JP2003529179A - 光走査装置 - Google Patents

光走査装置

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JP2003529179A JP2001571408A JP2001571408A JP2003529179A JP 2003529179 A JP2003529179 A JP 2003529179A JP 2001571408 A JP2001571408 A JP 2001571408A JP 2001571408 A JP2001571408 A JP 2001571408A JP 2003529179 A JP2003529179 A JP 2003529179A
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Abstract

(57)【要約】 本発明は、光走査装置（１５）における使用に適する対物系（３９）に関する。レンズ系（３９）は、レンズホルダー（６１）における固定された位置に装置される、第一のレンズ又は対物レンズ（４５）、及び第二のレンズ又は補助レンズ（４７）を含む。対物レンズは、第一の直径（Ｄ１）を有する第一の球面レンズ体（６７）の二分の一より多くを含み、補助レンズは、第一の直径より小さい第二の直径（Ｄ２）を有する第二の球面レンズ体（６９）の二分の一より多くを含む。対物レンズ及び補助レンズは、それぞれ第一及び第二の直径に実質的に等しい直径を有するレンズホルダーの第一の円柱状の内壁（８３）及び第二の円柱状の内壁（８５）によってそれぞれ取り囲まれる。前記内壁は、従来の道具によって非常に正確な同軸の位置に、レンズホルダー中に提供され得る。このように、レンズホルダーにおける対物レンズ及び補助レンズの非常に正確な芯出しは、比較的簡単な方法で達成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明は、光学的に読み取り可能な記録担体の情報層を走査する為の光走査
装置に関し、その走査装置は、放射源及び、放射源によって動作中に供給される
放射ビームを情報層上の走査スポットへ焦点調節する為の光軸を有する対物系を
含み、対物系は、第一の中心及び第一の直径を有し第一の実質的に球面のレンズ
体の一部を含む第一のレンズ、並びに、第二の中心及び第一の直径よりも小さい
第二の直径を有し第二の実質的に球面のレンズ体の一部を含む第二のレンズ、を
提供され、第一及び第二の中心は、実質的に光軸上に置かれる。
【０００２】 本発明はまた、このような第一及び第二のレンズを含む対物系に関する。
【０００３】 本発明はさらに、与えられた運動方向に可動であるテーブルが提供される光プ
レーヤー、テーブル上に置くことができる光学的に読み取り可能な記録担体の情
報層を走査する為の光走査装置、及び、走査装置の少なくとも対物系がテーブル
の運動方向に対して実質的に垂直な方向に可動である変位装置に関する。
【０００４】 光走査装置、光走査装置を使用するプレーヤー、及び最初の段落に記載したタ
イプの走査装置に使用される対物系は、ＥＰ−Ａ０９４４０４９から知られてい
る。既知の対物系における第一のレンズは、対物レンズであり、第二のレンズは
、対物レンズと走査される記録担体との間に配置される補助レンズである。第二
のレンズを使用することによって、既知のレンズ系は、比較的大きな開口数を有
するので、比較的小さな走査スポットが、走査される記録担体上に提供される。
第二のレンズは、記録担体の方向において第二の中心からｒ／ｎの距離に走査ス
ポットを形成する為に、第二の球面レンズ体の半分より多くを含み、ここでｒは
第二のレンズ体の半径であり、ｎは第二のレンズ体の物質の屈折率である。走査
スポットの位置のこの変位は、開口数の更なる増加を生じる。このように既知の
走査装置は、比較的小さな基本的情報特性を有する記録担体、すなわち比較的大
きな情報密度を有する記録担体、例えば高密度ＣＤ、を走査することに適してい
る。この対物系は、放射の波長よりも短い自由作動距離を有するので、レンズ体
及びそれらレンズ体の互いの位置は比較的大きな公差を有する。
【０００５】 既知の対物系、既知の光走査装置、及び既知の光プレーヤーの欠点は、対物系
における所望の光学特性が前記大きな公差にも関らず比較的大きな問題を伴って
のみ達成されることである。より大きな自由作動距離において、公差はかなり厳
密になり、所望の光学特性を達成することはより困難である。
【０００６】 所望の光学特性をほとんど問題を伴わずに達成することができる最初の段落に
記載したタイプの対物系、光走査装置、及び光プレーヤーを提供することが本発
明の目的である。
【０００７】 この目的を達成する為に、本発明に従う走査装置は、第一及び第二のレンズが
、それぞれ第一及び第二の球面レンズ体の二分の一より多くを含むことを特徴と
する。本発明は、二つのレンズを有する対物系の光学特性が、二つのレンズの互
いの位置決定に大きく依存するという認識に基づく。個々のレンズの光軸は、予
め決められた比較的小さな公差内で一致するべきである。従って対物系の光軸に
垂直な方向において見たとき、レンズの光軸は、互いに関して正確な位置を有し
、互いに対して正確に平行であるべきである。既知の対物系の整列は、二つのレ
ンズにおける位置決定面への所望の正確さの提供が非常に精巧な工程であるので
、比較的困難である。しかしながら、レンズが半分より多くの球面レンズ体を含
むときは、ボール帯、すなわちレンズ体の外側は、光軸の垂直な大きな円の周り
に十分満足な位置決定面を形成することが見出される。さらに球面レンズ体を、
