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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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(1) Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine optische Abtastvorrichtung,
die einen Reflexionsstrahl bzw. reflektierten Strahl von einer optischen
Platte detektiert und ein Lese-Datensignal
basierend auf dem Reflexionsstrahl erzeugt.
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(2) Beschreibung des verwandten
Standes der Technik
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Eine
herkömmliche
optische Abtastvorrichtung zum Auslesen von Daten von einer optischen Platte
ist bekannt. Bei der herkömmlichen
optischen Abtastvorrichtung wird ein Laserstrahl von einem Halbleiterlaser
auf die optische Platte abgestrahlt. Der Emissionsstrahl von dem
Halbleiterlaser wird mit Hilfe einer Objektivlinse in einen konvergierenden Strahl
gewandelt, der konvergierende Strahl gelangt durch eine transparente
Schicht der optischen Platte und bildet auf einer Aufzeichnungsoberfläche der
optischen Platte einen Lichtfleck aus. In der optischen Abtastvorrichtung
erzeugt eine Fotodetektionseinheit durch Detektieren eines Reflexionsstrahls
von der optischen Platte ein Signal, das für ausgelesene Daten steht.
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In
den letzten Jahren werden optische Platten, beispielsweise Kompaktdisks
(CD), in großem Umfang
dazu verwendet, um Information zu speichern und die Information
wiederzugeben. In der näheren
Zukunft werden zwei verschiedene Arten von optischen Platten populär werden.
Eine optische Platte mit normaler Aufzeichnungsdichte und eine optische
Platte mit hoher Aufzeichnungsdichte. Eine der grundlegenden Anforderungen
für diese
optischen Platten besteht darin, dass die normale Art mit hoher
Aufzeichnungsdichte eine transparente Schicht aufweist, die etwa
1,2 mm dick ist, und dass die Art mit hoher Aufzeichnungsdichte
eine transparente Schicht aufweist, die etwa 0,6 mm dick ist.
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Es
ist wünschenswert,
eine optische Abtastvorrichtung bereitzustellen, die auf eine optische Platte
mit normaler Aufzeichnungsdichte und auf eine optische Platte mit
hoher Aufzeichnungsdichte gemeinsam zugreifen kann, indem dieselbe
Abtastvorrichtung verwendet wird, um ein Auslesen von Daten von
jeder der beiden optischen Platten zu ermöglichen.
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Im
Allgemeinen wird in der optischen Abtastvorrichtung ein Emissionsstrahl
bzw. emittierter Lichtstrahl von dem Halbleiterlaser mit Hilfe der
Objektivlinse in einen konvergierenden Strahl gewandelt, passiert
der konvergierende Strahl die transparente Schicht der optischen
Platte und bildet dieser auf der Aufzeichnungsoberfläche der
optischen Platte einen Lichtfleck. Wenn auf die optische Platte
mit normaler Aufzeichnungsdichte zugegriffen wird, muss der Durchmesser
des Lichtflecks etwa 1,5 μm
betragen. Wenn auf die optische Platte mit hoher Aufzeichnungsdichte
zugegriffen wird, muss der Durchmesser des Lichtflecks etwa 0,95 μm betragen.
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Weil
der Durchmesser des Lichtflecks auf der Aufzeichnungsoberfläche von
jeder der beiden optischen Platten eine hohe Genauigkeit erfordert,
ist es erforderlich, dass optische Eigenschaften (beispielsweise
sphärische
Aberration) der Objektivlinse geeignet im Voraus gewählt sind,
was von der Dicke der transparenten Schicht von jeder der beiden
optischen Platten abhängt.
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Um
eine optische Abtastvorrichtung bereitzustellen, die in der Lage
ist, in geeigneter Weise auf jede der beiden optischen Platten zuzugreifen,
ist angedacht, dass die optischen Eigenschaften der Objektivlinse
im Voraus in Abhängigkeit
von der kleineren Dicke der transparenten Schicht der optischen Platte
mit hoher Aufzeichnungsdichte eingestellt werden.
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Wenn
auf die optische Platte mit hoher Aufzeichnungsdichte unter Verwendung
der vorgenannten Objektivlinse zugegriffen wird, kann der konvergierende
Lichtstrahl von der Objektivlinse die transparente Schicht (die
Dicke beträgt
etwa 0,6 mm) der optischen Platte korrekt durchqueren und einen Lichtfleck
ausbilden, der für
die Anforderungen der optischen Platte mit hoher Aufzeichnungsdichte
geeignet sind.
