JP2004524646A - 合成材料でできた少なくとも一つのレンズで構成される光学レンズシステム - Google Patents
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Abstract
本発明は、光学的走査可能な記録キャリア（９）の読み取り及び／又は書込用の光学走査装置（１５）の使用に適した光学レンズシステム（３９）に関する。前記レンズシステムは、第一レンズ又は対物レンズ（４５）、及び第一レンズよりも小型の、第二レンズ又は補助レンズ（４７）で、第二レンズ（４７）は、操作時に前記第一レンズ及び前記記録キャリアとの間に配されることを特徴としている。前記の二つのレンズは、レンズホルダー（６１）へと配置される。本発明によると、レンズホルダー（６１）及び二つのレンズ（４５、４７）の一つは、鋳造工程によって透過性合成材料でできた一体型部品として製造され、他方のレンズは、分離された部材として、レンズホルダー及び二つのレンズに近接し、レンズシステムの外界との通路として空気孔結合（９３）を介したチャンバー（８５）を伴って、この一体型部品へと配置される。したがって、このレンズシステムは、たった二つの部品にて構成するので、その組立工程はかなり簡易化されている。前記の空気孔結合は、レンズシステムにおいて増加する温度の結果として、かつ一体型部品の望ましくない機械的な変形を起こす可能性のある、チャンバー内部での過剰な圧力の発生を回避する。好適実施例において、一体型部品（６３）は、第二レンズ又は補助レンズ（４７）、及び少なくとも一つの溝様チャネル（９３）構成する空気孔結合とで構成しており、一体型部品において、対物レンズ（４５）を保持するため供されたレンズ保持部分（６９）の表面において形成している。
Description
【０００１】
本発明は、光学的走査可能な記録キャリア走査用の光学走査装置に使用する光学レンズシステムに関する。該レンズシステムは、第一レンズ、第一レンズよりも相対的に小型で、かつ、操作時に第一レンズと記録キャリアとの間に配される第二レンズ、及び二つのレンズを収納したレンズホルダーで構成される。
【０００２】
本発明はまた、光学的走査可能な記録キャリア走査用の光学走査装置にも関する。該走査装置は、放射源、操作時に記録キャリア上の走査スポットに対する放射源により供される放射ビームに集束するための光軸を有する光学レンズシステム、及びレンズシステムを光軸に沿って配するための作動装置で構成され、該レンズシステムは、第一レンズ、第一レンズよりも相対的に小型で、かつ、操作時に第一レンズと記録キャリアとの間に配される第二レンズ、及び二つのレンズを収納したレンズホルダーで構成される。
【０００３】
本発明は、光学プレーヤーにも関連する。該プレーヤーは：回転軸にて回転可能なテーブル；配置装置及びテーブル上に配される光学的走査可能な記録キャリアを走査するための走査装置；放射源、操作時に記録キャリア上の走査スポットに対する放射源により供される放射ビームに集束するための光軸を有する光学レンズシステム、及びレンズシステムを光軸に沿って配するための作動装置で構成され、該レンズシステムは、第一レンズ、第一レンズよりも相対的に小型で、かつ、操作時に第一レンズと記録キャリアとの間に配される第二レンズ、及び二つのレンズを収納したレンズホルダーで構成される走査装置；で構成され、該走査装置の該レンズシステムは、実質的に回転軸に相対した円周方向に対する配置装置なる手段により配置可能であることを特徴とする。
【０００４】
導入部において参照した光学レンズシステム、光学走査装置、及び光学プレーヤーなるタイプは、欧州特許第Ａ−０８６３５０２号明細書で知られている。公知のレンズシステムにおける第一レンズは、主レンズ又は対物レンズであって、一方第二レンズは相対的に小型の補助レンズであって、操作時、主レンズと走査される記録キャリアとの間に配される。補助レンズを使って、公知のレンズシステムは、比較的大型でアパチャーを有している。結果として、操作時に公知の光学レンズシステムを使用した公知の光学走査装置の放射源によって出される放射ビームは、このレンズシステムによって、比較的小型の、記録キャリア上の走査スポットへと集束される。公知の走査装置及び公知の走査装置を使った公知の光学プレーヤーは、相対的に小型の初期情報特性、例えば相対的に高い情報密度を有する記録キャリア、を有している記録キャリアの走査に適している。したがって、公知の光学走査装置や光学プレーヤーは、特に、ＤＶＲシステムなどの、記録キャリアの走査に適している。公知の光学システムの二つのレンズは、ガラスで出来ている。この光学レンズシステムの製造において、二つのレンズは、分離的にレンズホルダーに配置される。レンズシステムの適当な光学的正確性を得るために、二つのレンズの光軸は、所望の、相対的な精密許容差内において一致しなければならない。レンズホルダーにおけるレンズのこのような正確な位置取りを得るために、二つのレンズは、レンズシステムの組立中に適切な調節道具を用いて、互いに相対的に調節されなければならない。
【０００５】
公知のレンズシステム、公知の光学走査装置、及び公知の光学プレーヤーにおける障害の一つは、レンズシステムの組立が相対的に複雑である、ということである。これは、レンズシステムは、少なくとも三つの分離部品、例えば、レンズホルダー、及び当初は分離的に製造する必要がある二つのレンズなどで、構成されているためであり、かつ、この二つのレンズは、互いに相対して調節されなければならないためである。
【０００６】
本発明の目的は、導入部で述べたタイプの、光学レンズシステム、光学走査装置、及び光学プレーヤーを供することである。このレンズシステムは、かなり簡単な様式で組み立てることができ、一方このレンズシステムは、光学的正確性を有しており、操作時に、少なくとも公知のレンズシステムよりもより光度な光学的正確性を有している。
【０００７】
この目的を達成するために、本発明における光学レンズシステムは、以下の特徴を有している。つまり、レンズホルダー及び二つのレンズのうち一つが、鋳造工程を使って、透過性な合成材料から単一の一体型部品として製造され、一方、もう一方のレンズは、二つのレンズ及びレンズホルダーに近接したチャンバーを用いて、分離した部材として、上記の一体型部品へと配置され、空気孔境界を介してレンズシステムの環境と通じている。
【０００８】
この目的を達成するために、本発明における光学走査装置は、ここに使用されているレンズシステムは、本発明の光学レンズシステムであることを特徴としている。
【０００９】
この目的を達成するために、本発明の光学プレーヤーは、ここに使用されている光学走査装置が、本発明を参照して光学走査装置であることを特徴としている。
【００１０】
このレンズホルダー及び二つのレンズのうち一つは、鋳造工程を使って、透過性の合成材料から一つの単一一体型部品として製造され、かつもう一方のレンズは、上記一体型部品の分離された部材として配置されるため、本発明におけるレンズシステムの組立には、たった二つの部品のみの製造が必要である。この一体型部品は、鋳造工程を使って、非常に正確な様式にて製造可能である。この一体型部品には、例えば、一方のレンズが正確に一体型レンズとの間で配置付けさえるためのレンズマウント及び／又は配置表面を供してもよい。これは、一方のレンズが、非常に簡単な様式にて一体型部品における一体型レンズに対して正確に位置付けすることが可能であるためである。これにより、本発明におけるレンズシステムの組立に関してかなり簡便化され、互いのレンズを調節する必要を回避できる。二つのレンズに近接したチャンバー及びレンズホルダーは、空気孔境界を介してこのレンズシステムの環境に通じているので、操作時における前述のチャンでの空気圧の増加は回避される。空気孔境界を使用しない場合、空気圧のこのような増加は、レンズシステムの外気温の上昇に起因する。合成材料を用いた一体型レンズは、ガラスにて製造されるレンズよりも、強固性がかなり劣るので、空気圧のこのような増加は、一体型レンズの変形へと導き、省みて、レンズシステムの光学的正確性に関する許容できない減少へと導く。一体型レンズのこのような変形は、このような様式において回避されるので、本発明におけるレンズシステムは、操作時におけるガラスレンズのみで構成されるレンズシステムの光学的正確性と少なくとも同等である光学的正確性を有している。本発明におけるレンズシステムのその他の利点は、レンズに合成材料を使用していることから、比較的小さな重量を有しているという事実である。本発明におけるレンズシステムの特別な具体例において、前記重量は、さらに、もう一方のレンズにも同様の合成材料にて製造された場合、さらに減少する。これにより、レンズシステムの配置に必要な応力をかなり減少させることができ、本発明における走査装置及び走査プレーヤーの走査速度がかなり増加するという結果をもたらす。
【００１１】
本発明における光学レンズシステムに関する特別の実施例は、一体型部品が、レンズホルダーと第二レンズで構成されるという特徴を持っている。第二レンズは第一レンズと比較して相対的に小型であるので、第二レンズ自身、レンズシステムの組立時、第一レンズよりも取り扱いがより難しくなる。一体型部品は、この特別な実施例における第二レンズで構成されるので、発明は一般的な意味を与えているので、単一の組立品についての利点は、光学的にこの実施例において使用される。
【００１２】
本発明における光学レンズシステムのその他の実施例は、一体型部品に、他方のレンズ用の円柱レンズマウントを供されることを特徴としている。このレンズマウントは、レンズの光軸と実質的に一致した中央線を有し、一体型部品の部分を形成し、一方、他方のレンズは、レンズマウントの有する半径と実質的に同等な半径を有し、ガラスで出来た球状レンズ体に対して、実質的に１／２以上で出来ている。上述の円形レンズ体の半径は、上述の円柱レンズマウントの半径と同等であるので、他方のレンズは、レンズマウントに対しその中央線の垂直方向へと正確に配置される。このレンズマウントは、一体型部品の一部分を形成するので、レンズマウントは、鋳造工程を用いて、比較的簡単で非常に正確な様式にて一体型部品へと配置することが可能である。これは、レンズマウントの中央線が、正確に、一体型レンズの光軸と一致するためである。結果として、他方のレンズは、一体型レ部品に相対して、その中央線の垂直方向へと正確に配置される。他方のレンズは、上述の球状レンズ体の１／２以上で製造するので、レンズマウントに、他方のレンズの位置に影響を与えることなく、その中央線の垂直方向へと配した後、レンズ体の中央腺に関する制限された角度を持って傾けられることが可能である。結果として、他方のレンズが、一体型レンズの光軸を伴ったその光軸の調節を目的として、レンズマウントへと配した後、適当な調節材料を使ってその他方のレンズが傾けられる場合、一体型レンズに相対して、その中央腺の垂直方向において、他方のレンズの正確な位置は影響されない。この球形のガラスレンズ体は、相対的に簡単に、非常に正確な様式にて、例えば、圧延工程などの方法により、製造することが可能である。
【００１３】
本発明における光学レンズシステムのさらにその他の具体例は、以下のように特徴付けられる。つまり、一体型部品は、他方のレンズに配置表面を供され、この表面は、実質的にその中央線の垂直方向へと伸び、レンズマウントに境界している。一方、他方のレンズの球形レンズ体には、一体型部品の位置部分を形成するレンズに面した側面上に境界表面を供され、これは、配置表面に面した他方のレンズの境界表面を介している。前記の配置表面は、一体型部品の一部分を形成するので、この配置表面は、鋳造工程を使って、相対的に簡便で、非常に正確な様式を以て、一体型部品へと配置可能である。他方のレンズの光軸は、球形レンズ体の境界表面に対して垂直に伸びている。他方のレンズは、鋳造工程を使って一体型レンズの光軸の、中央線及び光軸に対して垂直方向に配置された配置表面に対した境界表面に面しているので、他方のレンズが、配置表面に面すべく配された後に、レンズシステムの二つのレンズの光軸は、互いに正確に平行した方向へと伸びている。従って、他方のレンズを調節するための必要物を回避できる。
【００１４】
