nachführspule 57 positioniert.
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Vorzugsweise,
wie in 10 gezeigt ist, ist der Nachführmagnet 56 ein
zweipoliger magnetisierter Polarisationsmagnet in der Richtung R,
und die Nachführspule 57 ist
in einer rechteckigen Form ausgebildet, wobei die langen Seiten
der Nachführspule 57 an
dem N-Polbereich 56a und dem S-Polbereich 56b des
Nachführmagneten 56 positioniert
sind. In diesem Fall, wie in den 11A und 11B gezeigt ist, bilden Bereiche, die einem Paar
von langen Seiten der Nachführspule 57 entsprechen,
die effektive Nachführspule,
die zur Erzeugung einer elektromagnetischen Kraft beiträgt. Wenn
die Bereiche, die einem Paar von langen Seiten der Nachführspule 57 und
einer rechteckigen Form entsprechen, als eine effektive Fokussierspule
wirken, so kann die Gesamtlänge
der Nachführspule 57,
die in dem bewegbaren Bereich des Stellantriebs installiert ist,
reduziert werden.
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Wenn
der N-Polbereich 56a des Nachführmagneten 56 an der
linken Seite des S-Polbereiches 56b des
Nachführmagneten 56 angeordnet
ist, und das magnetische Feld von dem N-Polbereich 56a aus
der Papierebene vorsteht, wie in 11A gezeigt
ist, und wenn Strom im Gegenuhrzeigersinn durch die Nachführspule 57 strömt, so wird
die Kraft in der Linksrichtung der Bereiche entsprechend einem Paar
von langen Seiten der Nachführspule 57 ausgeübt. Wenn
der Strom im Uhrzeigersinn durch die Nachführspule 57 strömt, wie
in 11B gezeigt ist, wird die Kraft in Rechtsrichtung
der Bereiche entsprechend einem Paar von langen Seiten der Nachführspule 57 ausgeübt. Auf
diese Weise kann die Position in der Nachführrichtung der ersten und zweiten Objektivlinsen 31 und 35,
die in der Spule 20 angeordnet sind, gesteuert werden,
wenn die Polarität
und das Maß des
durch die Nachführspule 57 strömenden Stroms
eingestellt wird.
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Alternativ,
wie in 12 gezeigt ist, kann ein dreipoliger
magnetisierter Polarisationsmagnet in der Richtung R als Nachführmagnet 56 verwendet
werden. Vorzugsweise sind zwei Nachführspulen 57 vorgesehen,
so dass beide langen Seiten der Nachführspulen 57 in dem
N-Polbereich 56a und S-Polbereich 56b des Nachführmagneten 56 angeordnet
sind. Anhand der Anordnung zwischen dem dreipoligen magnetisierten
Nachführmagneten 56 und
den beiden Nachführspulen 57 kann
die Richtung, in der die Kraft auf die Nachführspulen 57 ausgeübt wird,
aus den 11A und 11B gemäß der Richtung,
in der Strom durch die Nachführspulen 57 strömt, ermittelt werden,
weshalb auf genauere Ausführungen
diesbezüglich
verzichtet wird.
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Da
der Magnetkreis die Länge
der effektiven Fokussierspule und die Länge der effektiven Nachführspule
erhöhen
kann, können
folglich die gesamten Längen
der Fokussierspule 53 und der Nachführspule 57 reduziert
werden, wodurch das Gewicht des bewegbaren Bereiches des Stellantriebs
verringert werden kann.
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Vorzugsweise
umfasst der Stellantrieb für ein
optisches Abtastgerät
gemäß der vorliegenden Erfindung
ein internes Joch 58 und ein externes Joch 59,
so dass die Intensität
eines effektiven magnetischen Feldes zum Erzeugen einer Antriebskraft
in der Fokussierrichtung erhöht
werden kann, indem ein magnetischer Fluss, der in dem Fokussiermagneten 52 erzeugt
wird, geleitet wird.
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13 ist
eine perspektivische Ansicht des Fokussiermagneten 52,
des internen Joches 58 und des externen Joches 59 zum
Leiten eines magnetischen Flusses, der in dem Fokussiermagneten 52 erzeugt
wird, wie in 2 gezeigt ist. Das innere Joch 58 und
das äußere Joch 59 können monolithisch
aus dem gleichen Material wie das Basiselement 10 ausgebildet
sein. Entweder das interne Joch 58 oder das externe Joch 59 kann
beinhaltet sein, um den magnetischen Fluss, der in dem Fokussiermagneten 52 erzeugt
wird, zu leiten.