比較的簡単な工程、例えば転動工程によって、非常に正確な方法で製造すること
ができる。レンズの球面形状によって、中心に関してレンズ体の外側の位置を非
常によく決められるので、互いの位置における所望の正確さを、比較的簡単な方
法で実現することができる。
【０００８】 このようなレンズ体の更なる利点は、金具中における位置決定の後、レンズの
位置が影響を受けることなく、金具の中心線に垂直に見たとき、レンズ体の中心
の周りに制限された角度で、レンズが金具の中でまだ傾斜し得ることである。よ
ってレンズ体の中心を通るレンズの光軸の方向が調節可能である。球面形状が比
較的平坦な部分に合同するレンズ体の縁は、平坦部分の製造、例えば平坦部分の
研削及び研磨により、比較的粗い。レンズ系を接合する工程の間に、レンズ体の
粗い縁が金具の内壁と接触して入るとき、又は、接合の工程の後にその粗い縁が
内壁とかみ合うとき、レンズ体が中心から抜け出ることが、又は動かなくなるこ
とさえもあり得る。本発明に従うレンズ体は、粗い縁が内壁とかみ合う位置決定
面から遠いので、この問題を有さない。
【０００９】 対物系における第一及び第二のレンズの両方が球面レンズ体の半分より多くを
含むとき、第一及び第二のレンズの中心は、一又は複数の金具の中心線上に非常
に正確に位置決定することができ、さらに第一及び第二のレンズの光軸を互いに
正確に平行にすることができる。第一及び第二のレンズの比較的簡単な整列によ
って、対物系の所望の光学特性を、比較的問題なく達成することができる。第一
及び第二の球体における光軸上の厚さは、好ましくは球体の半径の１．０１倍よ
り大きい。その場合には、レンズ系を接合する工程の間、一つのレンズの光軸が
金具の中心線に対して０．５°の角度で延びるとき、金具の内壁とレンズ体の噛
合いは、十分なままである。レンズ体の厚さと半径との差は、好ましくは厚さの
製造公差よりも大きい。
【００１０】 本発明に従う走査装置の個々の実施例は、第一及び第二のレンズの少なくとも
一つが、片側が光軸と垂直に広がる境界面に接していることを特徴とする。球面
レンズ体に狭い公差内で正確に位置決定された平面の境界面を比較的容易に提供
することができる。境界面は、正確な方法においてのみ、境界面に垂直であるレ
ンズ体の中心線によって形成されるレンズの光軸を有する平面であるべきである
。このようなレンズは、金具中の隣接物に容易かつ正確に整列することができる
。隣接物が金具の中心線に垂直な平面内で広がるとき、レンズの光軸は、中心線
に正確に平行であると考えられる。前記隣接物は、例えば旋盤のような従来の道
具によって、比較的簡単な方法で行うことができる正確な方法で金具の中心線に
垂直に提供されるべきである。第一及び第二のレンズの両方に光軸に対して垂直
に広がる境界面を提供するとき、二つのレンズの光軸を実質的に平行にすること
は比較的容易である。
【００１１】 第一及び第二のレンズを、光軸方向において互いに関して変位することができ
る第一及び第二の金具中でそれぞれ固定してもよい。二つの金具を互いに関して
正確に整列するとき、レンズの光軸もまた正確に一致すると考えられる。しかし
ながら本発明に従う走査装置の個々の実施例は、第一及び第二のレンズを互いに
関して固定された位置に固定することを特徴とする。結果として両方のレンズを
、第一及び第二のレンズに関するそれぞれ第一及び第二の金具を含む一つのレン
ズホルダー内に固定することができる。このようなレンズホルダーにおける第一
の金具の中心線及び第二の金具の中心線を小さな公差内で一致させることは、比
較的簡単である。金具の内壁に、レンズ体の球状の外側とかみ合う突き出ている
リブを提供してもよい。しかしながら内壁は、好ましくは共通の中心線を有する
実質的に円柱状である。これは、例えば旋盤のような従来の道具によって、レン
ズホルダーの第一及び第二の金具にそれぞれ第一及び第二の円柱状の内壁を提供
することによって、比較的簡単な方法で実現できる。
【００１２】 本発明に従う走査装置のさらなる実施例は、第一及び第二のレンズの少なくと
も一つの片側は非球面形状を有することを特徴とする。非球面形状は、光学的に
読み取り可能な記録担体に関する走査装置によって対物系に賦課される厳密な要
求を実現する為の十分な設計の自由度を提供する。非球面形状を、既知及び従来
のレプリカ工程によって、境界面又はレンズの球面上のラッカー層によって得て
もよい。
【００１３】 本発明に従う走査装置の個々の実施例は、第一及び第二のレンズ体の少なくと
も一つは、６３より大きいアッベ数を有する透明物質を含むことを特徴とする。
高いアッベ数によって、対物系の焦点距離の波長依存性を、半導体レーザーの書
き込みと読み取りとの出力の切り換え中における波長変動が許容可能な程度に小
さいデフォーカスを導くような方法で減少させることができる。
【００１４】 第一及び第二のレンズ体が同じ透明物質を含むとき、対物系をより低いコスト
で製造することができる。そして対物系の自由度の数は、所望の光学性能を実現
する為には、まだ十分に大きい。
【００１５】 本発明に従う走査装置の個々の実施例は、第一及び第二のレンズ体の少なくと
も一つが１．５４より小さい屈折率を有する透明物質を含むことを特徴とする。
レンズ体の物質の比較的低い屈折率は、光軸上で比較的薄い厚さ、従って比較的
小さな質量を有するレンズ体を導く。より軽いレンズ体は、対物系によって焦点
及びトラック上に形成される走査スポットを保持する為に使用されるアクチュエ
ーターの帯域幅の増加を生じる。さらに、低い屈折率を有する物質は、高い屈折
率を有する物質よりも安価である。