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Wenn
jedoch auf die optische Platte mit normaler Aufzeichnungsdichte
zugegriffen wird, kann der konvergierende Lichtstrahl von der vorgenannten Objektivlinse
die transparente Schicht (deren Dicke etwa 1,2 mm beträgt) der
optischen Platte nicht in geeigneter Weise durchqueren und einen
Lichtstrahl bilden, der geeignet ist für die optische Platte mit normaler
Aufzeichnungsdichte. Insbesondere konvergiert der konvergierende
Lichtstrahl von der vorgenannten Objektivlinse nicht auf der Aufzeichnungsoberfläche der
optischen Platte mit normaler Aufzeichnungsdichte. Weil die sphärische Aberration
auf Grund der unterschiedlichen Dicke der transparenten Schicht
der optischen Platte schlecht ist, wird auf der Aufzeichnungsoberfläche der
optischen Platte kein in geeigneter Weise fokussiertes Licht ausgebildet.
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Bei
einem herkömmlichen
Verfahren zum Beseitigen des Problems der vorgenannten optischen
Abtastvorrichtung ist eine Blendeneinheit mit einer Öffnung auf
einem optischen Strahlengang des Emissionsstrahls von der Objektivlinse
zu der optischen Platte angeordnet, wenn auf die optische Platte
mit normaler Aufzeichnungsdichte zugegriffen wird. Die Blendeneinheit
braucht nicht angeordnet werden, wenn auf die optische Platte mit
hoher Aufzeichnungsdichte zugegriffen wird. Wenn auf die optische
Platte mit normaler Aufzeichnungsdichte zugegriffen wird, wird die
Blendeneinheit auf dem optischen Strahlengang des Emissionsstrahls
angeordnet. Dies ermöglicht,
dass ein gewünschter
Bereich des konvergierenden Lichtstrahls von der Objektivlinse auf
die optische Platte gerichtet bzw. abgebildet wird, verhindert jedoch,
dass ein uner wünschter
Bereich des konvergierenden Lichtstrahls auf die optische Platte
gelangt, um so das vorstehend beschriebene Problem zu vermeiden.
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Wenn
man jedoch eine optische Abtastvorrichtung, bei der das vorgenannte
Verfahren integriert ist, für
eine Verwendung in der Praxis in Betracht zieht, ist für die Position,
bei der die Blendeneinheit auf dem optischen Strahlengang des Emissionsstrahls
angeordnet wird, eine sehr hohe Genauigkeit erforderlich. Um dieser
Anforderung zu genügen, ist
es notwendig, dass die vorgenannte optische Abtastvorrichtung einen
Blenden-Bewegungsmechanismus beinhaltet, der die Blendeneinheit
auf bzw. in dem optischen Strahlengang des Emissionsstrahls sehr
genau bewegt. Wenn die vorgenannte optische Abtastvorrichtung hergestellt
wird, muss ein zusätzlicher
Herstellungsschritt zum Herstellen des Blenden-Bewegungsmechanismus
ausgeführt
werden. Außerdem
machen der Blenden-Bewegungsmechanismus und die Blendeneinheit eine
sehr hohe Genauigkeit bei der Montage zwingend erforderlich. Deshalb
ist die vorstehend beschriebene optische Abtastvorrichtung nicht
von Nutzen, um die Kosten der optischen Abtastvorrichtung zu reduzieren
oder einen effizienten Herstellungsprozess für deren Herstellung zu ermöglichen.
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EP 0 610 055 A2 ,
worauf der Oberbegriff von Patentanspruch 1 beruht, offenbart eine
optische Abtastvorrichtung, um optional auf eine dicke optische Platte
oder auf eine dünne
optische Platte zuzugreifen. Zu diesem Zweck umfasst die optische
Abtastvorrichtung eine Verbund-Objektivlinse, die zwei Brennpunkte
aufweist, so dass zwei beugungsbegrenzte konvergierende Lichtflecken
gleichzeitig aus einem einfallenden Lichtstrahl bei zwei verschiedenen
Brennweiten ausgebildet werden können.