本発明における光学レンズシステムに関しての特別な実施例は、レンズマウントに隣接する配置表面が、凹部を介して、配置表面を形成するという特徴を有している。他方のレンズが、レンズシステム組立中に、円柱レンズマウントへと配される場合、他方のレンズの球形レンズ体の外周は、自由に動くことなく、レンズマウントへとスライドされる。結果として、レンズマウント上に存在する塵粒子は他方のレンズと共に移動され、摩擦によって、この粒子はレンズマウントから分離される。上述の凹部は、円柱レンズマウントが配置表面に境界した位置、例えば、他方のレンズが組立時レンズマウント共にスライドした位置、に形成されるので、実質的に上述の塵粒子のすべて及び分離した粒子は、この凹部に集積される。他方のレンズが、配置表面に接すべく配置された後、上記の凹部は、球形レンズ体の境界表面に近接され、従って、放出された粒子は同様に制限される。
【００１５】
本発明における光学レンズシステムのその他の実施例は、以下のごとく特徴付けられる。つまり、一体型部品には、球形のセグメント形状を有する他方のレンズを持ったレンズマウントが供され、レンズマウントは、一体型部品の一部分を形成するレンズの光軸上に位置する中央線を有する；一方他方のレンズは、実質的に球形のセグメント形状を有するレンズ体を構成し、レンズ体は、レンズマウントの半径と同等の半径を有している。球形セグメント形状を有するレンズマウントは、一体型部品の一部分を形成するので、このレンズマウントは、鋳造工程を使って、相対的に簡便かつ非常に正確な様式を以て、一体型部品へと配置可能である。従って、レンズマウントの中央線は、光軸へと正確に配置される。球状セグメント形状を有する他方のレンズの上述レンズ体の半径は、球状セグメント形状を有するレンズマウントの半径と同等であるので、他方のレンズは、レンズマウントへと、一体型レンズの光軸の垂直方向に沿って正確に配置される。レンズマウントへと配された後、他方のレンズは、他方のレンズの配置に影響することなく、レンズマウントへと、一体型レンズの光軸に対して垂直方向に沿って、レンズマウントの中央線に対して制限された角度を介して傾けることが可能である。結果として、他方のレンズが、レンズマウントへと配された後、一体型レンズの光軸を伴った他方のレンズの光軸を調節する目的のために、適切な調節道具を使って他方のレンズが傾けられた場合、一体型レンズに相対して、前記の光軸の垂直方向に沿った、他方のレンズの正確な配置は、影響されない。
【００１６】
本発明における光学レンズシステムのさらに別の実施例は、空気孔境界が、少なくとも、レンズマウントの表面に形成された溝様のチャネルで構成されることを特徴とする。このチャネルは、鋳造工程において、一体型部品へと形成され、チャネルの位置が上昇した鋳造工程を使用した鋳型を供することにより行われる。従って、空気孔境界は、非常に実用的で、簡単な様式にて供される。
【００１７】
本発明における光学レンズシステムに関する特別な実施例は、以下の通り特徴づけられる。つまり、空気孔境界が、レンズマウントの表面に形成された少なくとも一つの溝様チャネル、及び配置表面に形成された少なくとも一つの溝様チャネルで構成されている。このチャネルは、凹部へと開口している。この特別な実施例において、他方のレンズが、境界表面を伴った配置表面に面した場所において、空気孔境界は、レンズマウントの表面における溝様チャネルは、実用的かつ効果的な様式にて作られており、凹部は、配置表面及び配置表面の溝様チャネルに形成されている。この実施例において、空気孔境界は、同様に、鋳造工程において、一体型部品として供される。
【００１８】
本発明における光学レンズに関するその他の実施例は、以下のように特徴付けられる。つまり、一体型部品は、一体型部品の一部を形成するレンズ近傍に、実質的に前記レンズの光軸に垂直に伸びる透過性窓を伴い供されている。この窓は、囲まれたチャンバーは光学的にレンズシステムの周囲から接近可能である場所を介している。前記窓は、鋳型が、窓の位置において、光学的に平滑な表面を伴う鋳型として供された鋳造工程において、簡単な様式にて、一体型部品において形成されている。前記窓を介して、他方のレンズの球形レンズ体における境界表面の位置は、他方のレンズの厚膩が、一体型レンズの光軸へと配置された場合、光学的に測定装置により、実用的な様式にて測定することが可能である。
【００１９】
本発明における光学レンズシステムのさらにその他の実施例は、以下の通り特徴付けられる。つまり、一体型部品は、一体型部品の一部を形成するレンズ近傍に、上述のレンズの上方へ、前記レンズの光軸に平行に伸びる防護要素を伴い供される。この防護要素は、記録キャリアの望ましくない接触に対し、一体型レンズを防護し、一体型レンズの防護要素の位置に相対した場所に凹部を施された部分を伴う鋳型を供された鋳造工程にて、簡易な様式にて、一体型部品に供される。
【００２０】
本発明におけるレンズシステムの特別な実施例は、以下の通り特徴づけられる。つまり、一体型部品の一部を形成するレンズは、実質的に前記レンズの光軸に対し垂直に伸びる実質的に円形の光学的境界表面を供され、光学的境界表面の中央部は、この光軸から分離された場所に、制御時、光学的境界表面に存在している放射ビームの半径よりも大きな距離を以て、位置取られる。この光学的境界表面は、簡便な様式にて、光学的境界表面の位置に、円形で光学的に平滑な表面を持つ鋳型を使った鋳型工程を以て、一体型部品へと供される。このような光学的に平滑な表面は、精密旋盤を使った鋳造にて形成される。この制御の結果、避けることができない不規則性が、この光学的平滑表面の中央部表面に形成される。この中央部は、操作時に光学的境界表面に存在放射ビームの半径よりも大きな距離を以て、光軸から分離された場所に配されているので、鋳造工程における上述の不規則性の結果生じ、かつ一体型レンズの光学的な誤差を生じる可能性のある光学的境界表面におけるこの不規則性の存在は、この特別な実施例において、回避される。
【００２１】
本発明における上述及びその他の面は、この後に述べる実施例に対する参照分により明らかにされ、解明されるだろう。
【００２２】
図において、
図１は、本発明における光学プレーヤーに関する概念図である；
図２は、本発明における、図１に示した光学プレーヤーを使用した光学走査装置に関する概念図である；
図３ａは、本発明における、図２に示した光学走査装置を使用した光学レンズシステムに関する第一具体例についての概念図である；
図３ｂは、図３ａに示した光学レンズシステムの一体型部品の平面図である；
図３ｃは、図３ａに示した光学レンズシステムの補助レンズにおける光学的境界表面に関する概念図である；
図４ａは、図２に示した光学走査装置の使用に適した、光学レンズシステムに関する第二の実施例についての概念図である；
図４ｂは、図４ａに示した光学レンズシステムの一体型部品に関する平面図である；及び
図５は、図２に示した光学走査装置の使用に適した、光学レンズシステムの第三の実施例に関する概念図である。
【００２３】
図１に概念的に図示した本発明に関する光学プレーヤーは、回転軸３で回転可能で、かつ、フレーム７にマウントされた電気モーター５により可動するテーブル１で構成される。情報トラックが存在し、円周的に延び構成される情報層１３上に、ディスク型の透過性基材が供された光学的走査可能記録キャリア９、例えば、ＤＶＤなど、は、テーブル１上に配置可能である。情報層１３は、透過性防護コーティーング１１にてカバーされる。光学プレーヤーは、また、記録キャリア９上の情報トラックを光学的操作するための光学走査装置１５を含む。この走査装置１５は、光学装置１の移動装置手段により回転軸３に相対した二つの対面する円周方向Ｘ及びＸ’へと、主として移動可能である。この端部には、走査装置１５が、移動装置１７のスライド１９上にマントされ、移動装置１７にはさらに、フレーム７上にマウントされた直状ガイド２１が供されており、かつＸ方向に沿って、このガイド上をスライド１９が可動的に導かれるべく伸びている。さらに、移動装置１７には、電気モーター２３が供されており、スライド１９がガイド２１上を移動可能にする手段物として供されている。制御時、モーター５及び２３は、光学プレーヤーの電気制御ユニットによって制御され（示していない）、かつ、走査装置１５が、同時にＸ方向に平行した方向へと移動する一方、記録キャリア９上に存在する円周型情報トラックは、操作装置１５によって走査されるという様式におけるすべてとして、結果として記録キャリア９は、回転軸３にて回転する。この走査中、走査装置１５は、情報トラック上に存在する情報は読み取り可能であり、情報は、この情報トラック上に書込可能である。
【００２４】
本発明における光学プレーヤーを使った、本発明における光学走査装置１５を図２に示した。この走査装置１５には、光軸２７を持つ半導体レーザーなどの、放射源２５が供されている。走査装置１５はまた、放射ビームスプリッター２９を含む。このスプリッター２９は、透過性プレート３１を含み、プレート３１は、放射源２５に面した反射表面３３で構成され、プレート３１は、放射源２５の光軸２７に相対して、４５°の角度にて配されている。さらに、走査装置１５は、光軸３７を持ち、かつ、光軸４１を有する本発明における光学レンズシステム３９を有しているコリメーターレンズユニット３５を含む。このコリメーターレンズユニット３５は、放射ビーム分割器２９とレンズシステム３９との間に配されている。図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、単一コリメーターレンズ４３を有し、一方、レンズシステム３９は、第一レンズ又は対物レンズ４５及び第二レンズ又は補助レンズ４７を含み、操作時、補助レンズ４７は、対物レンズ４５と記録キャリア９との間に配される。図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及びレンズシステム３９の光軸は、放射源２５の光軸２７と、９０°以内で一致している。走査装置１５は、さらに、簡易型の光学検出器４９を含み、この検出器は、コリメーターレンズユニット３５に相対して、放射ビーム分割器２９の後ろ側に配されている。操作時、放射源２５は、放射ビーム５１を生成し、放射ビーム分割器２９によって反射され、レンズシステム３９によって、記録キャリア９の情報層１３上にある走査スポット５３へと集束される。放射ビーム５１は、情報層１３によって、反射放射ビーム５５へと反射され、レンズシステム３９、コリメーターレンズユニット３５、及び放射ビーム分割器２９を介して光学検出器４９上へと集束される。記録キャリア９上に存在する情報を読み取るために、放射源２５は、連続的放射ビーム５１を生成し、光学検出器４９は、走査スポット５３に存在する記録キャリア９の情報トラック上に存在する初期的情報特性のリーズに一致した検出シグナルを供する。記録キャリア９上に情報を書き込むために、放射源２５は、走査スポット５３での記録キャリア９における情報トラック上に生成された初期的情報特性のシリーズと共に、書き込まれるべき情報に一致した放射ビーム５１を生成する。本発明は、光学走査装置、コリメーターレンズユニット、及びレンズシステム３９は、それぞれに相対して異なる様式に調節された光学的走査装置も構成していることを記すべきである。従って、本発明は、例えば、コリメーターレンズユニット３５の光軸及びレンズシステム３９の光軸４１が互いに９０°の角度内にある実施例、及び、コリメーターレンズユニット３５とレンズシステム３９との間に追加的鏡が配された実施例にて構成されている。これらの実施例において、光学走査装置は、レンズシステム３９の光軸に平行した方向から見て、その寸法が減少している。本発明は、例えば、放射源２５及びコリメーターレンズユニット３５が、スライド１９上にマウントされていないが、フレーム７に相対した固定位置に配されている実施例、及びコリメーターレンズユニット３５の光軸３７が、Ｘ、Ｘ’の円周方向に平行に伸びている実施例をも構成する。これらの実施例において、レンズシステム３９及び追加的鏡は、スライド１９上にマウントされ、従って、スライド１９の移動量が減少している。
【００２５】
