(57)【要約】回転軸（ＣＲ）のまわりに揺動して、回転軸まわりの角度位置を変えるように配置される回転式アーム（２、１０２、２０２、３０２、４０２、５０２）、放射ビームのスポットを検出するための、回転式アーム（２、１０２、２０２、３０２、４０２、５０２）とは別個に配置された検出器組み立て品（１０）、回転式アーム（２、１０２、２０２、３０２、４０２、５０２）に取り付けられた第一の反射面（４、１０４、２０４、３０４、４０４、５０４）、回転式アーム（２、１０２、２０２、３０２、４０２、５０２）に取り付けられた第二の反射面（６、１０６、２０６、３０６、４０６、５０６）、記録担体上のある場所から前記第一の反射面まで延びる第一の光路（ＬＰ１、ＬＰ１０１、ＬＰ２０１、ＬＰ３０１、ＬＰ４０１、ＬＰ５０１）、前記第一の反射面から前記第二の反射面まで延びる第二の光路（ＬＰ２、ＬＰ１０２、ＬＰ２０２、ＬＰ３０２、ＬＰ４０２、ＬＰ５０２）、前記第二の反射面から前記検出器組み立て品（１０）まで延びる第三の光路（ＬＰ３、ＬＰ１０３、ＬＰ２０３、ＬＰ３０３、ＬＰ４０３、ＬＰ５０３）を含み、放射ビームのスポット（４０、１４０、２４０、３４０、４４０、５４０）は、ある角度配置を有する、光記録担体の情報層を走査するための光走査デバイス。回転式アームは、放射ビームのスポットの角度配置の変動と回転式アームの角度位置の変動との間の依存性を減少させるように配置される少なくとも一つの光学反転素子（５２、５４、５６、５８、６４、６６）を含む。
2005534138.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光記録担体の情報層を走査する光走査デバイスであって、
当該デバイスは、
回転軸まわりに揺動して、前記回転軸まわりの角度位置を変えるように配置される回転式アーム、及び
放射ビームのスポットを検出する、前記回転式アームから別個に配置された検出器組み立て品
を含み、
前記放射ビームのスポットは、ある角度配置を有し、
当該デバイスは、
前記回転式アームに取り付けられた第一の反射面、
前記回転式アームに取り付けられた第二の反射面、
前記記録担体におけるある場所から前記第一の反射面まで延びる第一の光路、
前記第一の反射面から前記第二の反射面まで延びる第二の光路、
前記第二の反射面から前記検出器組み立て品まで延びる第三の光路
を含む光走査デバイスにおいて、
前記回転式アームは、前記回転式アームの角度位置の変動と前記放射ビームのスポットの角度配置の変動との間の依存性を減少させるように配置された少なくとも一つの光学反転素子を含むことを特徴とする光走査デバイス。
【請求項２】
前記放射ビームのスポットの角度配置及び前記回転式アームの角度位置は、前記回転式アームの揺動の経路を横切る前記光記録担体のデータトラックの方向における変化によって引き起こされた変動を考慮した後、実質的に独立である、請求項１に記載の光走査デバイス。
【請求項３】
前記放射ビームのスポットは、ラジアルトラッキング機能で用いる前記放射ビームの第一の回折次数に対応する領域を含む請求項１又は２に記載の光走査デバイス。
【請求項４】
前記第三の光路の一部分は、実質的に、前記回転軸と一致する請求項１乃至３のいずれか一項に記載の光走査デバイス。
【請求項５】
前記光学反転素子は、前記回転式アームに固く固定される請求項１乃至４のいずれか一項に記載の光走査デバイス。
【請求項６】
前記光学反転素子は、単一の反射面のみを含む請求項１乃至５のいずれか一項に記載の光走査デバイス。
【請求項７】
当該光走査デバイスは、さらなる光学反転素子を含み、
前記光学反転素子及び前記さらなる光学反転素子は、前記回転軸に平行な方向に分離される請求項１乃至６のいずれか一項に記載の光走査デバイス。
【請求項８】
前記光学反転素子は、プリズムを含む請求項１乃至７のいずれか一項に記載の光走査デバイス。
【請求項９】
前記プリズムは、前記第二の反射面を含む請求項８に記載の光走査デバイス。
【請求項１０】
前記プリズムは、非対称なプリズムである請求項９に記載の光走査デバイス。
【請求項１１】
前記光学反転素子は、ミラーを含む請求項１乃至７のいずれか一項に記載の光走査デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、光走査デバイスに、特に光記録担体を走査するための回転式アームを含む光走査デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