Zu diesem Zweck wird eine Objektivlinse mit einem Hologramm-Gitter
verwendet. Die Hologramm-Linse beugt und bricht einen ersten Keil
eines einfallenden Lichtstrahls, um so einen ersten Brennpunkt auszubilden.
Der Rest des einfallenden Lichts wird ungebeugt durch das Hologramm-Gitter
transmittiert, um so den zweiten Brennpunkt auszubilden.
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Weil
die Beugungseffizienz des Hologramm-Gitters nicht 100% betragen
kann, wird stets ein Teil des transmittierten (oder gebeugten) einfallenden
Lichtstrahls auf den Fotodetektor abgebildet, der dazu verwendet
wird, um den gebeugten (oder transmittierten) Teil des einfallenden
Lichtstrahls nach einer Reflexion von der Informations-Aufzeichnungsschicht
der optischen Platte zu detektieren. Dies resultiert in einem gewissen
Rauschen in dem Informationssignal, in dem Fokus-Fehlersignal und
in dem Spur-Fehlersignal.
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WO
96/28816, bei der es sich um Stand der Technik gemäß Art. 54(3)
EPÜ für die benannten Staaten
DE und FR handelt, offenbart eine optische Abtastvorrichtung, die
einen ersten Typ von optischer Platte, die vergleichsweise dünn ist,
und einen zweiten Typ von optischer Platte, die dicker ist, abtastet. Die
Informationsschicht der dünnen
optischen Platte wird mit Hilfe eines gewandelten Lichtstrahls abgetastet,
wenn die Informationsschicht in Axialrichtung nicht bei der optimalen
Position für
den besten Fokus bzw. Brennpunkt angeordnet ist, sondern nahe der Position
des paraxialen Fokus. Folglich wird für die Detektion eines Informationssignals
von der dicken optischen Platte nur der mittlere Bereich des reflektierten
Lichtstrahls verwendet, während
für die
Detektion eines Informationssignals von der dünnen optischen Platte sowohl
der zentrale als auch der periphere Bereich des reflektierten Lichtstrahls
verwendet wird. Dieses Dokument offenbart die Verwendung eines einstellbaren
Abblockmittels, um einen ringförmigen,
peripheren Bereich des Reflexionsstrahls abzublocken bzw. zu sperren.
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EP 0 737 964 A1 ,
bei der es sich um Stand der Technik gemäß Art. 54(3) EPÜ für die benannten Staaten
DE und FR handelt, offenbart eine optische Plattenvorrichtung, die
das vorstehend diskutierte herkömmliche
Verfahren verwendet, bei der ein Strahlbegrenzungsmittel, das heißt eine
Blende, in dem auf die optische Platte einfallenden Lichtstrahl angeordnet
ist, um die nummerische Apertur des einfallenden, konvergierenden
optischen Lichtstrahls zu begrenzen, der auf die Informationsschicht
der optischen Platte gerichtet ist. Die nummerische Apertur des
Begrenzungsmittels kann ver ändert
werden. In diesem Gerät
wirkt das Strahlbegrenzungsmittel sowohl auf den Reflexionsstrahl
von der optischen Platte als auch auf den Lichtstrahl ein, der von
der Lichtquelle zu der optischen Platte hin gerichtet ist.
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine einfache optische
Abtastvorrichtung bereitzustellen, die wirkungsvoll und wahlweise
auf eine erste optische Platte oder auf eine zweite optische Platte
mit einer anderen Dicke zugreifen kann, um für die Eigenschaft zu sorgen,
dass die optische Abtastvorrichtung ein Lese-Datensignal von jeder
der beiden unterschiedlichen optischen Platten unter Verwendung
derselben optischen Abtastvorrichtung erzeugen kann.
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Diese
Aufgabe wird gelöst
durch eine optische Abtastvorrichtung mit den Merkmalen nach Patentanspruch
1. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen
sind Gegenstand der rückbezogenen
Ansprüche.