図２が更に示しているのは、光学走査装置１５は、第一作動装置５７及び第二作動装置５９を含むことである。レンズシステム３９は、第一作動装置５７によって、光軸４１に平行に、かつＸ方向に平行した方向へと相対的に短距離を可動する。第一作動装置５７によって、光軸４１に平行した方向へレンズシステム３９が移動することによって、走査スポット５３は、所望の正確性を以て、記録キャリア９の情報層１３上へと集束される。第一作動装置５７によって、Ｘ方向に平行した方向へとレンズシステム３９が移動することによって、操作スポット５３は、所望の正確性を以て、前記の情報トラック上への集束を保持するだろう。最後に、第一作動装置５７は、光学プレーヤーの上述の制御ユニットによって制御され、光学検出器４９から、集束誤差シグナル及びトラック付け誤差シグナルを受ける。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、第二作動装置５９によって、光軸３７に平行した方向へと、比較的短距離を可動する。第二作動装置５９によって、光軸３７に平行する方向へとコリメーターレンズ４３が動くことにより、記録キャリア９の透過性防護コーティーング１１での放射ビームの球状逸脱は修正される。このような球状の逸脱は、主として、保護コーティーング１１の厚みにおけるばらつきに起因する。最後に、第二作動装置５９は、光学プレーヤーの上述制御ユニットによって、電気的制御電流を用い調節され、例えば、測定され走査スポット５３近傍の透過性コーティーング１１の厚みなどの手段によって、（図には示していないが）センサーからの誤差シグナルを受けいれる。この制御ユニットは、コリメーターレンズ４３が、前記の球状逸脱を所望の位置へと修正するような位置へと配することを可能にするような様式にて、常套的な様式を以て、第二作動装置５９を介した電流を調節するためにアレンジされている。
【００２６】
図３ａは、上述のレンズシステム３９の第一具体例を概念的に図示している。第二レンズ又は補助レンズ４７は、走査時、第一レンズ若しくは対物レンズ４５と、走査される記録キャリア９との間に配され、対物レンズ４５に比べて相対的に小型である。補助レンズ４７を使用することによって、レンズシステム３９は、相対的に大型のアパチャーを有し、放射ビーム５１が情報層１３上に集束されるところの焦点スポット５３は比較的小さい結果をもたらす。これは、相対的に高い情報密度を有する記録キャリア、特にＤＶＲシステムなどの記録キャリア、を走査するために適した走査装置１５を供する。対物レンズ４５及び補助レンズ４７は、レンズホルダー６１へと収められている。これは、作動装置５７の可動部品上にマントされている（図３ａには示していない）。レンズホルダー６１及び補助レンズ４７は、鋳造工程によって、透過性合成材料を使って、一つの単一一体型部品６３として製造され、対物レンズ４５は、分離された部材として、一体型部品６３へと供される。図３ａはまた、レンズシステム３９の組立前における、一体型部品６３及び分離された部材としての対物レンズ４５を示している。補助レンズ４７及びレンズホルダー６１は、透過性材料による一つの単一物を形成しているにもかかわらず、補助レンズ４７に使用されるハッチは、レンズホルダー６１でのそれとは異なっている。しかしながら、異なるハッチは、補助レンズ４７を形成している一体型部品６３の光学的に効果的な部分を示している。この光学的に効果的な部分は、補助レンズ４７の底部側上にある光学的に平滑な境界表面６５及び補助レンズ４７の上部側上の光学的平滑レンズ表面６７を供することにより得られている。この境界表面６５及びレンズ表面６７は、鋳造工程において使用される鋳型に一致する部分にて、光学的に平滑な表面を供することにより得られる。図示した実施例において、一体型部品６３の一部分を形成しているレンズホルダー６１は、スリーブ様に形状化され、内部側において、対物レンズ４５用の円柱レンズマウント６９を構成している。このレンズマウント６９は、は、同様に、上述の鋳造工程にて、一体型部品へと供されている。一体型部品６３は、上述の鋳造工程によって、非常に正確な様式にて形成されている。従って、補助レンズ４７の光軸７１及び円柱レンズマウント６９の中央線７３は、非常に近接した許容範囲内にて、一致している。図示した実施例において、対物レンズ４５は、ガラス製の実質的球状レンズ体７５の１／２以上で構成され、非常に近接した許容範囲内で、レンズマウント６９の半径と同一の半径ｒを持つ。レンズ体７５は、補助レンズ４７に面する側上に光学的平滑境界表面７７を持ち、光軸７９は、この境界表面７７の垂直方向へと伸びている。レンズ体７５は、半球体以上であり、図３ａに示した、光軸７９方向におけるレンズ体７５の寸法ｄは、半径ｒよりも大きい。レンズ体７５は、公知のレプリカ工程によって、境界表面７７の離れた側上に、補助レンズ４５が所望の望ましい球形状を示すようなよう式を持って、変化を付けた厚みにて、透過性ラッカーコーティーングにて、コートされる。ガラス製の球状レンズ体７５は、例えば圧延工程などの相対的に簡単な様式にて、非常に正確な半径及び円形度を示すべく、製造することが可能である。
【００２７】
レンズシステム３９の組立工程において、補助レンズは、一体型部品６３のレンズマウント６９へとマウントされる。一体型部品６３は、レンズホルダー６１と共に補助レンズ４７を構成しているので、レンズシステム３９の組立において、たった二つの部材を一緒にフィットさせる必要があるのみである。従って、レンズシステム３９の組立は相対的に簡易である。補助レンズ４７は、対物レンズ４５よりもかなり小型であるので、補助レンズ４７は、もし、分離された部材である場合、取り扱いが、対物レンズ４５に比べてさらに困難であろう。一体型部品６３は、補助レンズ４７を構成するので、簡易な組立による利点は、最適に利用される。しかしながら、本発明は、補助レンズ４７に代わって、対物レンズ４５及びレンズホルダー６１は、透過性合成材料による一体型部品を形成する実施例、及び補助レンズ４７が、分離された部材として一体型部品へと配置される実施例をも構成することを記すべきである。対物レンズ４５の球状レンズ７５の半径ｒは、非常に近接した許容範囲を以て円柱レンズマウント６９の半径と同一であるので、レンズマウント６９に配される際、対物レンズ４５は、レンズマウント６９の中央線７３に対直に延びる方向にて、非常に正確な様式にて配される。中央線７３及び補助レンズ４７の光軸７１は、非常に近接した許容範囲内にて一致しているので、対物レンズ４５は、補助レンズ４７に相対して、非常に正確な様式にて、光軸７１の垂直方向へと配される。対物レンズ４５がレンズマウント６９へと配置された後、対物レンズ４５は、調節道具によって、対物レンズ４５の光軸７９から補助レンズ４７の光軸へと、所望の許容範囲を以て平行に伸びる位置、及び対物レンズ４５の境界表面７７が補助レンズ４７に対して、所定の許容範囲内での所定の距離分だけ離れ配される場所へと操作されなければならない。最後に、対物レンズ４５は、レンズマウント６９においてその中央線が傾けられ、上述の調節道具を使って、その中央線７３に平行して移動される。対物レンズ４５のレンズ体７５は、半球以上であるので、対物レンズ４５は、対物レンズ４５が中央線７３の垂直方向に対して影響を与えない範囲内で、レンズマウント６９の内部にて、その中央線に対して制限された角度を持って傾けることが可能である。したがって、対物レンズ４５の、補助レンズ４７に相対した、前述の方向においての正確な位置取りは、対物レンズが、上述の調節道具によって、レンズマウント６９内部にて傾けられる場合、影響されない。対物レンズ４５は、前記調節道具にて操作される一方、補助レンズ４７の境界表面６５に相対した対物レンズの境界表面の位置取り又は方位付けは、光学的計測装置にて測定される。最後に、一体型部品６３は、補助レンズ４７の光軸７１の実質的な垂直方向へと延びる透過性窓８３を含む。窓８３を介して、対物レンズ４５、補助レンズ４７及びレンズホルダー６１に近接し、対物レンズ４５の境界表面７７に接しているチャンバー８５は、レンズシステム３９の環境に対して光学的に到達可能である。図３ａ及び３ｂに示したように、窓８３は、図示した実施例において、環状であり、補助レンズ４７の近傍かつ周囲に配されている。従って、包囲されたチャンバー８５及び対物レンズ４５の境界表面７７は、レンズシステム３９の下部から上述の光学的測定装置の到達が可能である。透過性窓８３は、補助レンズの外側にあるレンズホルダー６１において光学的平滑環状表面８７及び８７が供されることにより得られる。この表面８７及び８９は、光学的平滑環状表面に一致した鋳型を供することにより、鋳造工程において、簡単な様式にて、一体型部品６３として形成される。図３ａにおいて、窓８３に使用されるハッチは、レンズホルダー６１、補助レンズ４７及び窓８３は、透過性材料を使った一つの単一物として形成するにもかかわらず、レンズホルダー及び補助レンズ４７に使用されたハッチとは異なるものである。しかしながら、この異なるハッチは、窓８３を形成する一体型部品６３の光学的に効果的な部分を示す。対物レンズ４５がこのようにして調節道具を使って、レンズマウント６９へと所望の位置にて操作された後、対物レンズ４５は、例えば、少量の糊を図３ａに示すレンズマウント６９と対物レンズ４５との間に存在するスペース９１へと適用することにより、レンズマウント６９の位置へと固定される。
【００２８】
レンズシステム３９を組み立てた後、一定の空気が、対物レンズ４５、補助レンズ４７、及びレンズホルダー６１に接したチャンバー８５内部に存在する。この空気は、レンズシステム３９の外気温の上昇の結果として、光学プレーヤーの制御中、熱せられる。追加的な測定を行うことなしに、チャンバー８５内部に存在する加熱されたこの空気は、チャンバー８５内部の空気圧の上昇へと導くだろう。このような空気圧の上昇は、合成材料で出来た一体型部品６３の機械的変形を導く可能性があり、レンズシステム３９の光学的正確性の許容されざる減弱をもたらす可能性がある。このような、空気圧の上昇及び一体型部品６３の変形を阻止するために、本発明におけるレンズシステム３９は、レンズシステム３９の環境へと通じたチャンバー８５を介して、空気孔結合を供されている。図３ａ及び３ｂに示す実施例において、空気孔結合は、溝様チャネル９３を構成され、これは、円柱レンズマウント６９の表面に形成され、チャンバー８５から、実質的に中央線７３に平行して、レンズマウント６９の上先端部９５へと伸びている。チャネル９３は、上述の鋳造工程にて、レンズマウント６９に一致した鋳型表面の一部が線上の形状を供された鋳型を使用して、一体型部品６３に形成される。従って、この空気孔結合は、非常に実用的で簡便な様式にて得られる。この空気孔結合の使用は、操作時において一体型部品６３に関して上述した機械的変形の発生を回避するので、レンズシステム３９はまた、操作時、適当な光学的正確性を示す。この空気孔結合は、例えば、レンズマウント６９に一つ以上の溝様チャネルを供する方法や、レンズホルダー６１の側面に開口部を供する方法など、異なった様式にて形成することも可能である。しかしながら、このような側壁に開口することは、鋳造工程により形成することは困難であり、側壁に対しその後形成されるに違いない。
【００２９】
図３ｃは、補助レンズ４７の底部側上の円形で、光学的平滑境界表面６５を示した精密図である。境界表面６５は、補助レンズ４７の底部側にて、相対的に小型の部分にてのみ作られている。これは、図３ａに示したように、放射ビーム５１は、すでに強力に、この補助レンズ４７の底部側へと一点集中するからである。この境界表面６５は、鋳造工程において、円形で光学的な平滑な表面に一致した鋳型部品を供することにより得られる。この円形で光学的に平滑な表面は、精密な旋盤に使った鋳型により、避けることができず実質的に修正不可能な表面不規則性を、上述の円形表面の中央部に形成する工程にて、供される。この不規則性は、境界表面６５上の、中央部Ｍなる位置に形成されてしまう。図３ｃが示すように、境界表面６５は、中央部Ｍが補助レンズ４７の光軸７１と、操作時、境界表面６５における放射ビーム５１の半径ｒＢよりも大きな距離ｄＭだけ分離する様式にて、補助レンズ４７の底部側上に、中心から離れた形にて配される。この様式において、中央部Ｍにおける不規則性の存在は、操作時における放射ビーム５１の自動更新により避けられるが、レンズシステム３９の光学的正確性に対して不利な面を有している。中心から離れ配された光学的境界表面６５は、ｄＭ＋ｒＢよりも大きな半径ｒＯを有している。従って、放射ビーム５１は、全体的に、境界表面６５内に配されるだろう。
【００３０】