読み取り／書き込みヘッドの電気機械式調節用の回転式アームシステムは、知られている。回転式アーム走査機構は、ハードディスクドライブとして一般に知られる、磁気ディスクを走査するための磁気ディスク記録／再生装置に広く使用されている。光ディスク又は磁気光学ディスクを走査するための光ディスク記録／再生装置用の回転式アームの使用もまた、考慮されてきた。回転式アームは、光ディスクシステムで最も一般的に使用される走査機構である２段階摺動（sledge）機構と比較して減少させた数の部品を備えた、より単純な機構を提供する。
【０００３】
回転式アーム走査機構が使用される既知の光走査デバイスにおいて、レーザー及び検出器システムを含む光学構成部品を可動の回転式アーム上に位置させる。このようなシステムにおいては、レーザー及び検出器システムに対する全ての制御信号及び情報信号は、回転式アームシステムまでの及び回転式アームシステムからの接続フォイルにわたって伝達される。スモール・フォーム・ファクター・オプティカル（ＳＦＦＯ）デバイスの場合においては、高速及び要求される雑音排除性のために、レーザーを駆動すると共に検出器の信号を処理するための電子部品さえも、可動のアーム上に位置させることが必要とされることもある。これは、レーザー及びそれの関連する電子部品（駆動機器）の熱の散逸に関連する熱の問題、光学的及び電気的な構成部品の相対的に重い重量による力学的な問題、並びにレーザー回路部品及び検出回路部品への大量の電気的接続による相互連結の問題に帰着するであろう。
【０００４】
これらの問題を、分割光学系を使用することによって克服することができる。これは、回転式アームから分離された、固定された場所に光走査デバイスのレーザー、検出器アレイ、電子部品、及び光学素子のほとんどを位置決めすることを伴う。このようなシステムの動作において、放射ビームは、光記録担体によって反射され、回転式アームに沿って検出器アレイ上へ逆戻りに方向付けられる。回転軸まわりの回転式アームの角度位置の変動により、検出器アレイ上での放射ビームのスポットの関連した回転が起こる。この回転の結果として、検出器アレイ上に届く放射ビームのスポットの角度配置は一貫しない。これは、放射ビームによって運ばれるデータ信号の検出器アレイによる検出に関する問題を引き起こす。
【０００５】
特許文献１は、回転式アームを備えた光走査デバイスを説明するが、そのデバイスにおいては、光記録担体によって反射されてきた放射ビームの偏光は、回転式アームとは別個である回転可能なプリズムによって回転させられる。これは、検出器アレイに届く放射ビームの配向が一貫することを保証する。プリズムを回転させるためには、回転機構が、必要であるが、その回転機構は、光走査デバイスにおける付加的な空間を占有すると共にその構築に複雑さを加える。
【特許文献１】特開平２００１−３５７５４９号公報
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、光記録担体の情報層を走査するための光走査デバイスが提供され、そのデバイスは、
回転軸のまわりに揺動して、回転軸まわりの角度位置を変えるように配置される回転式アーム、及び
放射ビームのスポットを検出するための、回転式アームとは別個に配置される検出器組み立て品を含み、
放射ビームのスポットは、ある角度配置を有し、
そのデバイスは、
回転式アームに取り付けられた第一の反射面、
回転式アームに取り付けられた第二の反射面、
記録担体上のある場所から前記第一の反射面まで延びる第一の光路、
前記第一の反射面から前記第二の反射面まで延びる第二の光路、
前記第二の反射面から前記検出器組み立て品まで延びる第三の光路、
を含み、
そのデバイスにおいては、
前記回転式アームは、回転式アームの角度位置の変動と放射ビームのスポットの角度配置の変動との間の依存性を減少させるように配置される少なくとも一つの光学反転素子を含むことを特徴とする。
【０００７】
回転式アームの光学反転素子は、回転式アームの角度位置における変化に伴った放射ビームのスポットの角度配置の変動を減少させる。その依存性を減少させることに関しては、非点収差による焦点誤差の検出のような技術を用いてもよい。
【０００８】
好ましくは、検出器アレイに届く放射ビームのスポットの角度配置は、実質的に、回転式アームの揺動の経路を横切る光記録担体上のデータトラックの方向における変化によって引き起こされる変動以外には、回転式アームの角度位置と独立である。
【０００９】
独国特許出願公開第１９８６００５４号は、回転式アームを備えた、光記録担体を走査するための光走査デバイスを説明することに注意する。この回転式アームは、回転軸まわりの異なる角度位置を有し、加えて、それに取り付けられた第一及び第二のミラーを有する。第一のミラーは、光記録担体から下向き方向に反射された放射ビームを受ける。この放射ビームは、第一のミラーから、放射ビームを反射させる第二のミラーまで、また第三のミラーに向かって下向き方向に、回転式アームに沿って方向付けられる。この組み立て品において、第二のミラーによって反射された放射ビームの断面の角度配置は、実質的に、回転式アームの角度位置と独立である。しかしながら、この組み立て品の軸方向における構造の高さは、相対的に分厚い。より小型の光走査デバイスを構築してもよいように、この構造の高さを減少させることは、本発明の実施形態のさらなる利点である。