【００１６】 本発明に従う走査装置の特別な実施例は、光磁気記録担体の書き込み及び消去
に適しており、この目的の為に磁気コイルが提供される。磁気コイルは、好まし
くは第二のレンズにおける第二の境界面上に配置される。第二のレンズにおける
光軸上の厚さは、本発明に従う位置決定の利点を得る為に、好ましくはレンズ体
の直径の半分よりも大きい。
【００１７】 本発明に従う走査装置の特別な実施例において、磁気コイルは、磁気コイルを
有するレンズの合計の厚さを減少させる為に、第二のレンズ中に埋められる。こ
の為に、第二の境界面は、中央の境界面及び光軸に沿って移動した周辺の境界面
を有し、磁気コイルは周辺の境界面上に配置され、周辺の境界面の平面に接する
第二のレンズの一部分は、第二の球面レンズ体の半分より多くを含む。中央の境
界面は、光軸上に置かれる第二のレンズの一部分である端の面を構成し、その部
分は周辺の境界面の平面から突き出ており、磁気コイルによって取り囲まれてい
る。第二のレンズにおける光軸上の厚さは、対物系の光学設計に関して要求され
るような厚さである。突き出ている部分の直径は、口径食なしにレンズを通じて
収束する放射ビームを通過させるには十分に大きい。
【００１８】 本発明に従う走査装置の特別な実施例には、ある中心線とある内径を有する第
二のレンズの為の金具を含むレンズホルダーが提供され、その中心線は、実質的
に光軸と一致し、金具は、第二のレンズ体の中心を越えるまで第一のレンズから
第二のレンズに向かう方向に光軸に沿って延び、磁気コイルは第一のレンズから
遠い金具の片側に固定され、金具の内径に実質的に等しい内径を有する。第二の
レンズは、磁気コイルのあまり明確でない内側が第二のレンズの位置に全く影響
しない一方で、金具の明確な内側に位置決定してもよい。第二のレンズの周りで
直接位置決定することによって、磁気コイルは比較的小さい内径を有するので、
比較的大きな磁場を発生する。
【００１９】 本発明に従う対物系は、第一及び第二のレンズが、それぞれ第一及び第二球面
レンズ体の二分の一より多くを含むことを特徴とする。
【００２０】 本発明に従う光プレーヤーは、光走査装置が前述したような光走査装置である
ことを特徴とする。
【００２１】 本発明のこれら及び他の側面は、後述する実施例から明確であり、後述する実
施例を参照して明瞭になると考えられる。
【００２２】 本発明に従う光プレーヤーの実施例は、図１に示すように、回転軸３の周りに
回転可能であり、枠７に固定された電気モーター５によって駆動され得るテーブ
ル１を含む。例えばＤＶＤのような光学的に読み取り可能な記録担体９を、テー
ブル１に置くことができ、その記録担体には、スパイラル情報トラックを有する
情報層１３が存在するディスク形状の透明な基板が提供される。情報層１３は、
透明な保護層１１で覆われている。光プレーヤーはさらに、記録担体９の情報ト
ラックを光学的に走査する為の本発明に従う光走査装置１５を含む。走査装置１
５は、光プレーヤーの変位装置１７によって回転軸３に関して二つの反対の半径
方向Ｘ及びＸ’において実質的に変位させることができる。この為に、走査装置
１５はさらに、活動部１９が変位し得るＸ方向に平行に延び枠７上に提供される
直線誘導手段２１、及び活動部１９が直線誘導手段２１を横切って変位可能であ
る電気モーター２３、が提供される変位装置１７の滑動部１９に固定される。動
作の間、モーター５及び２３を、光プレーヤーの電気制御ユニット（示していな
い）によって駆動し、それによって記録担体９上のスパイラル情報トラックを走
査装置１５によって走査するような方法で、走査装置１５が同時にＸ方向に平行
に変位すると共に、記録担体９を回転軸３の周りに回転させる。走査の間、情報
トラック上に存在する情報を走査装置１５によって読み取ることができるか、又
は、情報を走査装置１５によって情報トラック上に書き込むことができる。
【００２３】 本発明に従う光プレーヤーに使用される本発明に従う光走査装置１５を、図２
に示す。走査装置１５は、例えば光軸２７を有する半導体レーザーのような放射
源２５を含む。さらに走査装置１５は、放射源２５に面する反射面３３を有する
透明板３１を含むビームスプリッター２９を含み、ここで透明板は、放射源２５
の光軸２７に関して４５°の角度で配置される。さらに走査装置１５は、光軸３
７を有するコリメーターレンズユニット３５、及び光軸４１を有する本発明に従
う光学レンズ系３９を含み、コリメーターレンズユニット３５は、ビームスプリ
ッター２９とレンズ系３９との間に配置される。示した実施例において、コリメ
ーターレンズユニット３５は、一つのコリメーターレンズユニット４３を含むと
共に、レンズ系３９は、第一のレンズ又は対物レンズ４５、及び、対物レンズ４
５と記録担体９との間に配置される第二のレンズ又は補助レンズ４７を含む。示
した実施例において、コリメーターレンズユニット３５の光軸３７及びレンズ系
３９の光軸４１は一致し、放射源２５の光軸２７に関して９０°の角度をなす。
走査装置１５はさらに、コリメーターレンズユニット３５に関してビームスプリ
ッター２９の後ろに配置される既知及び従来のタイプの光検出器４９を含む。
【００２４】 動作中に、放射源２５は、ビームスプリッター２９の反射面３３によって反射
される放射ビーム５１を発生させ、記録担体９の情報層１３上の走査スポット５
３にレンズ系３９によって焦点調節される。放射ビーム５１は、レンズ系３９、
コリメーターレンズユニット３５、及びビームスプリッター２９を経由して光検
出器４９上に焦点調節される反射された放射ビーム５５に情報層１３によって反