図４ａ及び４ｂは、本発明における光学レンズシステム３９‘に関する第二の実施例に関する概念図であり、上述したレンズシステム３９に変わって、操作装置１５の使用に適している。この図において、上述のレンズシステム３９の部品と一致したレンズシステム３９’の部品は、番号が一致した参照分に対応して記されている。この後は、レンズシステム３９’とレンズシステム３９との間で本質的に異なる部分のみを述べる。円柱レンズマウント６９’に加えて、レンズシステム３９’の一体型部品６３’は、実質的にレンズマウント６９’の中央線７３’の垂直方向へと伸び、補助レンズ４７’の光軸７１’の垂直方向へと伸びる、対物レンズ４５’の配置表面９７を構成している。この配置表面９７は、図示した実施例において、環状であり、レンズマウント６９’に接している。配置表面９７は、同様に、一致する鋳造表面を有する鋳型を供した鋳造工程によって、一体型部品６３’へと形成される。配置表面９７は、簡易かつ非常に正確な様式にて、一体型部品６３’へと形成される。その結果、補助レンズ４７’の光軸７１’及び配置表面９７の位置取りに相対した、光軸７１’に平行した方向から見た、配置表面９７の特に直角度に関する正確な値をもたらす。レンズシステム３９’の組立中、対物レンズ４５’は、レンズマウント６９’へと、対物レンズ４５’の光軸７７’が、配置表面９７に対する様式にて、配される。結果として、対物レンズ４５’の境界表面７７’は、非常に近接した許容範囲内において、補助レンズ４７’とで所望の距離分だけ離れた位置へと移動される一方、対物レンズ４５’の光軸７９’は、非常に近接した許容範囲内において、補助レンズ４７’の光軸７１’へと配されるべく移動される。これにより、調節道具を使って、補助レンズ４７’の面いおいて、対物レンズ４５’をさらに配置する必要を回避され、レンズシステム３９’の製造工程において有意な簡易化をもたらすことになる。同様に、対物レンズ４５ではなく、対物レンズ４５’は、レンズマウント６９’に配された後に傾ける必要がないにもかかわらず、上述した対物レンズ４５におけるレンズ体７５に関し、対物レンズ４５’のガラス製レンズ体７５’は、半球以上である。結果として、球形レンズ体上に境界表面７７を供することにより形成されるレンズ体７５’の最大球半径は、上述の圧延工程により製造され、オリジナルのレンズ体における非常に正確な半径と同一であり、結果として、レンズマウント６９’へと対物レンズ４５’が非常に正確なフィットを得ることになる。本発明はまた、対物レンズ４５’における中央線に垂直に伸びる異なる種類の配置表面は、環状の配置表面９７に変わって使用される実施例を含む。配置表面９７は、例えば、二つ若しくは三つのリングセグメント、又は三つの相対的に小型の支持表面を構成してもよい。
【００３１】
図４ａ及び４ｂが更に示すのは、環状配置表面９７は、配置表面９７に形成された環状の凹部又は溝９９を介してレンズマウント６９’へと導入されていることである。レンズマウント６９’へと対物レンズ４５’を組み立てる間、レンズマウント６９’とレンズ体７５’との間には間隔がないので、レンズ体７５’の外周は、レンズマウント６９’の表面へとスライドされる。結果として、レンズマウント６９’上に存在する塵粒子は、排除され、摩擦力の結果として、小型の粒子は、レンズマウント６９’から分離される。凹部９９は、レンズマウント６９’の表面へと直接配されるので、例えば組立中レンズ７５’が、レンズマウント６９’の表面へとスライドされる場所などへ配されるので、実質的に上述の塵粒子及びレンズマウント６９’の粒子は、この凹部９９へと集められることになる。対物レンズ４５’が配置表面９７に面すべく配された後、凹部９９は、対物レンズ４５７の境界表面７７’に近接される。従って、上述の粒子は、凹部９９へと制限される。レンズシステム３９と同様に、レンズシステム３９’は、空気孔結合を含み、レンズシステム３９’の環境へと通じるチャンバー８５’へと配される。レンズシステム３９’における空気孔結合は、レンズマウント６９’表面に形成された溝様チャネル１０１を構成し、レンズマウント６９’の上先端部９５’から、実質的に中央線７３’に平行して、凹部９９へと開口し、同様に、配置表面９７に形成された溝様チャネル１０３は、チャンバー８５’から実質的に中央線７３’へと垂直に、同様に、凹部９９へと開口し伸びている。二つのチャネル１０１及び１３０は、同様に、鋳造工程において、直状部品と同一に供された鋳型を使って、一体型部品６３’に形成される。図４ａが示すのは、レンズシステム３９’は、さらに、一体型部品６３’の一部を形成する防護要素１０５が供されている。この要素は、補助レンズ４７’の境界表面６５’の底部かつ近傍に配されている。図示された実施例において、防護要素１０５は、環状敷居１０７を構成している。この敷居１０７は、補助レンズ４７’の光軸に平行した方向から見ると、例えば、補助レンズ４７’の底部側及び境界表面６５’の下側などの、補助レンズ４７’を超え伸びている。防護要素１０５は、操作時、補助レンズ４７’を、補助レンズ４７’と記録キャリア９との間の機械的な接触により生じる可能性のある障害で、例えば、レンズシステム３９’へと負荷する結果をもたらす障害から防御する、バンパーとして機能している。防護要素１０５は同様に、一体型部品６３’へと、簡易な様式にて、鋳造工程にて、敷居１０７に一致した鋳型を供された鋳型を使用して、供され、補助レンズ４７’の底部側及び境界表面６５’に一致した鋳型部分にて、陥凹されている。
【００３２】
上述のレンズシステム３９及び３９’のその他の利点は、補助レンズ４７、４７’及びレンズホルダー６１、６１’に合成材料を使用していることにより、比較的小さな質量を有していることである。これは、レンズシステム３９、３９’の移動に必要なく動力を有意に軽減し、結果として、操作装置１５の操作速度をかなり増加させることが可能になる結果をもたらす。この利点は、図５に概念的に示した、同様に透過性合成材料にて製造された対物レンズ１０９を使った、レンズシステム３９’’に関する第三の実施例に具現化されている。図５において、上述し、参照文にてレンズシステム３９及び３９’について述べた部品と一致するレンズシステム３９’’の部品は、一致する番号の参照文にて示し；この後には、レンズシステム３９及び３９’と本質的に異なる部分にて述べる。図５を参照すると、一体型部品６３’’は、球状のセグメント形状を有する対物レンズ１０９用のレンズマウント１１１を含む。レンズマウント１１１の中央部Ｍ’は、非常に近接した許容範囲内にて、補助レンズ４７’’の光軸７１’’に対して配されている。レンズマウント１１１は、鋳造工程によって、球状のセグメント形状を有する鋳型表面に一致した鋳型を供された鋳型を用いて、一体型部品６３’’に供されている。レンズマウント１１１は、簡易かつ非常に正確な様式にて、一体型部品６３’’へと形成されており、結果として、特に光軸７１’’に沿った上述の中央部Ｍ’のその許容範囲において、非常に小さく供されている。対物レンズ１０９は、球状のセグメント形状を有する光学的に効果的な第一部品１１３、及び球状のセグメント形状を有する光学的に効果的な第二部品１１５を構成し、その半径ｒＢは、実質的に球状のセグメント形状を有するレンズマウント１１１の半径と同一である。レンズ体の二つの部品１１３及び１１５は、それぞれ、半球よりも小さい。従って、レンズ体の二つの部品１１３及び１１５は、鋳造工程なる手段にて製造されたのち、鋳造工程にて使用される鋳型部品から簡単に除去可能である。レンズマウント１１１の半径及びレンズ体の第二部品１１１５の半径ｒＢは、二つの鋳造工程を使って、非常に近接した許容範囲内にて、互いに同一に製造することができる。さらに、レンズマウント１１１の中央部Ｍ’は、非常に近接した許容範囲内にて、光軸７１’’に沿っているので、対物レンズ１０９は、補助レンズ４７’’に相対して、光軸７１’’の垂直かつ平行な方向へ、非常に正確な様式にて、レンズマウント１１１へレンズ体の第二部品１１５を配することにより、配置されている。レンズマウント１１１へ配した後、対物レンズ１０９は、レンズマウント１１１の中央部Ｍ’について、限定された角度を以て、補助レンズ４７’’の光軸７１’’を伴う対物レンズ１０９の光軸１１７を調節する目的で、傾けることが可能である。対物レンズ１０９のこの位置取りは、対物レンズ１０９の傾けることにより、光軸７１’’に垂直かつ平行な方向に関し、影響されない。したがって、前記位置取りは、正確な様式を保持している。光軸１１７及び７１’’の配置は、対物レンズ１０９の操作用調節道具、及び光学的計測装置によって実施される。この装置は、上記操作中における、補助レンズ４７’’を取り巻く透過性窓８３’を介した、補助レンズ４７’’が面する対物レンズ１０９の光学的境界表面１１９の配向を行う。レンズホルダー６１’’、補助レンズ４７’’、及び対物レンズ１０９に近接したチャンバー８５’’は、空気孔結合を介して、レンズシステム３９’’の周辺環境との連絡を行う。この空気孔結合は、チャンバー８５’’から、レンズマウント１１１の上先端部９５’’へと伸びる、曲線を持つ溝様チャネル１２１で構成する。チャネル１２１は、鋳造工程によって、レンズマウント１１１に一致した線状の鋳型表面を持つ鋳型を使って、一体型部品６３’’に形成される。
【００３３】
前述した本発明における光学プレーヤーは、情報層１３が走査された際、記録キャリア９の情報層１３に存在する情報の読み出し、あるいは、前記情報層１３への情報の書込を可能にする。本発明は、記録キャリアの情報層に存在する情報の読み出しのみ、あるいは、情報層１３上への情報の書込のみが可能である光学プレーヤーにも関することを記すべきである。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明における光学プレーヤーに関する概念図である。
【図２】本発明における、図１に示した光学プレーヤーを使用した光学走査装置に関する概念図である。
【図３ａ】本発明における、図２に示した光学走査装置を使用した光学レンズシステムに関する第一具体例についての概念図である。
【図３ｂ】図３ａに示した光学レンズシステムの一体型部品の平面図である。
【図３ｃ】図３ａに示した光学レンズシステムの補助レンズにおける光学的境界表面に関する概念図である。
【図４ａ】図２に示した光学走査装置の使用に適した、光学レンズシステムに関する第二の実施例についての概念図である。
【図４ｂ】図４ａに示した光学レンズシステムの一体型部品に関する平面図である。
【図５】図２に示した光学走査装置の使用に適した、光学レンズシステムの第三の実施例に関する概念図である。
本発明は、光学的走査可能な記録キャリア走査用の光学走査装置に使用する光学レンズシステムに関する。該レンズシステムは、第一レンズ、第一レンズよりも相対的に小型で、かつ、操作時に第一レンズと記録キャリアとの間に配される第二レンズ、及び二つのレンズを収納したレンズホルダーで構成される。
【０００２】
本発明はまた、光学的走査可能な記録キャリア走査用の光学走査装置にも関する。該走査装置は、放射源、操作時に記録キャリア上の走査スポットに対する放射源により供される放射ビームに集束するための光軸を有する光学レンズシステム、及びレンズシステムを光軸に沿って配するための作動装置で構成され、該レンズシステムは、第一レンズ、第一レンズよりも相対的に小型で、かつ、操作時に第一レンズと記録キャリアとの間に配される第二レンズ、及び二つのレンズを収納したレンズホルダーで構成される。
【０００３】
本発明は、光学プレーヤーにも関連する。該プレーヤーは：回転軸にて回転可能なテーブル；配置装置及びテーブル上に配される光学的走査可能な記録キャリアを走査するための走査装置；放射源、操作時に記録キャリア上の走査スポットに対する放射源により供される放射ビームに集束するための光軸を有する光学レンズシステム、及びレンズシステムを光軸に沿って配するための作動装置で構成され、該レンズシステムは、第一レンズ、第一レンズよりも相対的に小型で、かつ、操作時に第一レンズと記録キャリアとの間に配される第二レンズ、及び二つのレンズを収納したレンズホルダーで構成される走査装置；で構成され、該走査装置の該レンズシステムは、実質的に回転軸に相対した円周方向に対する配置装置なる手段により配置可能であることを特徴とする。
【０００４】