【００１０】
本発明のさらなる特徴及び利点は、例のみによって及び添付する図面を参照して与えられる、以下の本発明の好適な実施形態の説明から明らかになることになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１は、本発明に従って配置されてないが、本発明の実施形態に類似したタイプの光走査デバイスの構成部品の平面図を示し、図２は、その側面の断面を示す。光走査デバイスは、回転軸ＣＲまわりに揺動するように配置される回転式アーム２を含み、回転式アーム２の角度位置を変動させることができるようにする。回転式アーム２は、軸受システムを有し、その軸受システムは、二つのボール素子からなる。一方のボール素子を、回転式アームの一つの部分に位置させる。他方のボールを、別の部分に位置させる。ボール素子は、わずかに過大な軸受の殻の中で回転することが許容される。回転式アーム２用の作動システムは、磁場中に位置させられたアームの一端にコイルを、コイルの一方の側が垂直上方の場にあると共にコイルの他方の側が垂直下方の場にあるように含む。コイルを通じた電流は、ローレンツ力を発生させることになり、その力は、所望の方向にアームを回転させる。
【００１２】
回転式アーム２の一端には、第一の反射面が、第一の折りたたみミラー４の形態で取り付けられる。第二の反射面及び第三の反射面は、それぞれ第二及び第三の折りたたみミラー６、８の形態で、回転軸ＣＲに沿って積層される。第二の折りたたみミラー６は、回転式アーム２に取り付けられ、従って、回転式アームの回転と共に回転軸ＣＲまわりに回転する。第三の折りたたみミラー８は、回転式アーム２とは別個であるレーザー／検出器ユニット１０もまた含む固定された検出器組み立て品の部分である。レーザー／検出器ユニット１０は、放射源１２、例えば半導体レーザー、ビームスプリッター１６、コリメータレンズ１８、及び検出器アレイ２０を含む。放射源１２は、放射ビームを放出し、そのビームは、ビームスプリッター１６によってコリメータレンズ１８へ方向付けられ、そのレンズは、放射ビームをコリメートする。ここでコリメートされたこの放射ビームは、第三の折りたたみミラー８へ伝わり、そのミラーは、第二の折りたたみミラー６へ回転軸ＣＲに沿って放射ビームを方向付ける。放射ビームは、ここから第一の折りたたみミラー４へ伝わり、そのミラーは、回転式アーム２に取り付けられた対物レンズ２２へ放射ビームを方向付ける。対物レンズ２２は、放射ビームを、光記録担体の情報層２６のある径方向の位置でスポット２４に集束させる。この例において、光記録担体は、光ディスクＯＤ、例えば、ＣＤ、ＤＶＤ、又はスモール・フォーム・ファクター・オプティカル（ＳＦＦＯ）ディスクである。光ディスクＯＤは、スポット２４が情報層２６のトラックに沿って走査することができるように、主軸の軸ＳＡのまわりに回転する。図１においては、光ディスクＯＤを、直接示してないが、光走査デバイスの上記の構成部品の位置に輪郭図で示す。対物レンズ２２及び折りたたみミラー４は、（示してない）ホルダー素子上に据え付けられ、そのホルダー素子は、二つの平行な湾曲部に掛けられる。ホルダー素子に位置させられた駆動コイルは、スポット２４への放射ビームの焦点の変動を達成することができるように、垂直な力を発生させることができる。
【００１３】
スポット２４へ集束させてある放射ビームは、情報層２６によって反射させられ、直線の第一の光路ＬＰ１に沿って、第一の折りたたみミラー４まで伝わる。第一の光路ＬＰ１は、回転軸ＣＲに平行である。放射ビームは、回転軸ＣＲに垂直である直線の第二の光路ＬＰ２に沿って、第一の折りたたみミラー４から第二の折りたたみミラー６まで伝わる。第二の折りたたみミラー６は、第二の折りたたみミラー６から検出器組み立て品１０の検出器アレイ２０まで延びる第三の光路ＬＰ３に沿って放射ビームを方向付ける。第二及び第三の折りたたみミラー６、８の間における第三の光路ＬＰ３の部分は、直線であり、回転軸ＣＲと一致する。第三の折りたたみミラー８から、放射ビームは、第三の光路ＬＰ３に沿って、コリメータレンズ１８を、次にビームスプリッター１６を介して、検出器アレイ２０へ伝わり続ける。検出器アレイ２０は、光ディスクＯＤの情報層２６に記憶されたデータに関係する主要な情報信号、焦点誤差信号及びトラッキング誤差信号を生じさせる検出器素子を含む。
【００１４】