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Wenn
der Stellantrieb für
ein optisches Abtastgerät
gemäß der vorliegenden
Erfindung ferner das interne Joch 58 und das externe Joch 59 umfasst,
wie zuvor beschrieben wurde, wird der Fokussiermagnet 52 an
einer zur Spule 20 weisenden Seite des externen Joches 59 angeordnet,
und das interne Joch 58 ist zwischen der Fokussierspule 53 und
der Mitte der Spule 20 positioniert. Wie in 4 gezeigt ist,
ist entsprechend ein Einsetzloch 61, in welches das interne
Joch 58 eingesetzt wird, in der Spule 20 vorgesehen.
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Wie
in den 2 und 13 gezeigt ist, kann das interne
Joch 58 als eine Befestigung für den Nachführmagneten 56 des
zweiten magnetischen Kreises 55 verwendet werden. In diesem
Fall ist der Nachführmagnet
an einer zur Mitte der Spule 20 weisenden Seite des internen
Joches 58 installiert. Die Nachführspule 57 ist in
der Spule 20 gegenüber
dem Nachführmagneten 56 in
dem Einsetzloch 61 angeordnet.
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Wenn
der Stellantrieb für
ein optisches Abtastgerät
gemäß der vorliegenden
Erfindung das interne Joch 58 und das externe Joch 59 umfasst,
wie zuvor beschrieben ist, und das interne Joch 58 als eine
Befestigung zum Anordnen des Nachführmagneten 56 verwendet
wird, und die Nachführspule 57 an
einer Seite in Richtung der Mitte der Spule 20 des Einsetzloches 61 positioniert
ist, so weist das Einsetzloch 61 bevorzugt eine Größe auf,
bei der die Bewegung der Spule 21 in den Fokussier- und
Nachführrichtungen
durch das interne Joch 58, den Nachführmagneten 56 und
die Nachführspule 57,
die in dem Einsetzloch 61 eingesetzt sind, beeinträchtigt wird.
Wenn die Spule 20 weitgehend von einer gewünschten
Position abweicht, so wird die Spule 20 durch das interne
Joch 58, das in das Einsetzloch 61 eingesetzt
ist, unterbrochen, und die Bewegung der Spule 20 wird begrenzt,
so dass das interne Joch 58 die Bewegung der Spule 20 führt.
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Wenn
die Intensität
des effektiven magnetischen Feldes maximiert wird, während das
innere Joch 58 und das äußere Joch 59 vorgesehen
werden, und die Fokussierspule 53 in einer rechteckigen Form
derart ausgebildet ist, dass beide langen Seiten der Fokussierspule 53 in
den N-Pol- und S-Polbereichen 52a und 52b des
Fokussiermagneten 52 angeordnet sind, während ein zweipoliger magnetisierter Polarisationsmagnet,
d.h. der Fokussiermagnet 52, vorgesehen wird, wobei die
Pole in die Fokussierrichtung weisen, wie unter Bezugnahme auf die 2 und 13 bereits
beschrieben wurde, können
die Länge
der Fokussierspule 53 zum Erzeugen einer magnetischen Antriebskraft
einer gewünschten
Größe und das
entsprechende eingenommene Volumen reduziert werden. Wenn die Nachführspule 57 in
einer rechteckigen Form derart ausgebildet ist, dass beide langen
Seiten der Nachführspule 57 in
den N-Pol- und S-Polbereichen 56a und 56b des
Nachführmagneten 56 angeordnet
sind, während
ein zweipoliger oder dreipoliger magnetisierter Polarisationsmagnet,
dessen Pole in der Richtung R angeordnet sind, vorgesehen wird,
so können
ferner die Länge der
Nachführspule 57 zum
Erzeugen einer magnetischen Antriebskraft einer gewünschten
Größe und das
entsprechend beanspruchte Volumen reduziert werden. Auf diese Weise
kann das Gesicht des bewegten Bereiches stark durch den Aufbau des
magnetischen Kreises unter Verwendung der Polarisationsmagneten
als Fokussier- und Nachführmagneten 52 und 56 reduziert
werden.
