JPH10501647A - 放射線源、検出器及び格子を有する光学ユニットと当該光学ユニットを有する走査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 光学ユニットは、放射線源（７）を支える第一ホルダー（１１）、放射線感知検出器（２１）を支える第二ホルダー（１７）、格子（２５，２９）及びミラー（２７）を有する。前記ユニットは、さらに円筒軸（５）及び該円筒軸に横向きに置かれた壁（３ａ）を有する円筒状取付部（３）を有し、該格子及び該ミラーは該壁の光学的に透明な壁部によって形成される。前記取付部は、前記放射線源を支える第一ホルダーが固定された第一位置決め面（１３）と、前記放射線感度検出器を支える第二ホルダーが固定された第二位置決め面（２３）とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】 放射線源、検出器及び格子を有する光学ユニットと当該光学ユニットを有する走 査装置 技術分野 本発明は、放射線源を持つ第一ホルダー、放射線感知検出器を持つ第二ホルダ ー及び格子を有する光学ユニットに関する。 本発明はさらに、光学ユニットを含み、情報面を走査するための光学的走査装 置にも関する。 技術背景 この様なユニットは、ヨーロッパ特許公報第EP-A 0,107,461 号から既知であ り、光学的走査装置の一部としての光学ユニットを開示している。当該既知の走 査装置は、半導体レーザー、回折格子、対物レンズ、ビームスプリッタ、ミラー 及び光感知検出器を含む光路を有する。前記走査装置は、レーザーを支えるホル ダー、レンズ及び回転ミラーのためのアクチュエータを有し、前記回折格子を支 えるアラインメントホルダーをも有する。前記ビームスプリッタ、前記検出器、 フォーカスアクチュエータ及びシャッターと同様、両ホルダーは基板上に設置さ れている。既知の走査装置、結果的には既知の光学ユニットの不具合は、様々な 光学部品が、別々に並び及び設置されなければならないということである。その 結果、製造工程はかなり困難となる。その上、最終的製品は、かなり扱いにくい 。 発明の開示 本発明の目的は、コンパクトなユニットが得られるようなやり方で、冒頭で定 められたタイプの光学ユニットを改良することであり、前記放射線源及び前記放 射線感知検出器の選択に関し、最大限の自由度が保たれる。 本発明に従う前記光学ユニットは、円筒軸及び該円筒軸に少なくともほぼ横向 きに置かれた壁を有する円筒状取付部が存在し、前記壁の光学的に透明な壁部に よって形成される格子と、前記放射線源を有する第一ホルダーが取付けられた第 一位置決め面及び前記放射線感知検出器を持つ第二ホルダーが取付けられた第二 位置決め面を持つ前記取付部とで特徴付けられる。前記放射線源及び前記検出器 を支えるハウジングに前記格子を結合させることによって、簡単で製造が容易で 機械的にしっかりした、限られた寸法のユニットを得ることを可能にする。前記 放射線源を有するホルダー及び前記検出器を有するホルダーは別々の部品なので 一つの部品が他の部品とは無関係に選択できる。その上、本発明に従う前記ユニ ットは、保護ホルダーに収容される放射線源、特に半導体レーザーを有する通常 商業用に適した放射線源ユニットと、ホルダー上に取付けられた放射線感知検出 器を有する検出器システムとの使用を可能にする。本発明に従う光学ユニットの 製造中、前記放射線源を有するホルダーを例えば接着剤を用いて第一位置決め面 に好ましくは最初に固定させ、前記放射線源が正しく並ぶことを前記位置決め面 が保証し、この後で前記検出器を有する前記ホルダーが前記第二位置決め面に置 かれ、該位置決め面の上で該ホルダーを動かすことによるアライメントの後、該 ホルダーは例えば接着剤を用いて該第二位置決め面に固定される。 本発明に従う前記光学ユニットは、光学記録キャリアを走査するための光学装 置において使用でき、この走査は記録する目的及び情報を読む目的のための走査 を意味するよう解釈される。前記情報面は、既に記録された層又は情報を部分的 に若しくは完全に供給すべき層であってもよい。これとは別に、前記光学ユニッ トは、普通の光学装置で使用されてもよい。 ヨーロッパ特許公報第EP-A 0,226,647 号は、光学ディスクに対する記録／再 生ヘッドであって、光ビームを形成し制御するための集積光学素子を支える面を 有するディスク形状で透明な基板を有するヘッドが記述されていることに注意さ れたい。