ここでまた図３及び４を参照して、図１及び２に示す光走査デバイスの回転式アーム２の異なる角度位置に対する放射ビームの断面を概略的に示す。図３は、回転軸ＣＲまわりの第一の角度位置にある回転式アーム２に対応し、図４は、回転軸ＣＲまわりの第二の角度位置にある回転式アーム２に対応する。第二の角度位置は、ある角度αだけ第一の角度位置から回転軸ＣＲまわりに変位させられている。第一の光路ＬＰ１に沿ってスポット２４から第一の折りたたみミラー４まで伝わる放射ビームは、第一の断面２８を有する。例示を目的として、第一の断面２８は、第一の基準軸３０を有し、第二の基準軸３２は、第一の断面２８の平面内にあり、第一の断面２８の角度配置を例示し、第二の基準軸３２は、第一の基準軸３０に垂直である。第一の光路ＬＰ１は、それぞれ、第一及び第二の基準軸３０、３２の両方に垂直である。第一の断面２８は、光ディスクＯＤのトラックによって回折されるような放射ビームの−１及び＋１の回折次数のビームの、第一のゼロ次の主ビームとの重なりに対応する第一及び第二の領域３４、３６を有する。これらの領域３４、３６は、光ディスクＯＤの情報層２６を走査するとき、ラジアルトラッキング機能、例えば一点のプッシュプルラジアルトラッキングを実行するために、検出器アレイ２０によって使用されることもある。さらなる例示を目的として、第一の断面２８を偏心の基準点３８と共に示す。
【００１５】
第三の光路ＬＰ３に沿って伝わる放射ビームは、角度配置において、検出器アレイ２０上に届く放射ビームのスポットのものと直接対応する第二の断面４０を有する。同様の例示の目的のために、第二の断面４０は、第一の基準軸４２及び第二の基準軸４４を有し、それらの軸は、第二の断面４０の平面内にあり、第二の断面４０の角度配置を例示し、それらの軸は、第一の断面２８における前述の軸３０、３２に対応する。第三の光路ＬＰ３は、それぞれ、第一及び第二の基準軸４２、４４の両方に垂直である。第二の断面４０は、前述の第一の断面２８における領域３４、３６に対応する第一及び第二の領域４６、４８を有する。説明したように、これらの領域４６、４８は、ラジアルトラッキング機能を実行するために、検出器アレイ２０によって使用されることもある。さらなる例示を目的として、第二の断面４０は、第一の断面２８における前述の基準点３８に対応する偏心の基準点５０を有する。
【００１６】
第一の角度位置又は第二の角度位置のいずれかにおける回転式アーム２では、第一の断面２８は、同じ角度配置を有する。しかしながら、第二の角度位置における回転式アーム２では、図４に示すように、第二の断面４０は、回転式アーム２が図３に示すように第一の角度配置にあるときの第二の断面４０に対して異なる角度配置を有する。第一の角度位置における回転式アームでの第二の断面４０の角度配置は、角度２αによって第二の角度位置における回転式アームでの第二の断面４０に関係付けられる。加えて、第二の角度位置における回転式アーム２では、第二の断面４０は、第二の基準軸３２についての第一の断面２８の反転したバージョンである。第一及び第二の断面の偏心の基準点３８、５０の異なる位置は、それぞれ、このことを例示する。
【００１７】
回転式アーム２の角度位置における第二の断面４０の角度配置のこの依存性は、検出器アレイ２０に届く放射ビームのスポットの角度配置が、リニアトラッキングシステムを使用する既知の光走査デバイスにおけるように一貫しないので、光走査デバイスの検出器組み立て品１０の位置決めに関する問題を生じさせる。
【００１８】
図５は、本発明の実施形態による光走査デバイスの構成部品の側面の断面を示す。
【００１９】
図６及び７は、本発明のこの実施形態による回転式アームの異なる角度位置に対する放射ビームの断面を概略的に示す。径方向のアーム１０２を、破線を使用して概略的に示す。
【００２０】
この実施形態の特徴は、前述した光走査デバイスのものと同様である。このような特徴を、１００だけ増加した同様の符号で名付け、それらの説明は、ここでもまた当てはまることが理解できるはずである。
【００２１】
本発明のこの実施形態において、回転式アーム１０２へ固く固定される光学反転素子は、単一の反射面５７を含む。光学反転素子は、プリズム、特別にはドーブプリズム５６を含む。回転軸ＣＲは、垂直に配置され、ドーブプリズム５６の単一の反射面５７は、水平に配置される。第一の折りたたみミラー１０４から第二の光路ＬＰ１０２に沿って伝わる放射ビームは、第二の折りたたみミラー１０６へ伝わる前に、ドーブプリズム５６の単一の反射面５７によって反射される。
【００２２】
ここで図６を参照して、第一の角度位置における回転式アーム１０２では、第一の断面１２８は、第二の断面１４０と同じ角度配置を有する。ここで図７を参照して、第二の角度位置における回転式アーム１０２では、第一の断面１２８及び第二の断面１４０は、ここでもまた、両方とも同じ角度配置を有する。加えて、第一の断面１２８に対する第二の断面１４０は、第一及び第二の断面１２８、１４０のそれぞれの偏心の基準点１３８、１５０の位置によって例示するように、第二の基準軸１３２についての第一の断面１２８の反転したバージョンではない。