導入部において参照した光学レンズシステム、光学走査装置、及び光学プレーヤーなるタイプは、欧州特許第Ａ−０８６３５０２号明細書で知られている。公知のレンズシステムにおける第一レンズは、主レンズ又は対物レンズであって、一方第二レンズは相対的に小型の補助レンズであって、操作時、主レンズと走査される記録キャリアとの間に配される。補助レンズを使って、公知のレンズシステムは、比較的大型でアパチャーを有している。結果として、操作時に公知の光学レンズシステムを使用した公知の光学走査装置の放射源によって出される放射ビームは、このレンズシステムによって、比較的小型の、記録キャリア上の走査スポットへと集束される。公知の走査装置及び公知の走査装置を使った公知の光学プレーヤーは、相対的に小型の初期情報特性、例えば相対的に高い情報密度を有する記録キャリア、を有している記録キャリアの走査に適している。したがって、公知の光学走査装置や光学プレーヤーは、特に、ＤＶＲシステムなどの、記録キャリアの走査に適している。公知の光学システムの二つのレンズは、ガラスで出来ている。この光学レンズシステムの製造において、二つのレンズは、分離的にレンズホルダーに配置される。レンズシステムの適当な光学的正確性を得るために、二つのレンズの光軸は、所望の、相対的な精密許容差内において一致しなければならない。レンズホルダーにおけるレンズのこのような正確な位置取りを得るために、二つのレンズは、レンズシステムの組立中に適切な調節道具を用いて、互いに相対的に調節されなければならない。
【０００５】
公知のレンズシステム、公知の光学走査装置、及び公知の光学プレーヤーにおける障害の一つは、レンズシステムの組立が相対的に複雑である、ということである。これは、レンズシステムは、少なくとも三つの分離部品、例えば、レンズホルダー、及び当初は分離的に製造する必要がある二つのレンズなどで、構成されているためであり、かつ、この二つのレンズは、互いに相対して調節されなければならないためである。
【０００６】
本発明の目的は、導入部で述べたタイプの、光学レンズシステム、光学走査装置、及び光学プレーヤーを供することである。このレンズシステムは、かなり簡単な様式で組み立てることができ、一方このレンズシステムは、光学的正確性を有しており、操作時に、少なくとも公知のレンズシステムよりもより光度な光学的正確性を有している。
【０００７】
この目的を達成するために、本発明における光学レンズシステムは、以下の特徴を有している。つまり、レンズホルダー及び二つのレンズのうち一つが、鋳造工程を使って、透過性な合成材料から単一の一体型部品として製造され、一方、もう一方のレンズは、二つのレンズ及びレンズホルダーに近接したチャンバーを用いて、分離した部材として、上記の一体型部品へと配置され、空気孔境界を介してレンズシステムの環境と通じている。
【０００８】
この目的を達成するために、本発明における光学走査装置は、ここに使用されているレンズシステムは、本発明の光学レンズシステムであることを特徴としている。
【０００９】
この目的を達成するために、本発明の光学プレーヤーは、ここに使用されている光学走査装置が、本発明を参照して光学走査装置であることを特徴としている。
【００１０】
このレンズホルダー及び二つのレンズのうち一つは、鋳造工程を使って、透過性の合成材料から一つの単一一体型部品として製造され、かつもう一方のレンズは、上記一体型部品の分離された部材として配置されるため、本発明におけるレンズシステムの組立には、たった二つの部品のみの製造が必要である。この一体型部品は、鋳造工程を使って、非常に正確な様式にて製造可能である。この一体型部品には、例えば、一方のレンズが正確に一体型レンズとの間で配置付けさえるためのレンズマウント及び／又は配置表面を供してもよい。これは、一方のレンズが、非常に簡単な様式にて一体型部品における一体型レンズに対して正確に位置付けすることが可能であるためである。これにより、本発明におけるレンズシステムの組立に関してかなり簡便化され、互いのレンズを調節する必要を回避できる。二つのレンズに近接したチャンバー及びレンズホルダーは、空気孔境界を介してこのレンズシステムの環境に通じているので、操作時における前述のチャンでの空気圧の増加は回避される。空気孔境界を使用しない場合、空気圧のこのような増加は、レンズシステムの外気温の上昇に起因する。合成材料を用いた一体型レンズは、ガラスにて製造されるレンズよりも、強固性がかなり劣るので、空気圧のこのような増加は、一体型レンズの変形へと導き、省みて、レンズシステムの光学的正確性に関する許容できない減少へと導く。一体型レンズのこのような変形は、このような様式において回避されるので、本発明におけるレンズシステムは、操作時におけるガラスレンズのみで構成されるレンズシステムの光学的正確性と少なくとも同等である光学的正確性を有している。本発明におけるレンズシステムのその他の利点は、レンズに合成材料を使用していることから、比較的小さな重量を有しているという事実である。本発明におけるレンズシステムの特別な具体例において、前記重量は、さらに、もう一方のレンズにも同様の合成材料にて製造された場合、さらに減少する。これにより、レンズシステムの配置に必要な応力をかなり減少させることができ、本発明における走査装置及び走査プレーヤーの走査速度がかなり増加するという結果をもたらす。
【００１１】
本発明における光学レンズシステムに関する特別の実施例は、一体型部品が、レンズホルダーと第二レンズで構成されるという特徴を持っている。第二レンズは第一レンズと比較して相対的に小型であるので、第二レンズ自身、レンズシステムの組立時、第一レンズよりも取り扱いがより難しくなる。一体型部品は、この特別な実施例における第二レンズで構成されるので、発明は一般的な意味を与えているので、単一の組立品についての利点は、光学的にこの実施例において使用される。
【００１２】
本発明における光学レンズシステムのその他の実施例は、一体型部品に、他方のレンズ用の円柱レンズマウントを供されることを特徴としている。このレンズマウントは、レンズの光軸と実質的に一致した中央線を有し、一体型部品の部分を形成し、一方、他方のレンズは、レンズマウントの有する半径と実質的に同等な半径を有し、ガラスで出来た球状レンズ体に対して、実質的に１／２以上で出来ている。上述の円形レンズ体の半径は、上述の円柱レンズマウントの半径と同等であるので、他方のレンズは、レンズマウントに対しその中央線の垂直方向へと正確に配置される。このレンズマウントは、一体型部品の一部分を形成するので、レンズマウントは、鋳造工程を用いて、比較的簡単で非常に正確な様式にて一体型部品へと配置することが可能である。これは、レンズマウントの中央線が、正確に、一体型レンズの光軸と一致するためである。結果として、他方のレンズは、一体型レ部品に相対して、その中央線の垂直方向へと正確に配置される。他方のレンズは、上述の球状レンズ体の１／２以上で製造するので、レンズマウントに、他方のレンズの位置に影響を与えることなく、その中央線の垂直方向へと配した後、レンズ体の中央腺に関する制限された角度を持って傾けられることが可能である。結果として、他方のレンズが、一体型レンズの光軸を伴ったその光軸の調節を目的として、レンズマウントへと配した後、適当な調節材料を使ってその他方のレンズが傾けられる場合、一体型レンズに相対して、その中央腺の垂直方向において、他方のレンズの正確な位置は影響されない。この球形のガラスレンズ体は、相対的に簡単に、非常に正確な様式にて、例えば、圧延工程などの方法により、製造することが可能である。
【００１３】
本発明における光学レンズシステムのさらにその他の具体例は、以下のように特徴付けられる。つまり、一体型部品は、他方のレンズに配置表面を供され、この表面は、実質的にその中央線の垂直方向へと伸び、レンズマウントに境界している。一方、他方のレンズの球形レンズ体には、一体型部品の位置部分を形成するレンズに面した側面上に境界表面を供され、これは、配置表面に面した他方のレンズの境界表面を介している。前記の配置表面は、一体型部品の一部分を形成するので、この配置表面は、鋳造工程を使って、相対的に簡便で、非常に正確な様式を以て、一体型部品へと配置可能である。他方のレンズの光軸は、球形レンズ体の境界表面に対して垂直に伸びている。他方のレンズは、鋳造工程を使って一体型レンズの光軸の、中央線及び光軸に対して垂直方向に配置された配置表面に対した境界表面に面しているので、他方のレンズが、配置表面に面すべく配された後に、レンズシステムの二つのレンズの光軸は、互いに正確に平行した方向へと伸びている。従って、他方のレンズを調節するための必要物を回避できる。
【００１４】
本発明における光学レンズシステムに関しての特別な実施例は、レンズマウントに隣接する配置表面が、凹部を介して、配置表面を形成するという特徴を有している。他方のレンズが、レンズシステム組立中に、円柱レンズマウントへと配される場合、他方のレンズの球形レンズ体の外周は、自由に動くことなく、レンズマウントへとスライドされる。結果として、レンズマウント上に存在する塵粒子は他方のレンズと共に移動され、摩擦によって、この粒子はレンズマウントから分離される。上述の凹部は、円柱レンズマウントが配置表面に境界した位置、例えば、他方のレンズが組立時レンズマウント共にスライドした位置、に形成されるので、実質的に上述の塵粒子のすべて及び分離した粒子は、この凹部に集積される。他方のレンズが、配置表面に接すべく配置された後、上記の凹部は、球形レンズ体の境界表面に近接され、従って、放出された粒子は同様に制限される。
【００１５】
本発明における光学レンズシステムのその他の実施例は、以下のごとく特徴付けられる。つまり、一体型部品には、球形のセグメント形状を有する他方のレンズを持ったレンズマウントが供され、レンズマウントは、一体型部品の一部分を形成するレンズの光軸上に位置する中央線を有する；一方他方のレンズは、実質的に球形のセグメント形状を有するレンズ体を構成し、レンズ体は、レンズマウントの半径と同等の半径を有している。球形セグメント形状を有するレンズマウントは、一体型部品の一部分を形成するので、このレンズマウントは、鋳造工程を使って、相対的に簡便かつ非常に正確な様式を以て、一体型部品へと配置可能である。従って、レンズマウントの中央線は、光軸へと正確に配置される。球状セグメント形状を有する他方のレンズの上述レンズ体の半径は、球状セグメント形状を有するレンズマウントの半径と同等であるので、他方のレンズは、レンズマウントへと、一体型レンズの光軸の垂直方向に沿って正確に配置される。レンズマウントへと配された後、他方のレンズは、他方のレンズの配置に影響することなく、レンズマウントへと、一体型レンズの光軸に対して垂直方向に沿って、レンズマウントの中央線に対して制限された角度を介して傾けることが可能である。結果として、他方のレンズが、レンズマウントへと配された後、一体型レンズの光軸を伴った他方のレンズの光軸を調節する目的のために、適切な調節道具を使って他方のレンズが傾けられた場合、一体型レンズに相対して、前記の光軸の垂直方向に沿った、他方のレンズの正確な配置は、影響されない。
【００１６】
本発明における光学レンズシステムのさらに別の実施例は、空気孔境界が、少なくとも、レンズマウントの表面に形成された溝様のチャネルで構成されることを特徴とする。このチャネルは、鋳造工程において、一体型部品へと形成され、チャネルの位置が上昇した鋳造工程を使用した鋳型を供することにより行われる。従って、空気孔境界は、非常に実用的で、簡単な様式にて供される。
【００１７】
本発明における光学レンズシステムに関する特別な実施例は、以下の通り特徴づけられる。つまり、空気孔境界が、レンズマウントの表面に形成された少なくとも一つの溝様チャネル、及び配置表面に形成された少なくとも一つの溝様チャネルで構成されている。このチャネルは、凹部へと開口している。この特別な実施例において、他方のレンズが、境界表面を伴った配置表面に面した場所において、空気孔境界は、レンズマウントの表面における溝様チャネルは、実用的かつ効果的な様式にて作られており、凹部は、配置表面及び配置表面の溝様チャネルに形成されている。この実施例において、空気孔境界は、同様に、鋳造工程において、一体型部品として供される。
【００１８】