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Bei
dem Stellantrieb für
ein optisches Abtastgerät
gemäß der vorliegenden
Erfindung, da die beiden Objektivlinsen 31 und 35 in
der Spule 20 angeordnet sind, ist das Gewicht der in der
Spule 20 positionierten Objektivlinsen 31 und 35 verglichen
mit einem bekannten Stellantrieb, bei dem eine Objektivlinse in
der Spule angeordnet ist, größer. Bei
dem Stellantrieb für
ein optisches Abtastgerät
gemäß der vorliegenden
Erfindung kann das Gewicht des magnetischen Kreises (insbesondere
der Fokussierspule 53 und Nachführspule 57), der in
dem bewegbaren Bereich des Stellantriebs angeordnet ist, im Vergleich
zu dem bekannten Stellantrieb jedoch reduziert werden, da der magnetische
Kreis in den ersten magnetischen Kreis 51 zum Bewegen des
magnetischen Kreises in der Fokussierrichtung und in, den zweiten
magnetischen Kreis 55 zum Bewegen des magnetischen Kreises
in die Nachführrichtung
unterteilt ist und die Polarisationsmagneten die Fokussier- und
Nachführmagneten 52 und 56 bereit
stellen, und die elektromagnetische Kraft zum Bewegen in die Fokussier-
und Nachführrichtungen
ist zudem größer als
die eines bekannten Stellantriebs. Obwohl der bewegbare Bereich
des Stellantriebs für
ein optisches Abtastgerät
gemäß der vorliegenden
Erfindung schwerer als der eines bekannten Stellantriebs ist, bei
dem nur eine Objektivlinse in der Spule vorgesehen ist, kann eine
Verminderung der Empfindlichkeit verhindert werden. Ferner ist das
Gewicht des bewegbaren Bereiches des Stellantriebs für ein optisches
Abtastgerät
gemäß der vorliegenden
Erfindung nicht größer als
das des bekannten Stellantriebs, bei dem nur eine Objektivlinse
in der Spule vorgesehen ist.
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Obwohl
der Stellantrieb für
ein optisches Abtastgerät
gemäß der vorliegenden
Erfindung als ein Aufbau beschrieben und dargestellt wurde, bei
dem die beiden Objektivlinsen 31 und 35 mit unterschiedlichen
Arbeitsabständen
in einer Spule 20 installiert sind, ist dies nur ein Beispiel,
auf das die vorliegende Erfindung nicht beschränkt ist.
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Der
Stellantrieb für
ein optisches Abtastgerät gemäß der vorliegenden
Erfindung weist einen Aufbau auf, bei dem zwei oder mehrere Objektivlinsen
in einer Spule installiert sind, und kann entsprechend in dem optischen
Abtastgerät
verwendet werden, so dass zwei oder drei oder mehrere Arten von
optischen Discs mit unterschiedlichen Aufzeichnungsdichten, wie
beispielsweise CDs, DVDs und HD-DVDs,
mit diesem kompatibel sind und aufgezeichnet und/oder reproduziert
werden können.
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Das
optische Abtastgerät,
bei dem der zuvor genannte Stellantrieb gemäß der vorliegenden Erfindung
verwendet werden kann, kann einen Aufbau aufweisen, bei dem ein
optisches System zum Aufzeichnen und/oder Reproduzieren von High
Density Optical Disc, wie beispielsweise HD-DVDs, und ein optisches
System zum Aufzeichnen und/oder Reproduzieren von Low v, wie beispielsweise
DVDs (und zusätzlich
CDs) separat beinhaltet sind. Spezifische Beispiele eines optischen Aufbaus
des optischen Abtastgeräts,
das den Stellantrieb gemäß der vorliegenden
Erfindung verwendet, sind dem Fachmann bekannt, weshalb auf genauere
Beschreibungen und Darstellungen solcher spezifischer Beispiele
des optischen Aufbaus des optischen Abtastgeräts, das den Stellantrieb gemäß der vorliegenden
Erfindung verwendet, verzichtet wird.
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Nachfolgend
wird der Betrieb eines Laufwerks für optische Discs, bei dem der
Stellantrieb für ein
optisches Abtastgerät
gemäß der vorliegenden Erfindung
verwendet wird, kurz beschrieben.
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Wenn
die optische Disc in das Laufwerk für optische Discs eingesetzt
wird, so wird die Art der optischen Disc mit Hilfe eines Fotodetektors,
der in dem optischen Abtastgerät
oder in einer separaten Erfassungseinrichtung angeordnet ist, erfasst.
Die Art der optischen Discs wird entsprechend einer Aufzeichnungsdichte
unterschieden.