【００２３】
第二の断面１４０の角度配置及び回転式アームの１０２の角度位置は、ここでは、検出器アレイ１２０に届く放射ビームのスポットが、相対的に一定であるように、互いに実質的に独立である。
【００２４】
第二の断面１４０の角度配置及び回転式アーム１０２の角度位置は、光ディスクＯＤの情報層１２６に関する第一の断面１２８の角度配置のわずかな変動により、互いに完全には独立ではない。これは、検出器アレイ１２０に届く放射ビームのスポットの角度配置の変動に帰着する。情報層１２６は、光ディスクＯＤの主軸の軸ＳＡから半径Ｒに沿って互いに平行であるトラックを含む。第一の断面１２８が一定の角度配置を有するためには、スポット１２４は、主軸の軸ＳＡから光ディスクＯＤの半径に沿って走査する必要があるであろう。しかしながら、回転式アーム１０２を、異なる角度位置を達成するために回転軸まわりに揺動させるとき、光ディスクＯＤのトラックを横切るスポット１２４の走査は、弧を描く。従って、放射ビームの第一の断面１２８は、回転式アーム１０２の角度位置に依存するその第一の断面の角度配置におけるわずかな変動を有する。
【００２５】
この実施形態の光走査デバイスが、スモール・フォーム・ファクター・オプティカル（ＳＦＦＯ）走査デバイスである場合には、光ディスクＯＤは、１０ｍｍと２０ｍｍとの間の、より好ましくはおおよそ１５ｍｍの、主軸の軸ＳＡからの半径を有する。さらに、この場合には、回転式アーム１０２の角度位置における第一の断面１２８の角度配置の依存性を最小にするために、回転式アーム１０２が、回転軸ＣＲとスポット１２４との間で、１０ｍｍと２０ｍｍとの間の、より好ましくはおおよそ１５ｍｍの、長さを有することが、好ましい。光ディスクＯＤは、好ましくは、内側のトラックＲｉｎが、主軸の軸ＳＡから、４ｍｍと１０ｍｍとの間の、より好ましくはおおよそ６ｍｍの半径に存在するように、及び外側のトラックＲｏｕｔが、光ディスクＯＤの主軸の軸ＳＡからの、１０ｍｍと１８ｍｍとの間の、より好ましくはおおよそ１４ｍｍの半径に存在するように、配置される。好ましくは、回転式アーム１０２の角度位置が、α＝０°を有するとき、スポット１２４は、内側及び外側の半径に対しておおよそ中央の半径に、光ディスクＯＤの最も好適な配置で、おおよそ１０ｍｍに存在する。最も好適な配置において、回転式アーム１０２は、結果的に内側又は外側のトラックを走査するために、おおよそ−１１．５°又は＋１１．５°の角度（α）だけ揺動することを必要とする。回転式アーム１０２が、内側のトラックＲｉｎ又は外側のトラックＲｏｕｔを走査するための位置にあるとき、ここで結果的にはα＝−１１．５°又はα＝＋１１．５°であるが、そのとき放射ビーム１２８の第一の断面の角度配置は、おおよそ０°である。回転式アーム１０２が、光ディスクＯＤの内側及び外側の半径Ｒｉｎ、Ｒｏｕｔに対しておおよそ中央のトラックを走査するための位置にあるとき、α＝０°である。α＝０°であるこの位置においては、放射ビーム１２８の第一の断面は、おおよそ３．２°の角度配置を有する。その結果として、おおよそ０°と３．２°との間の検出器アレイ１２０に届く放射ビームのスポットの角度配置の変動は、回転式アーム１０２の角度位置に依存して起こる。好ましくは、検出器アレイ１２０は、検出器アレイ１２０に届く放射ビームスポットの角度配置が変動するように、配置され、その角度配置は、０°が、例えば０°と３．２°との間の変動と比較して電気的な利点を提供すると、０°が、おおよそその範囲（例えば−１．６°と＋１．６°との間）の中心に届くように、変動する。
【００２６】
この組み立て品においては、回転式アーム１０２の角度位置と共に第一の断面１２８の角度配置の任意の変動、従って、検出器アレイ２０に届く放射ビームスポットの角度配置の任意の変動は、最小に保たれる。
【００２７】
回転式アーム１０２の回転の角度αの最小値及び最大値を、より一般的に、次の
【００２８】
【数１】
2005534138.tif 000003
によって主軸の軸ＳＡからの半径Ｒを備えた光ディスクＯＤに対して記述することができ、ここで、Ｌは、回転軸ＣＲとスポット１２４との間の回転式アーム１０２の長さである。回転式アーム１０２は、好ましくは、内側及び外側の半径Ｒｉｎ、Ｒｏｕｔに対しておおよそ中央に存在するトラックを走査しているとき、おおよそα＝０°であるように、配置される。このトラックの走査の間に、スポット１２４を、半径Ｒに沿ってではなく、回転軸ＣＲまわりの回転式アーム１０２の揺動によって記述される弧に沿って存在する、ある位置に集束させる。ここで、
ｘ＝０．５×（Ｒｏｕｔ−Ｒｉｎ）
である。