射させられる。記録担体９上に存在する情報を読み取る為に、放射源２５は、連
続の又はパルス化した放射ビーム５１を発生させると共に、光検出器４９は、記
録担体９の情報トラック上の走査スポット５３に存在する一連の連続する基本的
情報マークに対応する検出信号を供給する。記録担体９上に情報を書き込む為に
は、放射源２５は、書き込まれる情報に対応する出力を有する放射ビーム５１を
発生させると共に、一連の連続する基本的情報マークを、記録担体９の情報トラ
ック上の走査スポット５３に発生させる。本発明の範囲はまた、放射源２５、コ
リメーターレンズユニット３５、及びレンズ系３９が互いに関して異なる方法で
配置される光走査装置を含むことが認められる。例えば、本発明は、コリメータ
ーレンズユニット３５の光軸３７及びレンズ系３９の光軸４１が互いに９０°の
角度をなし、鏡がコリメーターレンズユニット３５及びレンズ系３９の間に配置
される実施例を含む。これらの実施例において、光走査装置は、レンズ系３９の
光軸４１に平行に見たとき減少した寸法を有する。本発明はまた、例えば、放射
源２５及びコリメーターレンズユニット３５を滑動部１９上ではなく枠７に関し
て固定された位置に配置し、コリメーターレンズ３５の光軸３７が半径方向Ｘ、
Ｘ’に平行に向けられる実施例を含む。これらの実施例においては、レンズ系３
９及び更なる鏡のみが滑動部１９上に配置されるので、滑動部１９の変位可能な
質量は減少する。
【００２５】 さらに図２に示すように、光走査装置１５は、第一のアクチュエーター５７及
び第二のアクチュエーター５９を含む。レンズ３９は、第一のアクチュエーター
５７によって、光軸４１に平行に比較的小さな距離、及びＸ方向に平行な比較的
小さな距離、を変位可能である。第一のアクチュエーター５７によって光軸４１
に平行にレンズ系３９を変位させることによって、走査スポット５３を、記録担
体９の情報層１３上に所望の正確さで焦点調節する。第一のアクチュエーター５
７によってＸ方向に平行にレンズ系３９を変位させることによって、走査スポッ
ト５３は、追跡される情報トラック上に所望の正確さで維持される。この為に、
第一のアクチェーター５７を、光検出器４９からフォーカスエラー信号及びエラ
ートラッキング信号の両方を受ける光プレーヤーの前記制御ユニットによって駆
動する。コリメーターレンズユニット３５のコリメーターレンズ４３は、第二の
アクチュエーター５９によって光軸３７に平行な比較的小さな距離を変位可能で
ある。第二のアクチュエーター５９によって光軸３７に平行にコリメーターレン
ズ４３を変位させることによって、記録担体９の透明な保護層１１によって引き
起こされる放射ビーム５１の球面収差を補正できる。このような球面収差は、主
として保護層１１の厚さの変動によって引き起こされる。電気制御電流によって
、第二のアクチュエーター５９を、例えば走査スポット５３に近接した透明な保
護層１１の厚さを測定することができる検知素子（示してない）からのエラー信
号を受ける光プレーヤーの前記制御ユニットによって駆動する。制御ユニットは
、前記球面収差が予め決められた、既知及び従来の方法で補正される位置にコリ
メーターレンズ４３を位置決定することができるような方法で、第二のアクチュ
エーター５９を通じて電流を制御するように改造される。
【００２６】 本発明に従う光学レンズ系３９を図３に詳細に示す。レンズ系３９は、レンズ
ホルダー６１及び対物系を含む。対物系は、第一のレンズ４５及び第二のレンズ
４７を含む。レンズホルダー６１は、第一のレンズ又は対物レンズ４５の為の第
一の金具６３、及び第二のレンズ又は補助レンズ４７の為の第二の金具６５を有
する。対物レンズ４５及び補助レンズ４７はそれぞれ、第一の直径Ｄ１を有する
実質的に球面の第一のレンズ体６７、及び、Ｄ１よりも小さい第二の直径Ｄ２を
有する実質的に球面の第二のレンズ体６９を含む。第一のレンズ体６７は、補助
レンズ４７に面する側に境界面７１を有するので、境界面７１に垂直に向けられ
た第一のレンズ体６７の中心線は、対物レンズ４５の光軸７３を構成する。第二
のレンズ体６９は、対物レンズ４５から遠い片側に境界面７５を有するので、境
界面７５に垂直に向けられた第二のレンズ体の中心線は、補助レンズ４７の光軸
７７を構成する。二つのレンズ体６７及び６９には、境界面７１、７５から遠い
側に既知及び従来のレプリカ工程によって、ラッカー層７９が提供されるので、
レンズの非球面が得られる。対物レンズ４５及び補助レンズ４７上の引用符８１
は、レプリカ工程の後、関係するレンズ体６７、６９上に残っている過剰な量の
ラッカーを示す。
【００２７】 光学レンズ系３９の特別な実施例は、４００ｎｍの波長を有する平行な放射ビ
ーム５１を、記録担体９の保護層１１を通じて情報層１３上に走査スポット５３
を形成する０．８５の開口数（ＮＡ）を有する収束するビームに変化させる。光
学レンズ系３９と情報層１１との間の自由作動距離は、０．１５ｍｍであると共
に、保護層１１は、０．１ｍｍの厚さ及び放射ビーム５１の前記波長における屈
折率ｎ＝１．６２４を有する。光学レンズ系３９の第一のレンズ４５は、４．１
４ｍｍの直径、２．３１９ｍｍの光軸７３上の厚さ、及び３．０ｍｍの入射瞳の
直径を有する。第一のレンズ４５のレンズ体６７は、１．４９９の屈折率及び７
０のアッベ数を有するＳｃｈｏｔｔ社のガラスＦＫ５で作られる。コリメーター
レンズ４３に面する第一のレンズ４５の凸面は、２．０７ｍｍの曲率半径を有す
る。凸面の非球面形状は、第一の球面レンズ体６７上に提供される薄いアクリル
樹脂製のラッカー層７９によって実現される。ラッカー層７９のラッカーは、１