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Wenn
die Unterscheidung der Art der optischen Discs beendet ist, werden
der Reihe nach Fokussier- und Nachführ-Servoeinrichtungen für eine Objektivlinse
entsprechend der Art der optischen Disc betrieben. Wenn die eingesetzte
optische Disc eine High Density Optical Disc (beispielsweise eine HD-DVD)
ist, so werden die Fokussier- und Nachführ-Servoeinrichtungen entsprechend
derart betrieben, dass die in einem weiter innen gelegenen Durchmesser
der Spule angeordneten Objektivlinsen in einer ordnungsgemäßen Position
der optischen Disc positioniert werden. Wenn die eingesetzte optische
Disc eine Low Density Optical Disc (beispielsweise eine DVD oder
CD) ist, so werden die Fokussier- und Nachführ-Servoeinrichtungen derart betrieben,
dass die in einem äußeren Durchmesser
der Spule angeordneten Objektivlinsen in einer ordnungsgemäßen Position
der optischen Disc positioniert werden.
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Die
Fokussier- und Nachführ-Servoeinrichtungen
beziehen sich auf Fokussier- und Nachführ-Fehlersignale, die durch
den in dem optischen Abtastgerät
angeordneten Fotodetektor erfasst werden, und ermöglichen
einen Stromfluss durch die Fokussier- und Nachführspulen, die an dem bewegbaren
Bereich des Stellantriebs befestigt sind, wodurch die Versetzung
des bewegbaren Bereichs erzeugt wird. Wenn der Strom durch die Fokussier-
und Nachführspulen
geleitet wird, so wird eine elektromagnetische Kraft durch das Zusammenwirken
des durch die Fokussier- und Nachführspulen geleiteten Stroms
und des in dem Fokussiermagneten und dem Nachführmagneten erzeugten magnetischen
Flusses erzeugt, so dass die Spule in die Fokussier- und Nachführrichtungen
bewegt wird.
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Wie
zuvor beschrieben wurde, weist der Stellantrieb für ein optisches
Abtastgerät
gemäß der vorliegenden
Erfindung einen Aufbau auf, bei dem zwei Objektivlinsen in einer
Spule angeordnet sind, und eine Vorrichtung, die zum simultanen
Drehen der Objektivlinsen in einem vorbestimmten Winkel relativ
zur Drehachse erforderlich ist, ist – anders als bei einem herkömmlichen
Stellantrieb zum Repräsentieren
eines Achsenstöreinflusses – nicht
erforderlich, wodurch der Gesamtaufbau des Stellantriebs vereinfacht
wird.
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Ferner
weist der Stellantrieb für
ein optisches Abtastgerät
gemäß der vorliegenden
Erfindung einen Aufbau auf, bei dem ein magnetischer Kreis zum Einstellen
der Spule in der Nachführrichtung
und ein magnetischer Kreis zum Einstelen der Spule in der Fokussierrichtung
getrennt sind, wodurch das Gewicht des bewegbaren Bereiches des
Stellantriebs reduziert und eine hohe Empfindlichkeit erzielt werden kann.
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Ferner
ist die Objektivlinse für
High Density Optical Discs mit einem kürzeren Arbeitsabstand bei dem
Stellantrieb für
ein optisches Abtastgerät
gemäß der vorliegenden
Erfindung in der Spule derart angeordnet, dass sie die oben genannte
Gleichung erfüllt, wodurch
eine Interferenz zwischen der Objektivlinse für eine hohe Dichte und der
optischen Disc verhindert werden kann, wenn die optische Disc anfangs
installiert wird oder eine Low Density Optical Disc verwendet wird.
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Ferner
weist der Stellantrieb für
ein optisches Gerät
gemäß der vorliegenden
Erfindung einen Aufbau auf, bei dem die Objektivlinse mit einem
größeren Arbeitsabstand
an einer tieferen Position von der oberen Seite der Spule als die Objektivlinse
mit einem kürzeren
Arbeitsabstand angeordnet ist, was dazu beiträgt, dass das optische Abtastgerät dünner ausgebildet
werden kann.
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Während die
vorliegende Erfindung insbesondere unter Bezugnahme auf bevorzugte
Ausführungsformen
gezeigt und beschrieben wurde, sollte klar sein, dass verschiedene Änderungen
in Bezug auf die Form und Details durchgeführt werden können, ohne
den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung zu verlassen, der durch
die beiliegenden Ansprüche
definiert ist.