【００２９】
回転軸ＣＲと光ディスクＯＤの半径Ｒとの間の距離Ｄは、α＝０°のとき、半径Ｒに垂直に、且つ長さＬに実質的に平行に存在する。この距離Ｄを、次の
【００３０】
【数２】
2005534138.tif 000004
のように計算することができる。
【００３１】
図８は、本発明の代替の実施形態による光走査デバイスの構成部品の側面の断面を示す。この実施形態は、減少させた回転式アームの質量を達成することを可能にする。
【００３２】
この実施形態の特徴は、前述した光走査デバイスのものと同様である。このような特徴は、２００だけ増加した同様の符号で識別され、それらの説明は、ここでもまた当てはまることが理解されるはずである。
【００３３】
先の実施形態に関しては、回転式アーム２０２に固く固定される光学反転素子は、ミラー５８である単一の反射面を含む。回転軸ＣＲは、垂直に配置され、ミラー５８は、水平に配置される。この実施形態においては、ミラー５８は、回転式アーム２０２の上側の面に取り付けられる。第一の折りたたみミラー２０４から第二の光路ＬＰ２０２に沿って伝わる放射ビームは、ミラー５８によって第二の折りたたみミラー２０６へ反射される。
【００３４】
先の実施形態並びに図６及び７を使用して例示したもののように、第二の断面２４０の角度配置及び回転式アーム２０２の角度位置は、検出器アレイ２２０に届く放射ビームのスポットが、相対的に一定であるように、実質的に互いに独立である。前に説明したように、光ディスクＯＤの情報層２２６に関して、第一の断面２２８の角度配置のわずかな変動もある。
【００３５】
第二の光路ＬＰ２０２に沿って伝わる放射ビームがミラー５８によって反射されるためには、第一及び第二の折りたたみミラー２０４、２０６は、それぞれ、特定の傾斜角βを有することを必要とする。回転式アーム２０２は、回転軸ＣＲから第一の光路ＬＰ２０１までの長さＬ２０２を有する。この長さＬ２０２は、回転軸ＣＲに垂直に存在する。また、回転式アーム２０２は、ミラー５８から、第二の光路ＬＰ２０２に沿って伝わる放射ビームが第一又は第二の折りたたみミラー２０４、２０６に突き当たる点までの高さＨを有する。この高さＨは、回転軸ＣＲに平行である。ミラー５８は、放射ビームの反射に要求される最小の長さ以上である回転軸ＣＲに垂直に存在する長さＬ５８を有する。第二の光路ＬＰ２０２に沿って伝わる放射ビームは、直径ｄを有する。この情報から、傾斜角βを計算することができ、傾斜角βは、回転軸ＣＲに垂直な線に関して第一又は第二の折りたたみミラー２０４、２０６の角度である。その計算は、次の
【００３６】
【数３】
2005534138.tif 000005
のようなものである。
【００３７】
これより、ミラー５８の長さＬ５８の値を計算することができる。
【００３８】
【数４】
2005534138.tif 000006
例えば、Ｌ２０２＝１５ｍｍ、ｄ＝１．５ｍｍ、Ｈ＝１．６ｍｍとすれば、β＝０．３９°及び
【００３９】
【数５】
2005534138.tif 000007
である。
【００４０】
図９は、本発明の代替の実施形態による光走査デバイスの構成部品の側面の断面を示す。
【００４１】
この実施形態の特徴は、前述した光走査デバイスのものと同様である。このような特徴は、３００だけ増加した同様の符号で識別され、それらの説明は、ここでもまた当てはまることが理解されるはずである。
【００４２】
この実施形態においては、固定された検出器組み立て品は、光ディスクＯＤまでの第二の光路ＬＰ３０２の反対側に存在する。前述した実施形態において、固定された検出器組み立て品及び光ディスクＯＤは、第二の光路ＬＰ１０２、ＬＰ２０２の同じ側に存在する。
【００４３】
図９を参照して、回転式アーム３０２は、単一の反射面、この例では折りたたみミラー５２である第一の光学反転素子をさらに含む。また、回転式アーム３０２は、また単一の反射面、この場合には折りたたみミラー５４である第二の光学反転素子を含む。両方の折りたたみミラー５２、５４は、回転式アーム２へ固く固定され、回転軸ＣＲに平行な方向に分離される。この実施形態においては、ミラー５２、５４は、回転軸ＣＲに平行な方向に積み重ねられる。第一の折りたたみミラー３０４から第二の光路ＬＰ３０２に沿って伝わる放射ビームは、光学反転素子の折りたたみミラー５２へ、次にさらなる光学反転素子の折りたたみミラー５４へ、そしてさらには第二の折りたたみミラー３０６上へ、方向付けられる。
【００４４】
先の実施形態並びに図６及び７を使用して説明したもののように、第二の断面３４０の角度配置及び回転式アーム３０２の角度位置は、検出器アレイ３２０に届く放射ビームのスポットが、相対的に一定であるように、実質的に互いに独立である。しかしながら、前述したように、情報層３２６に関して、第一の断面３２８の角度配置のわずかな変動がある。二つの反転のミラー５２、５４が省略されている同様の組み立て品と比較した、この組み立て品の利点は、構造の高さを減少させることができることである。