．５９５の屈折率を有し、光軸７３上のラッカー層７９は、１９マイクロメート
ルの厚さを有する。回転対称非球面形状は、式
【００２８】
【数１】 によって与えられ、ここでｚはミリメートル単位の光軸７３の方向における面の
位置であり、ｒはミリメートル単位の光軸７３への距離であり、及びＡｋは、ｒ
のｋ番目の冪の係数である。Ａ２乃至Ａ１６の係数の値は、それぞれ、０．２６
４３８８６、０．００８８６９１２５、−３．３７６３６４５ １０−６、０．
００１４３０５４１５、−０．００１３３６９８０８、０．０００６１１２０７
４、−０．０００１４５４７０５２、及び１．２９２８７３１ １０−５である
。第一のレンズ４５の凸面と反対の境界面７１は、無限大の曲率半径を有する。
光学レンズ系３９の第二のレンズ４７は、１．７ｍｍの直径、０．９７７ｍｍの
光軸７７上の厚さ、０．３５６ｍｍの第一のレンズ４５への距離を有する。第二
のレンズ４７のレンズ体６９もまた、Ｓｃｈｏｔｔ社のガラスＦＫ５で作られる
。第一のレンズ４５に向けられる第二のレンズ４７の凸面は、０．８５ｍｍの曲
率半径を有する。凸面の非球面形状は、上述の式によって与えられ、ここでＡ２ 乃至Ａ１６の係数の値は、それぞれ、０．６０５２０２６、０．２１９９１８９
９、０．１２４１９６１６、０．０２３１７６９５４、０．１５０５７９６４、
０．５６５７３２５５、−１．２３０８５４４、及び０．７３８９９７８５であ
る。非球面形状は、７マイクロメートルの光軸７７上の厚さを有するアクリル樹
脂製のラッカー層７９で実現される。第二のレンズ４７における反対側の境界面
７５は、無限大の曲率半径を有する。第一及び第二のレンズの全重量は、５３グ
ラムである。対物系の自由作動距離の色による変位は、たった０．１８マイクロ
メートル／ナノメートルである。第一及び第二のレンズの偏芯は、１４μｍより
小さくなければならない。二つのレンズの光軸間の角度は、０．７ｍｒａｄより
小さくなければならない。第一及び第二のレンズにおけるレンズ体の半径は、半
径の公称値から４０マイクロメートルより多く外れるべきではない。光学性能が
前記狭い公差において特に明瞭になる厳格な要求に応じなければならないこの対
物系は、本発明に従う寸法によって比較的簡単な方法で製造することができる。
【００２９】 レンズ系３９の正しい光学的動作を得る為に、対物レンズ４５及び補助レンズ
４７の光軸７３、７７は、レンズ系３９の光軸４１に垂直に見るとき、非常に正
確な公差の範囲内で一致するべきであり、平行であるべきである。本発明に従っ
て、レンズホルダー６１における第一の金具６３及び第二の金具６５がそれぞれ
、光軸４１と一致する共通の中心線８７を有する第一の円柱状の内壁８３及び第
二の円柱状の内壁８５を有し、第一の内壁８３が第一の直径Ｄ１に実質的に等し
い直径を有し、第二の内壁８５が第二の直径Ｄ２に実質的に等しい直径を有する
という比較的簡単な方法で、前記公差を得る。さらに、対物レンズ４５及び補助
レンズ４７はそれぞれ、第一の球面レンズ体６７及び第二の球面レンズ体６９の
二分の一より多くを含む、すなわち、光軸７３及び７７に平行に見たとき、対物
レンズ４５及び補助レンズ４７は、それぞれＤ１／２及びＤ２／２よりも大きい
高さを有する。結果として、対物レンズ４５及び補助レンズ４７は、それぞれＤ１ 及びＤ２に等しい直径の円周を有するので、対物レンズ４５及び補助レンズ４
７は、中心線８７に垂直に見たとき、それぞれ第一の内壁８３及び第二の内壁８
５によって正確に取り囲まれ、結果として中心線８７に関して及び互いに関して
正確に芯出しされる。レンズ系３９を製造するとき、内壁８３及び８５を、旋盤
のような従来の道具によってレンズホルダー６１内に正確に提供できる。引き続
き、補助レンズ４７を、最初に配置し、第二の金具６５中に固定する。示した実
施例においては、補助レンズ４７を、第二の内壁８５における第二の球面レンズ
体６９の圧入によって、第二の金具６５中に固定する。しかしながら、補助レン
ズ４７を、例えば接着剤によって異なる方法で第二の金具６５中に別に固定して
もよい。引き続き、対物レンズ４５を第一の金具６３中に配置するので、対物レ
ンズ４５を、中心線８７に垂直な方向に補助レンズ４７に関して芯出しする。対
物レンズ４５の光軸７３を引き続き、既知及び従来の干渉測定の整列工程によっ
て、補助レンズ４７の光軸７７に平行に整列する。この工程において、中心線８
７に垂直に延びる傾斜軸周りの制限された角度で、既知及び従来のマニピュレー
ターによって、対物レンズ４５を傾かせる。対物レンズ系４５が、球面レンズ体
６７の半分より多くを含むので、対物レンズ４５は、傾斜の間に第一の内壁８３
と完全に接触していることにより、中心線８７に垂直な方向における対物レンズ
４５及び補助レンズ４７の正確な互いの芯出しは、対物レンズ４５が傾けられる
とき、影響を受けない。対物レンズ４５は、接着剤によって第一の金具６３中に
最終的に固定される。さらに図３に示すように、レンズホルダー６１における第
一の金具６３及び第二の金具６５は、実質的にブッシュ形状であり、第一の金具
６３は、レンズホルダー６１が第一のアクチュエーター５７に固定される環状フ
ランジ８９を有する。ブッシュ形状の金具６３、６５は、中空の円錐形状の中央
部分９１を通じて相互接続されるので、レンズホルダー６１は、非常に十分な硬
さ及び形状の正確さを有する。対物レンズ４５と補助レンズ４７の互いの位置は
、加速の力によっては実質的に影響されない。
【００３０】 図４に示す本発明に従うレンズ形３９’の第二の実施例もまた、前述したレン
ズ系３９の代わりに、走査装置１５における使用に適している。図４において、