本発明における光学レンズに関するその他の実施例は、以下のように特徴付けられる。つまり、一体型部品は、一体型部品の一部を形成するレンズ近傍に、実質的に前記レンズの光軸に垂直に伸びる透過性窓を伴い供されている。この窓は、囲まれたチャンバーは光学的にレンズシステムの周囲から接近可能である場所を介している。前記窓は、鋳型が、窓の位置において、光学的に平滑な表面を伴う鋳型として供された鋳造工程において、簡単な様式にて、一体型部品において形成されている。前記窓を介して、他方のレンズの球形レンズ体における境界表面の位置は、他方のレンズの厚膩が、一体型レンズの光軸へと配置された場合、光学的に測定装置により、実用的な様式にて測定することが可能である。
【００１９】
本発明における光学レンズシステムのさらにその他の実施例は、以下の通り特徴付けられる。つまり、一体型部品は、一体型部品の一部を形成するレンズ近傍に、上述のレンズの上方へ、前記レンズの光軸に平行に伸びる防護要素を伴い供される。この防護要素は、記録キャリアの望ましくない接触に対し、一体型レンズを防護し、一体型レンズの防護要素の位置に相対した場所に凹部を施された部分を伴う鋳型を供された鋳造工程にて、簡易な様式にて、一体型部品に供される。
【００２０】
本発明におけるレンズシステムの特別な実施例は、以下の通り特徴づけられる。つまり、一体型部品の一部を形成するレンズは、実質的に前記レンズの光軸に対し垂直に伸びる実質的に円形の光学的境界表面を供され、光学的境界表面の中央部は、この光軸から分離された場所に、制御時、光学的境界表面に存在している放射ビームの半径よりも大きな距離を以て、位置取られる。この光学的境界表面は、簡便な様式にて、光学的境界表面の位置に、円形で光学的に平滑な表面を持つ鋳型を使った鋳型工程を以て、一体型部品へと供される。このような光学的に平滑な表面は、精密旋盤を使った鋳造にて形成される。この制御の結果、避けることができない不規則性が、この光学的平滑表面の中央部表面に形成される。この中央部は、操作時に光学的境界表面に存在放射ビームの半径よりも大きな距離を以て、光軸から分離された場所に配されているので、鋳造工程における上述の不規則性の結果生じ、かつ一体型レンズの光学的な誤差を生じる可能性のある光学的境界表面におけるこの不規則性の存在は、この特別な実施例において、回避される。
【００２１】
本発明における上述及びその他の面は、この後に述べる実施例に対する参照分により明らかにされ、解明されるだろう。
【００２２】
図において、
図１は、本発明における光学プレーヤーに関する概念図である；
図２は、本発明における、図１に示した光学プレーヤーを使用した光学走査装置に関する概念図である；
図３ａは、本発明における、図２に示した光学走査装置を使用した光学レンズシステムに関する第一具体例についての概念図である；
図３ｂは、図３ａに示した光学レンズシステムの一体型部品の平面図である；
図３ｃは、図３ａに示した光学レンズシステムの補助レンズにおける光学的境界表面に関する概念図である；
図４ａは、図２に示した光学走査装置の使用に適した、光学レンズシステムに関する第二の実施例についての概念図である；
図４ｂは、図４ａに示した光学レンズシステムの一体型部品に関する平面図である；及び
図５は、図２に示した光学走査装置の使用に適した、光学レンズシステムの第三の実施例に関する概念図である。
【００２３】
図１に概念的に図示した本発明に関する光学プレーヤーは、回転軸３で回転可能で、かつ、フレーム７にマウントされた電気モーター５により可動するテーブル１で構成される。情報トラックが存在し、円周的に延び構成される情報層１３上に、ディスク型の透過性基材が供された光学的走査可能記録キャリア９、例えば、ＤＶＤなど、は、テーブル１上に配置可能である。情報層１３は、透過性防護コーティーング１１にてカバーされる。光学プレーヤーは、また、記録キャリア９上の情報トラックを光学的操作するための光学走査装置１５を含む。この走査装置１５は、光学装置１の移動装置手段により回転軸３に相対した二つの対面する円周方向Ｘ及びＸ’へと、主として移動可能である。この端部には、走査装置１５が、移動装置１７のスライド１９上にマントされ、移動装置１７にはさらに、フレーム７上にマウントされた直状ガイド２１が供されており、かつＸ方向に沿って、このガイド上をスライド１９が可動的に導かれるべく伸びている。さらに、移動装置１７には、電気モーター２３が供されており、スライド１９がガイド２１上を移動可能にする手段物として供されている。制御時、モーター５及び２３は、光学プレーヤーの電気制御ユニットによって制御され（示していない）、かつ、走査装置１５が、同時にＸ方向に平行した方向へと移動する一方、記録キャリア９上に存在する円周型情報トラックは、操作装置１５によって走査されるという様式におけるすべてとして、結果として記録キャリア９は、回転軸３にて回転する。この走査中、走査装置１５は、情報トラック上に存在する情報は読み取り可能であり、情報は、この情報トラック上に書込可能である。
【００２４】
本発明における光学プレーヤーを使った、本発明における光学走査装置１５を図２に示した。この走査装置１５には、光軸２７を持つ半導体レーザーなどの、放射源２５が供されている。走査装置１５はまた、放射ビームスプリッター２９を含む。このスプリッター２９は、透過性プレート３１を含み、プレート３１は、放射源２５に面した反射表面３３で構成され、プレート３１は、放射源２５の光軸２７に相対して、４５°の角度にて配されている。さらに、走査装置１５は、光軸３７を持ち、かつ、光軸４１を有する本発明における光学レンズシステム３９を有しているコリメーターレンズユニット３５を含む。このコリメーターレンズユニット３５は、放射ビーム分割器２９とレンズシステム３９との間に配されている。図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、単一コリメーターレンズ４３を有し、一方、レンズシステム３９は、第一レンズ又は対物レンズ４５及び第二レンズ又は補助レンズ４７を含み、操作時、補助レンズ４７は、対物レンズ４５と記録キャリア９との間に配される。図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及びレンズシステム３９の光軸は、放射源２５の光軸２７と、９０°以内で一致している。走査装置１５は、さらに、簡易型の光学検出器４９を含み、この検出器は、コリメーターレンズユニット３５に相対して、放射ビーム分割器２９の後ろ側に配されている。操作時、放射源２５は、放射ビーム５１を生成し、放射ビーム分割器２９によって反射され、レンズシステム３９によって、記録キャリア９の情報層１３上にある走査スポット５３へと集束される。放射ビーム５１は、情報層１３によって、反射放射ビーム５５へと反射され、レンズシステム３９、コリメーターレンズユニット３５、及び放射ビーム分割器２９を介して光学検出器４９上へと集束される。記録キャリア９上に存在する情報を読み取るために、放射源２５は、連続的放射ビーム５１を生成し、光学検出器４９は、走査スポット５３に存在する記録キャリア９の情報トラック上に存在する初期的情報特性のリーズに一致した検出シグナルを供する。記録キャリア９上に情報を書き込むために、放射源２５は、走査スポット５３での記録キャリア９における情報トラック上に生成された初期的情報特性のシリーズと共に、書き込まれるべき情報に一致した放射ビーム５１を生成する。本発明は、光学走査装置、コリメーターレンズユニット、及びレンズシステム３９は、それぞれに相対して異なる様式に調節された光学的走査装置も構成していることを記すべきである。従って、本発明は、例えば、コリメーターレンズユニット３５の光軸及びレンズシステム３９の光軸４１が互いに９０°の角度内にある実施例、及び、コリメーターレンズユニット３５とレンズシステム３９との間に追加的鏡が配された実施例にて構成されている。これらの実施例において、光学走査装置は、レンズシステム３９の光軸に平行した方向から見て、その寸法が減少している。本発明は、例えば、放射源２５及びコリメーターレンズユニット３５が、スライド１９上にマウントされていないが、フレーム７に相対した固定位置に配されている実施例、及びコリメーターレンズユニット３５の光軸３７が、Ｘ、Ｘ’の円周方向に平行に伸びている実施例をも構成する。これらの実施例において、レンズシステム３９及び追加的鏡は、スライド１９上にマウントされ、従って、スライド１９の移動量が減少している。
【００２５】
図２が更に示しているのは、光学走査装置１５は、第一作動装置５７及び第二作動装置５９を含むことである。レンズシステム３９は、第一作動装置５７によって、光軸４１に平行に、かつＸ方向に平行した方向へと相対的に短距離を可動する。第一作動装置５７によって、光軸４１に平行した方向へレンズシステム３９が移動することによって、走査スポット５３は、所望の正確性を以て、記録キャリア９の情報層１３上へと集束される。第一作動装置５７によって、Ｘ方向に平行した方向へとレンズシステム３９が移動することによって、操作スポット５３は、所望の正確性を以て、前記の情報トラック上への集束を保持するだろう。最後に、第一作動装置５７は、光学プレーヤーの上述の制御ユニットによって制御され、光学検出器４９から、集束誤差シグナル及びトラック付け誤差シグナルを受ける。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、第二作動装置５９によって、光軸３７に平行した方向へと、比較的短距離を可動する。第二作動装置５９によって、光軸３７に平行する方向へとコリメーターレンズ４３が動くことにより、記録キャリア９の透過性防護コーティーング１１での放射ビームの球状逸脱は修正される。このような球状の逸脱は、主として、保護コーティーング１１の厚みにおけるばらつきに起因する。最後に、第二作動装置５９は、光学プレーヤーの上述制御ユニットによって、電気的制御電流を用い調節され、例えば、測定され走査スポット５３近傍の透過性コーティーング１１の厚みなどの手段によって、（図には示していないが）センサーからの誤差シグナルを受けいれる。この制御ユニットは、コリメーターレンズ４３が、前記の球状逸脱を所望の位置へと修正するような位置へと配することを可能にするような様式にて、常套的な様式を以て、第二作動装置５９を介した電流を調節するためにアレンジされている。
【００２６】
図３ａは、上述のレンズシステム３９の第一具体例を概念的に図示している。第二レンズ又は補助レンズ４７は、走査時、第一レンズ若しくは対物レンズ４５と、走査される記録キャリア９との間に配され、対物レンズ４５に比べて相対的に小型である。補助レンズ４７を使用することによって、レンズシステム３９は、相対的に大型のアパチャーを有し、放射ビーム５１が情報層１３上に集束されるところの焦点スポット５３は比較的小さい結果をもたらす。これは、相対的に高い情報密度を有する記録キャリア、特にＤＶＲシステムなどの記録キャリア、を走査するために適した走査装置１５を供する。対物レンズ４５及び補助レンズ４７は、レンズホルダー６１へと収められている。これは、作動装置５７の可動部品上にマントされている（図３ａには示していない）。レンズホルダー６１及び補助レンズ４７は、鋳造工程によって、透過性合成材料を使って、一つの単一一体型部品６３として製造され、対物レンズ４５は、分離された部材として、一体型部品６３へと供される。図３ａはまた、レンズシステム３９の組立前における、一体型部品６３及び分離された部材としての対物レンズ４５を示している。補助レンズ４７及びレンズホルダー６１は、透過性材料による一つの単一物を形成しているにもかかわらず、補助レンズ４７に使用されるハッチは、レンズホルダー６１でのそれとは異なっている。しかしながら、異なるハッチは、補助レンズ４７を形成している一体型部品６３の光学的に効果的な部分を示している。この光学的に効果的な部分は、補助レンズ４７の底部側上にある光学的に平滑な境界表面６５及び補助レンズ４７の上部側上の光学的平滑レンズ表面６７を供することにより得られている。この境界表面６５及びレンズ表面６７は、鋳造工程において使用される鋳型に一致する部分にて、光学的に平滑な表面を供することにより得られる。図示した実施例において、一体型部品６３の一部分を形成しているレンズホルダー６１は、スリーブ様に形状化され、内部側において、対物レンズ４５用の円柱レンズマウント６９を構成している。このレンズマウント６９は、は、同様に、上述の鋳造工程にて、一体型部品へと供されている。一体型部品６３は、上述の鋳造工程によって、非常に正確な様式にて形成されている。従って、補助レンズ４７の光軸７１及び円柱レンズマウント６９の中央線７３は、非常に近接した許容範囲内にて、一致している。図示した実施例において、対物レンズ４５は、ガラス製の実質的球状レンズ体７５の１／２以上で構成され、非常に近接した許容範囲内で、レンズマウント６９の半径と同一の半径ｒを持つ。レンズ体７５は、補助レンズ４７に面する側上に光学的平滑境界表面７７を持ち、光軸７９は、この境界表面７７の垂直方向へと伸びている。レンズ体７５は、半球体以上であり、図３ａに示した、光軸７９方向におけるレンズ体７５の寸法ｄは、半径ｒよりも大きい。レンズ体７５は、公知のレプリカ工程によって、境界表面７７の離れた側上に、補助レンズ４５が所望の望ましい球形状を示すようなよう式を持って、変化を付けた厚みにて、透過性ラッカーコーティーングにて、コートされる。ガラス製の球状レンズ体７５は、例えば圧延工程などの相対的に簡単な様式にて、非常に正確な半径及び円形度を示すべく、製造することが可能である。