レーザー及び検出器は、基板面の溝内に取り付けられるか又は、該基盤 面に固定された普通のハウジングに収容されてもよい。 ミラーを有する本発明に従う光学ユニットの実施例は、前記ミラーが前記円筒 軸に横向きに置かれた前記壁の光学的に透明な他の壁部で形成され、前記第一位 置決め面は前記取付部の円筒軸に対して横向きに延在し、前記放射線源が該取付 部の内部空間に置かれ、前記第二位置決め面は前記円筒軸に平行に延在し、前記 検出器が該取付部の外側に置かれることを特徴とする。この実用的なユニットに おいて、前記光学部品は、非常にコンパクトな配置となり、該光学ユニットの限 定された軸の寸法で特に明白となる。 本発明に従う光学ユニットの実施例は、前記格子が前記円筒軸に横向きに置か れた壁の面に形成される分離格子であり、該面は前記放射線源から離れていて、 前記円筒軸の横方向に延在することを特徴とする。前記分離格子は、情報面から 前記放射線感知検出器へ反射される放射線ビームの一部を回折するのに使用でき る。 本発明に従う光学ユニットの実施例は、前記ミラーが前記円筒軸に横向きに置 かれる壁の面であり、該面が放射線源に対向し、該円筒軸に関して傾いているこ とを特徴とする。該ミラーは回折格子により形成される副ビームの進路内に配置 でき、該副ビームを前記放射線感知検出器に向ける。前記結合されたミラーは好 ましくは内面反射であり、反射層無しですませられる。 本発明に従う光学ユニットの実施例は、前記取付部の光学的に透明で、前記検 出器に対向する壁部が出口窓を形成することを特徴とする。 本発明に従う光学ユニットの実施例は、前記円筒軸に横向きに置かれた壁の面 に形成されるマルチビーム格子の存在により特徴付けられ、該面が放射線源に対 向し、該円筒軸の横方向に延在する。前記マルチビーム格子は、前記放射線源か ら出力される放射線ビームから２つの副ビームを得るために好ましくは３ビーム 格子である。情報面の走査中、これら２つの副ビームは、走査スポットの両側で ２つの補助スポットを作る。トラッキングエラー信号を発生するため、これら補 助スポットの反射された放射線が前記放射線感知検出器で検出できる。 本発明に従う光学ユニットの実施例は、前記取付部が射出成形物であることを 特徴とする。射出成形は、少なくとも結合された格子ともし必要であるならば結 合されたミラーを具備する取付部とを、適切なダイを使って一つの製作工程で製 造するのに非常に適切な方法であることがわかっている。格子を形成するために 適するダイの部分が適切なエンボス面を持たなければならず、ミラー又は出口窓 を形成するために適するダイの部分は、完全に滑らかな面を持たなければならな い。適切な透明な合成物質は、例えばポリカーボネート及びポリメタクリル酸メ チルである。前記光学ユニットは、とりわけ、前記放射線源及び／又は前記検出 器からの熱の放散を考慮して、２つの異なる材料から射出形成されてもよく、光 学的に透明な材料はビームが通り過ぎるべき場所で使用される。他の場所では、 カーボンで充たされたプラスチック例えば液晶のような適切な熱伝導度を有する 材料が重視される。 本発明に従う光学ユニットの実施例は、前記円筒軸に横向きに置かれた壁に関 し、放射線源から離れている面及び／又は放射線源に対向する面が曲がっている ことを特徴とする。この処理の結果、前記光学ユニットも合成ビームシェーパー を有する。これは前記ビームシェーパーに入射される放射線ビームの断面の形状 を変えるために使用できる。 本発明のさらなる目的は、情報面を光学的に走査するためのコンパクトな光学 的走査装置を供給することである。 この目的のために、本発明に従う走査装置は、本発明に従う光学ユニットを有 し、前記情報面上に走査スポットを形成するために該光学ユニットで作られる前 記放射線ビームを合焦するため及び該情報面からの反射後、放射線ビームが該光 学ユニットに戻るように向けるための対物レンズシステムをさらに有する。本発 明に従う光学ユニットの使用によって、前記走査装置は簡単に組み立てられる。 図面の簡単な説明 本発明は、図を参照して詳細に説明される。 第１図は、本発明に従う光学ユニットの第一実施例を示す平面図であり、 第２図は、第１図において示される実施例のII−IIの断面図であり、 第３図は、本発明に従う光学ユニットの第一実施例を含み、本発明に従う光学 走査装置の第一実施例を示し、 第４図は、走査装置に使用される前記光学ユニットの第二実施例を示す。 