レンズ系３９の部品に対応するレンズ系３９’の部品を、同じ引用符によって示
す。レンズ系３９から外れているレンズ系３９’のいくつかの側面のみを後述す
る。
【００３１】 図４に示すように、レンズ系３９’におけるレンズホルダー６１の第一の金具
６３に、対物レンズ４５の境界面７１用の隣接物９３を提供する。示した実施例
において、隣接物９３は、中心線８７に垂直に広がり、階段形状の様式で第一の
内壁８３と第二の内壁８５とを接続する環状の面９５を含む。しかしながら、隣
接物９３を異なる方法で、例えば共通の仮想平面において各々が中心線８７に垂
直に広がる三つの隣接する面の形態で、形成してもよい。環状の面９５は、中心
線８７に垂直に広がり、対物レンズ４５の境界面７１が環状の面９５とかみ合う
ので、対物レンズ４５の光軸７３は、中心線８７に正確に平行に広がる。さらに
図４に示すように、環状体９７を、第二の金具６５及び円錐形状の中央部分９１
の周りに配置し、ここで環状体は、ポリエチレンのような弾性物質で形成され、
レンズ系３９’と記録担体９との間の機械的接触による記録担体９の損傷を防止
する為の緩衝材として役立つ。
【００３２】 本発明に従う走査装置は、走査装置に走査スポット５３の位置に磁場を発生さ
せる為の磁気コイルが提供されるとき、光磁気記録担体上での情報の書き込み及
び消去の為に使用してもよい。レンズ系３９’における磁気コイルを、図４に示
すように、第二の金具６５の周りに巻き付けてもよく、ここでその磁気コイルは
環状体９７の一部分に取って代わるか、又は環状体９７と統合される。
【００３３】 図５は、本発明に従うレンズ系３９’の第三の実施例を示し、ここで磁気コイ
ル１２０は、第二の金具６５の下に置かれ、第一のレンズ４５から遠い第二の金
具６５の片側に固定される。第二の金具６５は補助レンズ４７の中心１２１より
下に広がる。結果として、補助レンズ４７を、第二の金具６５の明確な第二の内
壁８５に位置決定及び固定することができ、ここで磁気コイル１２０のほとんど
明確ではない内側は、補助レンズ４７の位置決定に影響しない。第二の金具の下
に磁気コイルを置くことによって、磁気コイルの内径は、磁気コイルを第二の金
具の周りに巻き付ける場合におけるよりも、小さくすることができる。より小さ
い内径は、走査スポットの位置における磁場を増加させる。図に示す磁気コイル
１２０は第二の金具６５と同じ外径を有するが、磁気コイルは、必要な磁場を発
生させる為に望ましいように、より大きい直径を有してもよい。磁気コイル１２
０を、図４に示すように緩衝材として機能する部材９７と統合してもよい。
【００３４】 図６は、磁気コイル１２０が補助レンズ４７’の下に置かれる本発明に従うレ
ンズ径３９’の第四の実施例を示す。補助レンズ４７’は、中央の境界面１２３
を有するので、光軸４１上のレンズは、図５に示す補助レンズ４７と同じ厚さを
有する。中央の境界面１２３に関して窪んでいる補助レンズの境界面７５’は、
補助レンズ４７’の放射ビーム５１が通過する部分の外側に配置される。凹部は
、レンズ体の球面部分がＤ２／２よりも大きい高さを有するので、補助レンズ４
７’がＤ２の直径の円周を有する内壁８５とかみ合うようなものである。結果と
して、本発明に従う補助レンズの位置決定は、可能であるままである。磁気コイ
ル１２０’は、周辺の境界面７５’上に配置される。磁気コイルは、それが中央
の境界面１２３の下に突き出ないような高さを有する。磁気コイルの外径は、好
ましくは、金具６５がコイルの高さまで広がる場合には内壁８５の直径よりも小
さい。磁気コイルの外径は、金具６５が境界面７５’の下に突き出ない場合には
内壁８５の直径よりも大きくてもよい。磁気コイル１２０’を、導線の巻き付け
によって、又は蒸着された金属トラックによって、例えばスパイラルの形態に、
形成してもよい。蒸着金属トラックの小さな厚さは、補助レンズ４７’を製造す
る可能性を向上させるような、中央の境界面１２３と周辺の境界面７５’の高さ
を等しくする可能性を提供する。
【００３５】 図７は、対物レンズ４５に関して、図４に示すレンズ系３９’の補助レンズ４
７’を整列する方法を示す。上述したように、対物レンズ４５の光軸７３は、対
物レンズ４５の境界面７１が中心線８７に垂直に広がる隣接物９３とかみ合うの
で、中心線８７に平行な正確な位置にある。図７に示す方法と一致して、レンズ
ホルダー６１の第二の金具６５には、対物レンズ４５から遠い片側に、中心線８
７に垂直に広がる環状の縁の面９９が提供される。補助レンズ４７は、一つの整
列面１０３を有する整列道具１０１によって第二の金具６５中で位置決定される
。補助レンズ４７は、整列道具１０１の整列面１０３により補助レンズ４７の境
界面７５とレンズホルダー６１の縁の面９９とを同時に支持することによって、
第二の金具６５中で位置決定される。縁の面９９は中心線８７に垂直に広がるの
で、補助レンズ４７の光軸７７は、このように中心線８７に平行な正確な位置に
位置決定され、結果として対物レンズ４５の光軸７３に関して正確に整列される
。補助レンズ４７の境界面７５及びレンズホルダー６１の縁の面９９は、このよ
うに共通の平面に置かれる。本方法に一致して必要とされる整列道具１０１は、
非常に簡単な構造を有する。二つの円柱状の内壁８３及び８５に加えて、レンズ
ホルダー６１には、中心線８７に垂直に広がる隣接物９３及び、中心線８７に垂
直に広がる縁の面９９を提供するべきである。隣接物９３及び縁の面９９を、旋
盤のような従来の道具によって正確に配置してもよいと共に、隣接物９３及び二
つの内壁８３及び８５を一つの工程段階で提供してもよい。要求される正確さは