【００２７】
レンズシステム３９の組立工程において、補助レンズは、一体型部品６３のレンズマウント６９へとマウントされる。一体型部品６３は、レンズホルダー６１と共に補助レンズ４７を構成しているので、レンズシステム３９の組立において、たった二つの部材を一緒にフィットさせる必要があるのみである。従って、レンズシステム３９の組立は相対的に簡易である。補助レンズ４７は、対物レンズ４５よりもかなり小型であるので、補助レンズ４７は、もし、分離された部材である場合、取り扱いが、対物レンズ４５に比べてさらに困難であろう。一体型部品６３は、補助レンズ４７を構成するので、簡易な組立による利点は、最適に利用される。しかしながら、本発明は、補助レンズ４７に代わって、対物レンズ４５及びレンズホルダー６１は、透過性合成材料による一体型部品を形成する実施例、及び補助レンズ４７が、分離された部材として一体型部品へと配置される実施例をも構成することを記すべきである。対物レンズ４５の球状レンズ７５の半径ｒは、非常に近接した許容範囲を以て円柱レンズマウント６９の半径と同一であるので、レンズマウント６９に配される際、対物レンズ４５は、レンズマウント６９の中央線７３に対直に延びる方向にて、非常に正確な様式にて配される。中央線７３及び補助レンズ４７の光軸７１は、非常に近接した許容範囲内にて一致しているので、対物レンズ４５は、補助レンズ４７に相対して、非常に正確な様式にて、光軸７１の垂直方向へと配される。対物レンズ４５がレンズマウント６９へと配置された後、対物レンズ４５は、調節道具によって、対物レンズ４５の光軸７９から補助レンズ４７の光軸へと、所望の許容範囲を以て平行に伸びる位置、及び対物レンズ４５の境界表面７７が補助レンズ４７に対して、所定の許容範囲内での所定の距離分だけ離れ配される場所へと操作されなければならない。最後に、対物レンズ４５は、レンズマウント６９においてその中央線が傾けられ、上述の調節道具を使って、その中央線７３に平行して移動される。対物レンズ４５のレンズ体７５は、半球以上であるので、対物レンズ４５は、対物レンズ４５が中央線７３の垂直方向に対して影響を与えない範囲内で、レンズマウント６９の内部にて、その中央線に対して制限された角度を持って傾けることが可能である。したがって、対物レンズ４５の、補助レンズ４７に相対した、前述の方向においての正確な位置取りは、対物レンズが、上述の調節道具によって、レンズマウント６９内部にて傾けられる場合、影響されない。対物レンズ４５は、前記調節道具にて操作される一方、補助レンズ４７の境界表面６５に相対した対物レンズの境界表面の位置取り又は方位付けは、光学的計測装置にて測定される。最後に、一体型部品６３は、補助レンズ４７の光軸７１の実質的な垂直方向へと延びる透過性窓８３を含む。窓８３を介して、対物レンズ４５、補助レンズ４７及びレンズホルダー６１に近接し、対物レンズ４５の境界表面７７に接しているチャンバー８５は、レンズシステム３９の環境に対して光学的に到達可能である。図３ａ及び３ｂに示したように、窓８３は、図示した実施例において、環状であり、補助レンズ４７の近傍かつ周囲に配されている。従って、包囲されたチャンバー８５及び対物レンズ４５の境界表面７７は、レンズシステム３９の下部から上述の光学的測定装置の到達が可能である。透過性窓８３は、補助レンズの外側にあるレンズホルダー６１において光学的平滑環状表面８７及び８７が供されることにより得られる。この表面８７及び８９は、光学的平滑環状表面に一致した鋳型を供することにより、鋳造工程において、簡単な様式にて、一体型部品６３として形成される。図３ａにおいて、窓８３に使用されるハッチは、レンズホルダー６１、補助レンズ４７及び窓８３は、透過性材料を使った一つの単一物として形成するにもかかわらず、レンズホルダー及び補助レンズ４７に使用されたハッチとは異なるものである。しかしながら、この異なるハッチは、窓８３を形成する一体型部品６３の光学的に効果的な部分を示す。対物レンズ４５がこのようにして調節道具を使って、レンズマウント６９へと所望の位置にて操作された後、対物レンズ４５は、例えば、少量の糊を図３ａに示すレンズマウント６９と対物レンズ４５との間に存在するスペース９１へと適用することにより、レンズマウント６９の位置へと固定される。
【００２８】
レンズシステム３９を組み立てた後、一定の空気が、対物レンズ４５、補助レンズ４７、及びレンズホルダー６１に接したチャンバー８５内部に存在する。この空気は、レンズシステム３９の外気温の上昇の結果として、光学プレーヤーの制御中、熱せられる。追加的な測定を行うことなしに、チャンバー８５内部に存在する加熱されたこの空気は、チャンバー８５内部の空気圧の上昇へと導くだろう。このような空気圧の上昇は、合成材料で出来た一体型部品６３の機械的変形を導く可能性があり、レンズシステム３９の光学的正確性の許容されざる減弱をもたらす可能性がある。このような、空気圧の上昇及び一体型部品６３の変形を阻止するために、本発明におけるレンズシステム３９は、レンズシステム３９の環境へと通じたチャンバー８５を介して、空気孔結合を供されている。図３ａ及び３ｂに示す実施例において、空気孔結合は、溝様チャネル９３を構成され、これは、円柱レンズマウント６９の表面に形成され、チャンバー８５から、実質的に中央線７３に平行して、レンズマウント６９の上先端部９５へと伸びている。チャネル９３は、上述の鋳造工程にて、レンズマウント６９に一致した鋳型表面の一部が線上の形状を供された鋳型を使用して、一体型部品６３に形成される。従って、この空気孔結合は、非常に実用的で簡便な様式にて得られる。この空気孔結合の使用は、操作時において一体型部品６３に関して上述した機械的変形の発生を回避するので、レンズシステム３９はまた、操作時、適当な光学的正確性を示す。この空気孔結合は、例えば、レンズマウント６９に一つ以上の溝様チャネルを供する方法や、レンズホルダー６１の側面に開口部を供する方法など、異なった様式にて形成することも可能である。しかしながら、このような側壁に開口することは、鋳造工程により形成することは困難であり、側壁に対しその後形成されるに違いない。
【００２９】
図３ｃは、補助レンズ４７の底部側上の円形で、光学的平滑境界表面６５を示した精密図である。境界表面６５は、補助レンズ４７の底部側にて、相対的に小型の部分にてのみ作られている。これは、図３ａに示したように、放射ビーム５１は、すでに強力に、この補助レンズ４７の底部側へと一点集中するからである。この境界表面６５は、鋳造工程において、円形で光学的な平滑な表面に一致した鋳型部品を供することにより得られる。この円形で光学的に平滑な表面は、精密な旋盤に使った鋳型により、避けることができず実質的に修正不可能な表面不規則性を、上述の円形表面の中央部に形成する工程にて、供される。この不規則性は、境界表面６５上の、中央部Ｍなる位置に形成されてしまう。図３ｃが示すように、境界表面６５は、中央部Ｍが補助レンズ４７の光軸７１と、操作時、境界表面６５における放射ビーム５１の半径ｒＢよりも大きな距離ｄＭだけ分離する様式にて、補助レンズ４７の底部側上に、中心から離れた形にて配される。この様式において、中央部Ｍにおける不規則性の存在は、操作時における放射ビーム５１の自動更新により避けられるが、レンズシステム３９の光学的正確性に対して不利な面を有している。中心から離れ配された光学的境界表面６５は、ｄＭ＋ｒＢよりも大きな半径ｒＯを有している。従って、放射ビーム５１は、全体的に、境界表面６５内に配されるだろう。
【００３０】
図４ａ及び４ｂは、本発明における光学レンズシステム３９‘に関する第二の実施例に関する概念図であり、上述したレンズシステム３９に変わって、操作装置１５の使用に適している。この図において、上述のレンズシステム３９の部品と一致したレンズシステム３９’の部品は、番号が一致した参照分に対応して記されている。この後は、レンズシステム３９’とレンズシステム３９との間で本質的に異なる部分のみを述べる。円柱レンズマウント６９’に加えて、レンズシステム３９’の一体型部品６３’は、実質的にレンズマウント６９’の中央線７３’の垂直方向へと伸び、補助レンズ４７’の光軸７１’の垂直方向へと伸びる、対物レンズ４５’の配置表面９７を構成している。この配置表面９７は、図示した実施例において、環状であり、レンズマウント６９’に接している。配置表面９７は、同様に、一致する鋳造表面を有する鋳型を供した鋳造工程によって、一体型部品６３’へと形成される。配置表面９７は、簡易かつ非常に正確な様式にて、一体型部品６３’へと形成される。その結果、補助レンズ４７’の光軸７１’及び配置表面９７の位置取りに相対した、光軸７１’に平行した方向から見た、配置表面９７の特に直角度に関する正確な値をもたらす。レンズシステム３９’の組立中、対物レンズ４５’は、レンズマウント６９’へと、対物レンズ４５’の光軸７７’が、配置表面９７に対する様式にて、配される。結果として、対物レンズ４５’の境界表面７７’は、非常に近接した許容範囲内において、補助レンズ４７’とで所望の距離分だけ離れた位置へと移動される一方、対物レンズ４５’の光軸７９’は、非常に近接した許容範囲内において、補助レンズ４７’の光軸７１’へと配されるべく移動される。これにより、調節道具を使って、補助レンズ４７’の面いおいて、対物レンズ４５’をさらに配置する必要を回避され、レンズシステム３９’の製造工程において有意な簡易化をもたらすことになる。同様に、対物レンズ４５ではなく、対物レンズ４５’は、レンズマウント６９’に配された後に傾ける必要がないにもかかわらず、上述した対物レンズ４５におけるレンズ体７５に関し、対物レンズ４５’のガラス製レンズ体７５’は、半球以上である。結果として、球形レンズ体上に境界表面７７を供することにより形成されるレンズ体７５’の最大球半径は、上述の圧延工程により製造され、オリジナルのレンズ体における非常に正確な半径と同一であり、結果として、レンズマウント６９’へと対物レンズ４５’が非常に正確なフィットを得ることになる。本発明はまた、対物レンズ４５’における中央線に垂直に伸びる異なる種類の配置表面は、環状の配置表面９７に変わって使用される実施例を含む。配置表面９７は、例えば、二つ若しくは三つのリングセグメント、又は三つの相対的に小型の支持表面を構成してもよい。
【００３１】