発明を実施するための最良の形態 第１図及び第２図に示される本発明に従う光学ユニット１は、円柱軸５及び円 柱軸５に横向きに置かれた壁３ａを有する円柱状取付部３を有する。他に、前記 壁３ａは、円柱軸５に主に又はほぼ横方向となるように置いてもよい。円柱状取 付部は、円断面図又は非円断面図、例えば、楕円形断面図又は矩形断面図の細長 取付部を意味すると解釈されることに注意すべきである。取付部３は、透明なプ ラスチック、本例ではポリカーボネートから射出成形によって製造される。光学 ユニット１は、放射線ビーム２を発生するためのダイオードレーザー型の放射線 源７を有し、保護ハウジング９に収容される該放射線源７は、第一ホルダー１１ 上に設置されている。ホルダー１１は、取付部３の第一位置決め面１３に固定さ れ、該位置決め面は、円柱軸５の横方向に延在する。取付部３は、好ましくはホ ルダー１１と共働する接合部１５を有するので、ホルダー１１が取付部３に、例 えば接着剤又は締め付けにより固定された後、レーザー７の光軸が取付部３の円 筒軸５と一致する。光学ユニット１は更に、第二ホルダー１７上に配置され及び ハウジング１９で保護される検出器２１を有する。ホルダー１７は、円筒軸５と 平行に延在し、本例においては、取付部３の２つの肢２３ａ及び２３ｂで形成さ れる第二位置決め面２３に固定される。ホルダー１７は、接着剤、ねじ又は別の 取付方法によって取付部３に固定できる。 取付部３に固定される別々の光学部品７及び２１の他に、本発明に従う光学ユ ニットは、取付部３に結合される部品を有する。本例においては、これらの部品 は、分離格子２５、ミラー２７、３ビーム格子２９及び出口窓３１である。分離 格子２５は、光学的に透明な壁部で形成され、光学的に透明な壁部３ａの面３３ に置かれ、該面は、放射線源７から離れている。分離格子２５は、格子線２５ａ の適切なパターンを有し、入射ビーム４の一部を副ビーム６として検出器２１に 回折するのに役立つ。副ビーム６は、ミラー２７及び出口窓３１を経て検出器２ １に向けられる。ミラー２７は、壁３ａの傾斜した平坦な面３５で形成され、該 面が放射線源７と対向する。副ビーム６がミラー２７への入射角を有し、壁３ａ の透明な材料はミラー２７が完全に内面反射をする屈折率を有する。出口窓３１ が、取付部３の光学的に透明で平坦な壁部３７によって形成され、該壁部は検出 器２１に対向する。 第３図に示される本発明に従う光学走査装置は、上記光学ユニット１及び対物 レンズシステム４１を有する。前記走査装置は、特に、この走査装置のターンテ ーブル４４上に置かれるディスク状記録キャリアである光学的記録キャリア４３ を光学的に走査するのに適し、該ターンテーブルが回転軸４４ａの回りに回転可 能である。記録キャリア４３は、透明な基板４５、情報反射面４７及び保護コー ティング４９を有する。前記情報面は、該環境とは光学的に別個の情報領域型式 の情報を含む又は具備し得るトラックを有する。光学ユニット１は、放射線源７ を有する第一ホルダー１１を有し、動作中は好ましくは断面円形状のビーム２を 作る。ビーム２は、取付部３の光学的に透明な壁３ａの結合された部分である３ ビーム格子２９上に入射する。格子２９は、２つの副ビームを作る（図示せず） 。格子２９は、ほぼ直線で平行な格子線を有する。ビーム２及び前記副ビームは 、折り曲げミラー５１を経て対物レンズシステムに達する。この対物レンズシス テムは、走査スポット５３及び情報面４７上の走査スポットの反対側にある２つ の補助スポットを形成する。情報トラックは、互いに関連する情報面４７及び前 記走査装置を動かすことで、特に、回転軸４４ａの周りに記録キャリア４３を回 転することにより及び走査スポット５３を半径方向に動かすこと、特に、対物レ ンズシステム４１を動かすことで走査できる。情報面４７は、戻りビーム４とし て放射線を反射し、対物レンズシステム４１及び折り曲げミラー５１を経て分離 格子２５へ達する。分離格子２５は、光学ユニット１の取付部３の結合された部 分である。分離格子２５は、戻りビーム４の一部を副ビーム６として検出器２１ へ回折する。副ビーム６は、取付部３に結合されたミラー２７及び出口窓３１を 経て、ホルダー１７によって取付部３に固定された検出器２１へ達する。反射さ れたビームは、前記情報面に蓄積された情報に従って変調される。