、このように、比較的簡単な方法で本発明に従う方法によって得られる。
【００３６】 図８は、図４に示すレンズ系３９’の補助レンズ４７が中心線８７に関して整
列する方法を示す。第一に、補助レンズ４７及び対物レンズ４５は、この代替の
方法に一致してレンズホルダー６１に配置する。補助レンズ４７は、第一の整列
面１０９を有する第一の部分１０７及び第二の整列面１１３を有する第二の部分
１１１を備える整列道具１０５によって第二の金具６５中で位置決定される。第
二の整列１１３は、第二の部分１１１に属する円柱状の心軸１１５の縁の面であ
る。図８に示す整列道具１０５における第一の部分１０７及び第二の部分１１１
の組み立てられた状態において、二つの整列面１０９及び１１３は正確に平行で
ある。代替の方法と一致してレンズホルダー６１の第一の金具６３は、心軸１１
５上に置かれるので、第一の金具６３の隣接物９３は、第二の整列面１１３によ
って支持される。補助レンズ４７は、第一の整列面１０９によって支持される補
助レンズ４７の境界面７５で、第一の整列面１０９によって第二の金具６５中で
位置決定される。図８に示すような整列道具１０５の組み立てられた状態におい
て、第一の整列面１０９と第二の金具６５との間に自由空間１１７が存在するの
で、第二の整列面１１３に関する第一の整列面１０９の位置は、第二の金具６５
の存在によって影響されない。補助レンズ４７の境界面７５は、このように隣接
物９３に平行に正確に位置決定されるので、補助レンズ４７の光軸７７は、中心
線９７に平行に正確に整列される。引き続き隣接物９３に対して対物レンズ４５
の境界面７１を位置決定することによって、対物レンズ４５の光軸７３もまた中
心線８７に平行な正確な位置に持って来られ、このように補助レンズ４７の光軸
７７に関して正確に整列される。この代替の方法に一致して必要とされる整列道
具１０５は、図７に示す整列道具１０１よりも簡単な構造ではない。しかしなが
ら代替の方法の利点は、二つの円柱状の内壁８３及び８５に加えて、レンズホル
ダー６１に、中心線８７に垂直に広がる隣接物９３を提供することのみが必要で
あることである。隣接物９３及び内壁８３、８５は、旋盤のような従来の道具に
よって、簡単な工程段階で正確に提供してもよいので、代替の方法もまた比較的
簡単である。図８に示す整列道具１０５の組み立てられた状態における自由空間
１１７が第一の整列面１０９及び第二の金具６５との間に存在するので、補助レ
ンズ４７の境界面７５は、レンズ系３９’の製造後、第二の金具６５から小さな
距離だけ突き出ている。これは、例えば、第一の部分１０７に関して立てられ、
第二の金具６５における第二の直径Ｄ２よりも小さい直径を有する円形の整列面
を、整列道具１０５の第一の部分１０７に提供することによって、境界面７５を
第二の金具６５内に埋め込むことで、防止してもよい。
【００３７】 記録担体９の情報層１３を走査する間に、本発明に従う上述の光プレーヤーに
よって、情報層１３上に存在する情報を読み取る若しくは消去することができる
か、又は情報を情報層１３上に書き込むことができる。本発明はまた、記録担体
の情報層上に存在する情報を読み取ることのみができる光プレーヤーに関するこ
とが認められる。
【００３８】 本発明はまた、レンズホルダー６１の二つの金具６３、６５の少なくとも一つ
が、必ずしも完全に、上述の実施例におけるように円柱状であって中心線８７に
平行に見たとき一定の直径を有するのではなく、部分的にのみ円柱状であるか又
は、中心線８７に平行に見たとき、制限された距離において一定の直径を有する
内壁を備える実施例を含むことが認められる。このような実施例において、関係
するレンズが、一定の直径を有する内壁の円柱状部分の間に配置される。
【００３９】 対物系の対物レンズは、球体の半分より多くを含んでもよく、補助レンズは、
球体の半分以下を含んでもよいことが認められる。球面形状によって得られる対
物レンズの位置決定の利点は、対物系の整列を簡単にすることである。
【００４０】 最後に、図５及び図６に示すような磁気コイルと第二のレンズの組み立て品は
また、少なくとも第二のレンズが球面レンズ体の半分より多くを含み、第二のレ
ンズのみを含む対物系、及び、第二のレンズに加えて一又は複数の他のレンズを
含む対物系に使用してもよいことが認められる。第二のレンズの中心より下にあ
る第二のレンズの周りの空間は、金具中における第二のレンズの位置決定又は固
定に関して必要ではなく、磁気コイルの為に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に従う光プレーヤーを示す図である。
【図２】 図１に示す光プレーヤーに使用される本発明に従う光走査装置を示す図である
。
【図３】 図２に示す光走査装置に使用するのに適する本発明に従うレンズ系における第
一の実施例の断面図である。
【図４】 図２に示す光走査装置に使用するのに適する本発明に従うレンズ系における第
二の実施例の断面図である。
【図５】 図２に示す光走査装置に使用するのに適する本発明に従うレンズ系における第
三の実施例の断面図である。
【図６】 図２に示す光走査装置に使用するのに適する本発明に従うレンズ系における第
四の実施例の断面図である。
【図７】 本発明に従う方法によって、図４に示すレンズ系の製造に使用される整列道具
を示す図である。
【図８】 本発明に従う代替の方法によって、図４に示すレンズ系の製造に使用される整