【００４５】
図１０は、本発明の代替の実施形態による光走査デバイスの構成部品の側面の断面を示す。この実施形態は、減少させた数の素子を使用することを可能にする。
【００４６】
図１１及び１２は、本発明のこの実施形態による回転式アームの異なる角度位置に対する放射ビームの断面を概略的に示す。この実施形態の特徴は、前述した光走査デバイスのものと同様である。このような特徴は、４００だけ増加した同様の符号で識別され、それらの説明は、ここでもまた当てはまることが理解されるはずである。
【００４７】
回転式アーム４０２に固く固定されるのは、非対称なプリズム６４である光学反転素子である。非対称なプリズム６４は、第二の折りたたみミラー４０６及び単一の反射面６２を含む。第一の折りたたみミラー４０４から第二の光路ＬＰ４０２に沿って伝わる放射ビームは、非対称なプリズム６４に入射し、次に、単一の反射面６２によって第二の折りたたみミラー４０６へ反射させられる。
【００４８】
図１１を参照して、本発明の先の実施形態と同様な様式で、第二の断面４４０の角度配置は、第一の断面４２８の角度配置と同じであり、回転式アーム４０２は、第一の角度位置にある。しかしながら、この実施形態においては、第二の断面４４０は、第一の基準軸４４２に沿った伸びの形態に歪められる。
【００４９】
ここで、回転式アーム４０２が第二の角度位置にある図１２を参照して、第二の断面４４０の角度配置は、回転式アーム４０２の角度位置に若干依存する。第二の断面４４０の回転軸ＣＲのまわりの角度配置は、角度２αより小さい。同様に、回転式アーム４０２が、第一の角度位置にあるときについては、第二の断面４４０は、第一の基準軸４４２に沿って伸びの形態に歪められる。それぞれ第一及び第二の断面の偏心の基準点４３８、４５０の位置の比較で、第二の断面４４０は、第一の断面４２８の反転したバージョンではない。
【００５０】
放射ビームの第二の断面４４０の歪みを、図１３及び１４を使用して、より具体的に記述する。第二の光路ＬＰ４０２に沿って伝わる放射ビームは、非対称なプリズム６４に入射する前に、第一の直径ｄ１を有する。単一の反射面６２及び第二の折りたたみミラー４０６による反射に引き続き、ここで光路ＬＰ４０３に沿って伝わる放射ビームは、第二の直径ｄ２を有する。第二の直径は、第一の直径ｄ１を乗じた倍率Ｍに等しい。この倍率Ｍを、
Ｍ＝１／ｔａｎθ      （６）
によって計算することができ、ここでθは、単一の反射面６２と第二の折りたたみミラー４０６と間の角度である。この角度θは、非対称なプリズム６４が形成される材料の屈折率に依存する。角度θは、好ましくは、第二の光路ＬＰ４０２、並びに第二及び第三の折りたたみミラー４０６、４０８の間における第三の光路ＬＰ４０３の部分が、８０°と１００°との間の角度で、より好ましくは互いに対しておおよそ９０°で、存在するように選択される。
【００５１】
ここで図１４を参照して、第二の断面４４０は、第一の歪みの角度及び第二の歪みの角度、φ１、φ２を有する。第一の歪みの角度φ１は、第一の角度位置における回転式アーム４０２についての第一の基準軸４４２からの変位に対応する。第二の歪みの角度φ２は、第二の角度位置における回転式アーム４０２についての第二の基準軸４４４からの変位に対応する。第一の角度位置からの第二の角度位置における回転式アーム４０２の変位は、角度αによって示される。第一及び第二の歪みの角度φ１、φ２の計算は、それぞれ、次の
φ１＝α−ａｔａｎ（ｓｉｎα／Ｍｃｏｓα）      （７）
φ２＝ａｔａｎ（Ｍｓｉｎα／ｃｏｓα）−α      （８）
のようなものである。
【００５２】
図１５は、本発明の代替の実施形態による光走査デバイスの構成部品の側面の断面を示す。
【００５３】
図１６及び１７は、本発明のこの実施形態による回転式アームの異なる角度位置に対する放射ビームの断面を概略的に示す。
【００５４】
この実施形態の特徴は、前述した光走査デバイスのものと同様である。このような特徴は、５００だけ増加した同様の符号で識別され、それらの説明は、ここでもまた当てはまることが理解されるはずである。
【００５５】
この実施形態においては、光学反転素子は、回転式アーム５０２に固く固定されたミラー６６である単一の反射面を含む。回転軸ＣＲは、垂直に配置され、ミラー６６もまた、回転式アーム５０２の壁体の内面に垂直に配置される。第一の折りたたみミラー５０４から第二の光路ＬＰ５０２に沿って伝わる放射ビームは、垂直なミラー６６によって第二の折りたたみミラー５０６へ反射される。放射ビームの接触するスポット６８は、ミラー６６における放射ビームの反射の位置を示すことによって、例示される。