検出器２１は 、この変調を電気信号に変換する。前記検出器が複数の検出ユニットを有し、情 報信号、トラッキングエラー信号及びフォーカスエラー信号を形成するために、 信号処理回路で処理される多数の出力信号が得られる。 後で言及した２つの信号は、トラッキングサーボシステム及びフォーカスサー ボシステムに印加される。３ビーム格子２９の使用の結果、前記トラッキング信 号は、いわゆる３ビーム方法に従うトラッキング信号である。しかしながら、本 発明に従う走査装置はまた３ビーム格子なしで構成できる。分離格子２５は、検 出器２１の検出ユニットの配置と信号が該検出器の出力信号から得られるやり方 とに依存して異なった形状を有してもよい。 第４図に示される本発明に従う走査装置は、本発明に従う光学ユニット１０１ を有し、さらに情報面１４７上に走査スポットを構成するための折り曲げミラー ５１及び対物レンズシステム４１も含む。光学ユニット１０１は、放射線源１０ ７及び検出器１２１を有し、これらは、第３図に示される前記走査装置の放射線 源７及び検出器２１にそれぞれ対応する。ユニット１０１はさらに、結合された 平面ミラー１２７と光学的に透明な壁１０３ａと一体となった２個の格子、すな わち、凹面特に円筒状面１２９ａにある３ビーム格子１２９、及び凸面特にトロ イダル面１２５ａにある分離格子１２５を有する光学的に透明な円筒状取付部１ ０３を有する。結果として、取付部３の部分を形成する壁１０３ａもまた、ビー ムシェーパーとして機能する。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 サモイ ディルク ベルナルド ジェロー ム オランダ国 5621 ベーアー アインドー フェン フルーネヴァウツウェッハ １

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．放射線源を持つ第一ホルダー、放射線感度検出器を持つ第二ホルダー及び格 子を有する光学ユニットにおいて、円筒軸及び少なくとも該円筒軸にほぼ横向き に置かれた壁を有する円筒状取付部が存在し、前記格子は該壁の光学的に透明な 壁部によって形成され、前記取付部は該放射線源を持つ第一ホルダーが固定され る第一位置決め面と該放射線感知検出器を持つ第二ホルダーが固定される第二位 置決め面とを有することを特徴とする光学ユニット。 ２．ミラーを有する請求項１に記載の光学ユニットにおいて、該ミラーが前記円 筒軸に横向きに置かれた前記壁の光学的に透明な他の壁部によって形成され、前 記第一位置決め面が前記取付部の前記円筒軸に横向きに延在し、前記放射線源が 該取付部の内側の空間に置かれ、前記第二位置決め面が該円筒軸と平行に延在し 、前記検出器は該取付部の外側に置かれたことを特徴とする請求項１に記載の光 学ユニット。 ３．前記格子が前記円筒軸に横向きに置かれた前記壁の面に形成される分離格子 であり、該面が前記放射線源から離れて該円筒軸に横向きに延在することを特徴 とする請求項１又は２に記載の光学ユニット。 ４．前記ミラーが前記円筒軸に横向きに置かれた前記壁の面であり、該面が前記 放射線源に対向し及び該円筒軸に関して傾いていることを特徴とする請求項２又 は請求項２及び３に記載の光学ユニット。 ５．前記検出器に対向する前記取付部の光学的に透明な壁部が出口窓を形成する ことを特徴とする請求項１、２、３又は４の何れか１項に記載の光学ユニット。 ６．前記円筒軸に横向きに置かれた前記壁の面に形成されるマルチビーム格子が 存在し、該面が前記放射線源に対向し、該円筒軸に横向きに延在することを特徴 とする請求項１、２、３、４又は５の何れか１項に記載の光学ユニット。 ７．前記円筒軸に横向きに置かれた前記壁に関し、前記放射線源から離れていて いる面及び／又は該放射線源に対向する面が曲がっていることを特徴とする請求 項３及び／又は６に記載の光学ユニット。 ８．前記取付部が射出成形物であることを特徴とする請求項１乃至７の何れか１ 項に記載の光学ユニット。 ９．請求項１乃至８の何れか１項に記載の光学ユニットを含み、情報面を走査す るための光学走査装置であって、前記情報面上に走査スポットを形成するために 該光学ユニットで作られる前記放射線ビームを合焦し、該情報面からの反射後該 光学ユニットに前記放射線ビームを向け戻すための対物レンズシステムをさらに 有する光学走査装置。