列道具を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ１１Ｂ 11/105 ５５１ Ｇ１１Ｂ 11/105 ５５１Ｌ ５５６ ５５６Ｅ ５７１ ５７１Ｄ (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ，ＴＲ)，ＢＲ，Ｃ Ｎ，ＪＰ，ＫＲ，ＳＧ (72)発明者 ヘンドリクス，ベルナルデュス ハー ウ ェー オランダ国，5656 アーアー アインドー フェン，プロフ・ホルストラーン ６ (72)発明者 ニューイェンス，ペートリュス ヘー イ ェー エム オランダ国，5656 アーアー アインドー フェン，プロフ・ホルストラーン ６ (72)発明者 フィッセル，デルク オランダ国，5656 アーアー アインドー フェン，プロフ・ホルストラーン ６ Ｆターム(参考） 2H044 AE01 2H087 KA13 LA01 MA06 PA02 PA19 PB04 QA02 QA05 QA13 QA21 QA33 QA41 RA05 RA12 RA42 UA01 5D075 CD17 CE12 CF03 5D119 AA11 AA22 AA31 AA38 BA01 BB01 BB05 DA01 DA05 EA02 EA03 EB02 EC01 FA05 JA02 JA09 JA11 JA44 JA70 JB02 JB03 JB04 JB06 JC05 JC06 MA14 5D789 AA11 AA22 AA31 AA38 BA01 BB01 BB05 DA01 DA05 EA02 EA03 EB02 EC01 FA05 JA02 JA09 JA11 JA44 JA70 JB02 JB03 JB04 JB06 JC05 JC06 MA14

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 光学的に読み取り可能な記録担体の情報層を走査する光走査
    装置であって、 放射源と、 前記放射源によって動作中に供給される放射ビームを前記情報層上の走査スポ
    ットに焦点調節する、光軸を有する対物系と、を含み、 前記対物系は、第一の中心及び第一の直径を有する第一の実質的に球面のレン
    ズ体の一部分を含む第一のレンズ、並びに第二の中心及び前記第一の直径よりも
    小さい第二の直径を有する第二の実質的に球面のレンズ体の一部分を含む第二の
    レンズを提供され、 前記第一及び前記第二の中心は、実質的に前記光軸上に置かれ、 前記第一及び前記第二のレンズは、それぞれ前記第一及び前記第二の球面のレ
    ンズ体の二分の一より多くを含むことを特徴とする光走査装置。
  2. 【請求項２】 前記第一及び前記第二のレンズの少なくとも一つは、片側が
    前記光軸に垂直に広がる境界面に接している請求項１記載の光走査装置。
  3. 【請求項３】 前記第一及び前記第二のレンズは、互いに関して固定された
    位置に固定される請求項１記載の光走査装置。
  4. 【請求項４】 前記第一及び前記第二のレンズの少なくとも一つの片側は、
    非球面形状を有する請求項１記載の光走査装置。
  5. 【請求項５】 前記第一及び前記第二のレンズ体の少なくとも一つは、６３
    より大きいアッベ数を有する透明物質を含む請求項１記載の光走査装置。
  6. 【請求項６】 前記第一及び前記第二のレンズ体は、同じ前記透明物質を含
    む請求項１記載の光走査装置。
  7. 【請求項７】 前記第一及び前記第二のレンズ体の少なくとも一つは、１．
    ５４より小さい屈折率を有する透明物質を含む請求項１記載の光走査装置。
  8. 【請求項８】 磁気コイルが前記第二の境界面上に配置される請求項１記載
    の光走査装置。
  9. 【請求項９】 前記第二の境界面は、中央の境界面及び前記光軸に沿って移
    動した周辺の境界面を有し、 前記磁気コイルは、前記周辺の境界面上に配置され、 前記第二のレンズにおける前記周辺の境界面の平面に接する部分は、前記第二
    の球面のレンズ体の半分より多くを含む請求項８記載の光走査装置。
  10. 【請求項１０】 磁気コイル並びに中心線及びある内径を有する前記第二の
    レンズ用の金具を含むレンズホルダーを提供され、 前記中心線は、実質的に前記光軸と一致し、 前記金具は、前記第二のレンズ体の前記中心を超えるまで前記第一のレンズか
    ら前記第二のレンズに向かう方向に前記光軸に沿って広がり、 前記磁気コイルは、前記第一のレンズから遠い前記金具の片側で固定され、前
    記金具の前記内径に実質的に等しい内径を有する請求項１記載の光走査装置。
  11. 【請求項１１】 第一の中心及び第一の直径を有する第一の実質的に球面の
    レンズ体の一部分を含む第一のレンズ、並びに第二の中心及び前記第一の直径よ
    りも小さい第二の直径を有する第二の実質的に球面のレンズ体の一部分を含む第
    二のレンズを提供され、 前記第一及び前記第二の中心は、実質的に中心線上に置かれ、 前記第一及び前記第二のレンズは、それぞれ前記第一及び前記第二の球面のレ
    ンズ体の二分の一より多くを含むことを特徴とする対物系。
  12. 【請求項１２】 与えられた運動方向に可動であるテーブル、該テーブル上
    に置かれ得る光学的に読み取り可能な記録担体の情報層を走査する光走査装置、
    及び、前記走査装置の少なくとも対物系が前記テーブルの前記運動方向に対して
    実質的に垂直な方向に可動である変位装置を提供され、 前記光走査装置は、請求項１記載の光走査装置であることを特徴とする光プレ
    ーヤー。
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