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Die
optische Abtastvorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung kann wirkungsvoll sowohl auf die ersten als auch auf die
zweiten optischen Platten zugreifen, die transparente Schichten
mit unterschiedlichen Dicken aufweisen, ohne dass eine ungewünschte Verkleinerung
der Amplitude des von der Fotodetektionseinheit erzeugten Signals
hervorgerufen wird. Außerdem
ist es gemäß der vorliegenden
Erfindung möglich,
dass die optische Abtastvorrichtung ein Lese-Datensignal von jeder
der beiden optischen Platten unter Verwendung derselben Vorrichtung
wirkungsvoll erzeugen kann.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Andere
Aufgaben, Merkmale und Vorteile gemäß der vorliegenden Erfindung
werden aus der nun folgenden ausführlichen Beschreibung, wenn diese
im Zusammenhang mit den beigefügten
Zeichnungen gelesen wird, ersichtlich werden, worin:
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1A bis 1F Schemazeichnungen sind, die eine optische
Abtastvorrichtung zeigen, auf die eine Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung Anwendung findet;
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2A und 2B Schemazeichnungen sind, die Querschnitts-Verteilungen
der Intensität
eines Reflexionsstrahls zeigen, wenn auf eine optische Platte mit
normaler Aufzeichnungsdichte zugegriffen wird;
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3 eine Schemazeichnung ist,
die nützlich
ist, um eine Änderung
in der Amplitude eines von einer Fotodiode erzeugten Signals zu
erläutern, wenn
eine Position eines Lichtflecks auf einer Spur der optischen Platte
bewegt wird;
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4A und 4B Schemazeichnungen sind, die nützlich sind,
um einen Flüssigkristall-Verschluss zu
erläutern,
der in einer anderen Ausführungsform als
Blendeneinheit verwendet wird;
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5 eine Schemazeichnung ist,
die nützlich
ist, um eine Blendeneinheit mit einer rechteckförmigen Öffnung zu erläutern, die
sich in einer Richtung parallel zu einer Spur der optischen Platte
erstreckt;
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6A, 6B und 6C Schemazeichnungen sind,
die dabei nützlich
sind, um eine Betriebsweise der Blendeneinheit in der 5 zu erläutern;
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7A und 7B Schemazeichnungen sind, die einen
Abschnitt einer optischen Abtastvorrichtung gemäß einer anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigen;
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8A bis 8E Schemazeichnungen sind, die einen
Abschnitt einer optischen Abtastvorrichtung in noch einer anderen
Ausführungsform
gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigen;
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9A, 9B und 9C Schemazeichnungen sind,
die einen Abschnitt einer optischen Abtastvorrichtung in einer weiteren
Ausführungsform
gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigen;
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10A und 10B Schemazeichnungen sind, die einen
Abschnitt einer optischen Abtastvorrichtung in einer anderen Ausführungsform
gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigen;
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11A und 11B Schemazeichnungen sind, die eine
optische Abtastvorrichtung zeigen, auf die eine weitere Ausführungsform
gemäß der vorliegenden
Erfindung Anwendung findet;
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12 eine Schemazeichnung
ist, die ein Polarisationshologramm der optischen Abtastvorrichtung
in der 11B zeigt;
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13A und 13B Schemazeichnungen sind, die ein anderes
Polarisationshologramm und eine andere Fotodetektionseinheit zur
Verwendung in der optischen Abtastvorrichtung in der 11B zeigen;
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14 eine Schemazeichnung
ist, die ein weiteres Polarisationshologramm und eine weitere Fotodetektionseinheit
zur Verwendung in der optischen Abtastvorrichtung in der 11B zeigt;
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15 und 16 Schemazeichnungen sind, die nützlich sind,
um Varianten der optischen Abtastvorrichtung in der 11B zu erläutern;
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17 eine Schemazeichnung
ist, die eine weitere Lichtemissionns-/Detektionseinheit zur Verwendung
in der optischen Abtastvorrichtung in der 11B zeigt;
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18 eine Schemazeichnung
ist, die eine Verteilung der Lichtintensität von einer Aufzeichnungsoberfläche zeigt,
wenn ein Lichtfleck auf der Aufzeichnungsoberfläche sich auf der optischen
Platte mit normaler Aufzeichnungsdichte befindet; und
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19 eine Schemazeichnung
ist, die ein weiteres Polarisationshologramm zur Verwendung in der
optischen Abtastvorrichtung in der 11B zeigt.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Nun
werden bevorzugte Ausführungsformen gemäß der vorliegenden
Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden.