【００５６】
ここで、回転式アーム５０２が第一の角度位置にある図１６を参照して、第二の断面５４０は、第一の断面５２８と異なる角度配置を有する。加えて、垂直なミラー６６による放射ビームの反射は、第二の断面５４０が、第一の断面５２８の第一の基準軸５４２について反転したバージョンであることを引き起こす。これは、それぞれ、第一及び第二の断面の偏心の基準点５３８、５５０の比較によって例示される。
【００５７】
ここで、回転式アーム５０２が第二の角度位置にある図１７を参照して、第二の断面５４０は、再度、第一の断面５２８のものに対して異なる角度配置を有する。回転式アーム５０２が、第二の角度位置にあるとき、第二の断面５４０のこの角度配置は、回転式アーム５０２が第一の角度位置にあるときの第二の断面５４０の角度配置と同じである。加えて、第二の断面５４０は、第一の断面５２８の同じ反転されたバージョンである。
【００５８】
従って、本発明の先の実施形態と同様の様式で、第二の断面５４０の角度配置及び回転式アーム５０２の角度位置は、検出器アレイ５２０に届く放射ビームのスポットが、相対的に一定であるように、実質的に互いに独立である。
【００５９】
上記の実施形態は、本発明の説明用の実例であることが理解される。本発明のさらなる実施形態が予見される。
【００６０】
本発明の実施形態において、光学反転素子は、回転式アームに固く固定される。代わりに、光学反転素子を、例えばアーム上でその素子の回転又は並進を達成することができるような様式で、回転式アームに取り付けてもよい。
【００６１】
さらに、光学反転素子が、第二の光路に沿った回転式アーム上に位置決めされるものに限定されないことが予見される。代わりに、その素子を、第三の光路に沿って位置させてもよい。
【００６２】
上記の実施形態において、説明したラジアルトラッキングシステムは、一点のプッシュプルタイプのものである。三点のプッシュプルタイプのものを代わりに使用してもよいことが、さらに予見される。
【００６３】
上記の実施形態において、ミラー及びプリズムは、光学反転素子として使用される。他のタイプの素子を代わりに使用してもよい。
【００６４】
任意の一つの実施形態に関係付けて説明した任意の特徴を、単独で又は説明した他の特徴との組み合わせで使用してもよく、また、任意の他の実施形態の若しくは任意の他の実施形態の任意の組み合わせの、一つ以上の特徴との組み合わせで使用してもよいことは、理解されることである。さらに、上で説明しなかった均等物及び変形物もまた、添付する請求項で定義される本発明の範囲を逸脱することなく用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の実施形態に類似したタイプの光走査デバイスの構成部品の平面図を示す。
【図２】本発明の実施形態に類似したタイプの光走査デバイスの構成部品を例示する側面の断面を示す。
【図３】本発明の実施形態に類似したタイプの光走査デバイスの回転式アームの異なる角度位置に対する放射ビームの断面を概略的に示す。
【図４】本発明の実施形態に類似したタイプの光走査デバイスの回転式アームの異なる角度位置に対する放射ビームの断面を概略的に示す。
【図５】本発明の実施形態による光走査デバイスの構成部品の側面の断面を示す。
【図６】本発明の実施形態による回転式アームの異なる角度位置に対する放射ビームの断面を概略的に示す。
【図７】本発明の実施形態による回転式アームの異なる角度位置に対する放射ビームの断面を概略的に示す。
【図８】本発明の代替の実施形態による光走査デバイスの構成部品の側面の断面を示す。
【図９】本発明の代替の実施形態による光走査デバイスの構成部品の側面の断面を示す。
【図１０】本発明の代替の実施形態による光走査デバイスの構成部品の側面の断面を示す。
【図１１】本発明の実施形態による回転式アームの異なる角度位置に対する放射ビームの断面を概略的に示す。
【図１２】本発明の実施形態による回転式アームの異なる角度位置に対する放射ビームの断面を概略的に示す。
【図１３】本発明の実施形態による放射ビームの断面の歪みを概略的に示す。
【図１４】本発明の実施形態による放射ビームの断面の歪みを概略的に示す。
【図１５】本発明の代替の実施形態による光走査デバイスの構成部品の側面の断面を示す。
【図１６】本発明の実施形態による回転式アームの異なる角度位置に対する放射ビームの断面を概略的に示す。
【図１７】本発明の実施形態による回転式アームの異なる角度位置に対する放射ビームの断面を概略的に示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【国際調査報告】
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