図４ａ及び４ｂが更に示すのは、環状配置表面９７は、配置表面９７に形成された環状の凹部又は溝９９を介してレンズマウント６９’へと導入されていることである。レンズマウント６９’へと対物レンズ４５’を組み立てる間、レンズマウント６９’とレンズ体７５’との間には間隔がないので、レンズ体７５’の外周は、レンズマウント６９’の表面へとスライドされる。結果として、レンズマウント６９’上に存在する塵粒子は、排除され、摩擦力の結果として、小型の粒子は、レンズマウント６９’から分離される。凹部９９は、レンズマウント６９’の表面へと直接配されるので、例えば組立中レンズ７５’が、レンズマウント６９’の表面へとスライドされる場所などへ配されるので、実質的に上述の塵粒子及びレンズマウント６９’の粒子は、この凹部９９へと集められることになる。対物レンズ４５’が配置表面９７に面すべく配された後、凹部９９は、対物レンズ４５７の境界表面７７’に近接される。従って、上述の粒子は、凹部９９へと制限される。レンズシステム３９と同様に、レンズシステム３９’は、空気孔結合を含み、レンズシステム３９’の環境へと通じるチャンバー８５’へと配される。レンズシステム３９’における空気孔結合は、レンズマウント６９’表面に形成された溝様チャネル１０１を構成し、レンズマウント６９’の上先端部９５’から、実質的に中央線７３’に平行して、凹部９９へと開口し、同様に、配置表面９７に形成された溝様チャネル１０３は、チャンバー８５’から実質的に中央線７３’へと垂直に、同様に、凹部９９へと開口し伸びている。二つのチャネル１０１及び１３０は、同様に、鋳造工程において、直状部品と同一に供された鋳型を使って、一体型部品６３’に形成される。図４ａが示すのは、レンズシステム３９’は、さらに、一体型部品６３’の一部を形成する防護要素１０５が供されている。この要素は、補助レンズ４７’の境界表面６５’の底部かつ近傍に配されている。図示された実施例において、防護要素１０５は、環状敷居１０７を構成している。この敷居１０７は、補助レンズ４７’の光軸に平行した方向から見ると、例えば、補助レンズ４７’の底部側及び境界表面６５’の下側などの、補助レンズ４７’を超え伸びている。防護要素１０５は、操作時、補助レンズ４７’を、補助レンズ４７’と記録キャリア９との間の機械的な接触により生じる可能性のある障害で、例えば、レンズシステム３９’へと負荷する結果をもたらす障害から防御する、バンパーとして機能している。防護要素１０５は同様に、一体型部品６３’へと、簡易な様式にて、鋳造工程にて、敷居１０７に一致した鋳型を供された鋳型を使用して、供され、補助レンズ４７’の底部側及び境界表面６５’に一致した鋳型部分にて、陥凹されている。
【００３２】
上述のレンズシステム３９及び３９’のその他の利点は、補助レンズ４７、４７’及びレンズホルダー６１、６１’に合成材料を使用していることにより、比較的小さな質量を有していることである。これは、レンズシステム３９、３９’の移動に必要なく動力を有意に軽減し、結果として、操作装置１５の操作速度をかなり増加させることが可能になる結果をもたらす。この利点は、図５に概念的に示した、同様に透過性合成材料にて製造された対物レンズ１０９を使った、レンズシステム３９’’に関する第三の実施例に具現化されている。図５において、上述し、参照文にてレンズシステム３９及び３９’について述べた部品と一致するレンズシステム３９’’の部品は、一致する番号の参照文にて示し；この後には、レンズシステム３９及び３９’と本質的に異なる部分にて述べる。図５を参照すると、一体型部品６３’’は、球状のセグメント形状を有する対物レンズ１０９用のレンズマウント１１１を含む。レンズマウント１１１の中央部Ｍ’は、非常に近接した許容範囲内にて、補助レンズ４７’’の光軸７１’’に対して配されている。レンズマウント１１１は、鋳造工程によって、球状のセグメント形状を有する鋳型表面に一致した鋳型を供された鋳型を用いて、一体型部品６３’’に供されている。レンズマウント１１１は、簡易かつ非常に正確な様式にて、一体型部品６３’’へと形成されており、結果として、特に光軸７１’’に沿った上述の中央部Ｍ’のその許容範囲において、非常に小さく供されている。対物レンズ１０９は、球状のセグメント形状を有する光学的に効果的な第一部品１１３、及び球状のセグメント形状を有する光学的に効果的な第二部品１１５を構成し、その半径ｒＢは、実質的に球状のセグメント形状を有するレンズマウント１１１の半径と同一である。レンズ体の二つの部品１１３及び１１５は、それぞれ、半球よりも小さい。従って、レンズ体の二つの部品１１３及び１１５は、鋳造工程なる手段にて製造されたのち、鋳造工程にて使用される鋳型部品から簡単に除去可能である。レンズマウント１１１の半径及びレンズ体の第二部品１１１５の半径ｒＢは、二つの鋳造工程を使って、非常に近接した許容範囲内にて、互いに同一に製造することができる。さらに、レンズマウント１１１の中央部Ｍ’は、非常に近接した許容範囲内にて、光軸７１’’に沿っているので、対物レンズ１０９は、補助レンズ４７’’に相対して、光軸７１’’の垂直かつ平行な方向へ、非常に正確な様式にて、レンズマウント１１１へレンズ体の第二部品１１５を配することにより、配置されている。レンズマウント１１１へ配した後、対物レンズ１０９は、レンズマウント１１１の中央部Ｍ’について、限定された角度を以て、補助レンズ４７’’の光軸７１’’を伴う対物レンズ１０９の光軸１１７を調節する目的で、傾けることが可能である。対物レンズ１０９のこの位置取りは、対物レンズ１０９の傾けることにより、光軸７１’’に垂直かつ平行な方向に関し、影響されない。したがって、前記位置取りは、正確な様式を保持している。光軸１１７及び７１’’の配置は、対物レンズ１０９の操作用調節道具、及び光学的計測装置によって実施される。この装置は、上記操作中における、補助レンズ４７’’を取り巻く透過性窓８３’を介した、補助レンズ４７’’が面する対物レンズ１０９の光学的境界表面１１９の配向を行う。レンズホルダー６１’’、補助レンズ４７’’、及び対物レンズ１０９に近接したチャンバー８５’’は、空気孔結合を介して、レンズシステム３９’’の周辺環境との連絡を行う。この空気孔結合は、チャンバー８５’’から、レンズマウント１１１の上先端部９５’’へと伸びる、曲線を持つ溝様チャネル１２１で構成する。チャネル１２１は、鋳造工程によって、レンズマウント１１１に一致した線状の鋳型表面を持つ鋳型を使って、一体型部品６３’’に形成される。
【００３３】
前述した本発明における光学プレーヤーは、情報層１３が走査された際、記録キャリア９の情報層１３に存在する情報の読み出し、あるいは、前記情報層１３への情報の書込を可能にする。本発明は、記録キャリアの情報層に存在する情報の読み出しのみ、あるいは、情報層１３上への情報の書込のみが可能である光学プレーヤーにも関することを記すべきである。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明における光学プレーヤーに関する概念図である。
【図２】本発明における、図１に示した光学プレーヤーを使用した光学走査装置に関する概念図である。
【図３ａ】本発明における、図２に示した光学走査装置を使用した光学レンズシステムに関する第一具体例についての概念図である。
【図３ｂ】図３ａに示した光学レンズシステムの一体型部品の平面図である。
【図３ｃ】図３ａに示した光学レンズシステムの補助レンズにおける光学的境界表面に関する概念図である。
【図４ａ】図２に示した光学走査装置の使用に適した、光学レンズシステムに関する第二の実施例についての概念図である。
【図４ｂ】図４ａに示した光学レンズシステムの一体型部品に関する平面図である。
【図５】図２に示した光学走査装置の使用に適した、光学レンズシステムの第三の実施例に関する概念図である。
Claims (13)
- 光学的走査可能な記録キャリアを走査するための光学走査装置に使用する光学レンズシステムであって、該システムは：
第一レンズ；
第一レンズよりも相対的に小型の第二レンズ；及び
前記の二つのレンズを包含したレンズホルダー；
で構成され、
操作時、前記第二レンズは、前記第一レンズと前記記録キャリアとの間に配され；
前記レンズホルダー及び前記の二つのレンズの一つは、透過性合成材料で出来た一つの単一な一体型部品にて鋳造工程によって製造され；かつ
前記の二つのレンズの他方のレンズは、前記の二つのレンズ、及び、空気孔結合を介して前記レンズシステムの外界との連絡を行う前記レンズホルダー、に近接したチャンバーと共に、分離された部材として、前記一体型部品に配置される；
ことを特徴とするところの、レンズシステム。 - 前記一体型部品は、前記レンズホルダー及び前記第二レンズで構成することを特徴とする請求項１に記載のレンズシステム。
- 前記一体型部品は、前記他方のレンズ用の円柱レンズマウントが供され；
前記円柱レンズマウントは、前記一体型部品の一部を形成する前記レンズの光軸と実質的に一致した中央線を有し；
前記他方のレンズは、ガラス製の実質的に球状レンズ体の１／２以上に製造され、かつ、前記レンズマウントの半径と実質的に同一である半径を有する；
ことを特徴とする請求項１に記載のレンズシステム。 - 前記一体型部品は、前記他方のレンズ用の配置表面を供され；
前記配置表面は、実質的に、前記中央線の垂直方向へと伸び、かつ前記レンズマウントに接し；
前記他方のレンズにおける前記球状レンズ体は、前記一体型部品の一部を形成する前記レンズに接する側上に境界表面を供され；かつ
前記他方のレンズにおける前記境界表面は、前記配置表面に面している；
ことを特徴とする請求項３に記載のレンズシステム。 - 前記配置表面は、該配置表面に形成された凹部を介して、前記レンズマウントに隣接していることを特徴とする請求項４に記載のレンズシステム。
- 前記一体型部品は、前記他方のレンズ用に球状のセグメント形状を有するレンズマウントを供され、
該レンズマウントは、前記一体型部品の一部を形成する前記レンズの光軸に沿った中央線を有し；
前記他方のレンズは、実質的に球状のセグメント形状を有するレンズ体を構成し；
前記レンズ体の半径は、実質的に前記レンズマウントと同等である；
ことを特徴とする請求項１に記載のレンズシステム。 - 前記空気孔結合は、前記レンズマウントの表面に形成された少なくとも一つの溝様チャネルを構成することを特徴とする請求項３又は６に記載のレンズシステム。
- 前記空気孔結合は、前記レンズマウントの表面に形成された少なくとも一つの溝様チャネル、及び前記配置表面に形成された少なくとも一つの溝様チャネルを構成し、該チャネルの両者は、前記凹部へと開口していることを特徴とする請求項５に記載のレンズシステム。
- 前記一体型部品は、前記一体型部品の一部を形成する前記レンズの近傍に、前記レンズの光軸の実質的に垂直方向に伸びる透過性窓を供され、前記窓を介して、前記チャンバーは、前記レンズシステムの外界から光学的に到達可能であることを特徴とする請求項１に記載のレンズシステム。
- 前記一体型部品は、該一体型部品の一部を形成する前記レンズの近傍に、前記レンズの光軸と平行に、前記レンズへと伸びる防護要素を供されることを特徴とする請求項１に記載のレンズシステム。
- 前記一体型部品の一部を形成する前記レンズは、前記レンズの光軸の実質的に垂直方向へと伸びる、実質的に円形の光学境界表面を供され、該光学的境界表面の中心線は、前記光軸から、操作時に該光学的境界表面に存在する放射ビームの半径よりも大なる距離を以て離れていることを特徴とする請求項１に記載のレンズシステム。
- 光学的操作可能な記録キャリア用の光学走査装置であって、該装置は：
放射源；
前記放射源により、操作時、適用される放射ビームを前記記録キャリア上の操作スポットへと集束するための、光軸を有する光学レンズシステム；及び
前記光軸と平行に前記レンズシステムを配置するための作動装置；
で構成され、
前記レンズシステムは：
第一レンズ；
第一レンズよりも相対的に小型の第二レンズ；及び
前記の二つのレンズを包含したレンズホルダー；
で構成され、
操作時、前記第二レンズは、前記第一レンズと前記記録キャリアとの間に配され；かつ
該レンズシステムは、請求項１乃至１１のいずれか一項に記載のレンズシステムである；
ことを特徴とするところの、装置。 - 回転軸にて回転可能なテーブル；
配置装置；及び
前記テーブル上に配置可能な光学的操作可能な記録キャリア用の光学走査装置；
で構成され、
前記走査装置は：
放射源；
前記放射源により、操作時、適用される放射ビームを前記記録キャリア上の操作スポットへと集束するための、光軸を有する光学レンズシステム；及び
前記光軸と平行に前記レンズシステムを配置するための作動装置；
で構成され、
前記レンズシステムは：
第一レンズ；
第一レンズよりも相対的に小型の第二レンズ；及び
前記の二つのレンズを包含したレンズホルダー；
で構成され、
操作時、前記第二レンズは、前記第一レンズと前記記録キャリアとの間に配され；
該走査装置の該レンズシステムは、前記配置装置によって、実質的に前記回転軸に相対した円周方向へと配置可能であり；かつ
前記光学走査装置は、請求項１２に記載の光学走査装置である；
ことを特徴とする光学プレーヤー。
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