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Die 1A bis 1F zeigen eine optische Abtastvorrichtung,
auf die eine Ausführungsform
gemäß der vorliegenden
Erfindung Anwendung findet.
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Gemäß der 1A wird ein Emissionsstrahl bzw.
emittierter Lichtstrahl, der von einer Laserdiode (oder einem Halbleiterlaser) 1 emittiert
wird, mit Hilfe einer Kollimatorlinse 2 in einen parallelen
Lichtstrahl gewandelt. Der parallele Lichtstrahl ge langt durch einen
Strahlteiler 3 und wird von einem Ablenkprisma 4 auf
eine optische Platte abgelenkt. Der von dem Ablenkprisma 4 abgelenkte
Lichtstrahl wird mit Hilfe einer Objektivlinse 5 in einen
konvergierenden bzw. konvergenten Lichtstrahl gewandelt. Der konvergierende
Lichtstrahl von der Objektivlinse 5 gelangt durch eine
transparente Schicht der optischen Platte und auf der Aufzeichnungsoberfläche der
optischen Platte wird ein Lichtstrahl ausgebildet.
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Ein
Reflexionsstrahl bzw. von der optischen Platte reflektierter Lichtstrahl
durchquert die Objektivlinse 5 und wird von dem Ablenkprisma 4 auf
den Strahlteiler 3 abgelenkt. Der Reflexionsstrahl von dem
Ablenkprisma 4 wird mit Hilfe des Strahlteilers 3 auf
eine Blendeneinheit 9 reflektiert. Der Reflexionsstrahl,
der durch die Blendeneinheit 9 gelangt ist, wird von einer
Detektionslinse 7 in einen konvergierenden Strahl gewandelt.
Der konvergierende Lichtstrahl von der Detektionslinse 7 gelangt
auf eine Fotodiode 8. Die Fotodiode 8 erzeugt
ein Signal, das für
ausgelesene Daten repräsentativ
ist, und zwar auf der Grundlage des Reflexionsstrahls von der optischen Platte.
Wie vorstehend beschrieben, durchquert der Reflexionsstrahl die
Blendeneinheit 9 zwischen dem Strahlteiler 3 und
der Detektionslinse 7.
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Die
in der 1A gezeigte optische
Platte ist eine optische Platte 6A mit hoher Aufzeichnungsdichte,
die eine Aufzeichnungsoberfläche 60 und eine
erste transparente Schicht aufweist. Die erste transparente Schicht
ist etwa 0,6 mm dick.
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1B zeigt eine optische Platte 6B mit
normaler Aufzeichnungsdichte. Die optische Platte 6B mit
normaler Aufzeichnungsdichte weist eine Aufzeichnungsoberfläche 61 und
eine zweite transparente Schicht auf. Die zweite transparente Schicht
ist etwa 1,2 mm dick. Die Dicke der zweiten transparenten Schicht
der optischen Platte 6B ist größer als die Dicke der ersten
transparenten Schicht der optischen Platte 6A.
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Die 1C zeigt die Blendeneinheit 9 der optischen
Abtastvorrichtung in der 1A.
Die Blendeneinheit 9 bei der vorliegenden Ausführungsform ist
eine Licht- Abschattplatte
mit einer kreisförmigen Öffnung.
Die Licht-Abschattplatte ist in der 1C durch
gestrichelte Linien angedeutet.
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Bei
der optischen Abtastvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform
ist, wenn auf die optische Platte 6B zugegriffen wird,
die Blendeneinheit 9 in der 1C auf
bzw. in dem optischen Strahlengang zwischen dem Strahlteiler 3 und
der Detektionslinse 7 angeordnet. Gleichzeitig ist die
Blendeneinheit 9 in einem Licht-Abschattzustand eingestellt, in welchem
ein peripherer Bereich des Reflexionsstrahls von dem Strahlteiler 3 von
der Licht-Abschattplatte der Blendeneinheit 9 abgeschnitten
wird. Ein zentraler Bereich des Reflexionsstrahls durchquert die Öffnung 9A der
Blendeneinheit 9 zu der Fotodiode 8.
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Wenn
andererseits auf die optische Platte 6A zugegriffen wird,
wird die Blendeneinheit 9 in einem Nicht-Abschattzustand
eingestellt. Gleichzeitig können
sowohl der zentrale Bereich als auch der periphere Bereich des Reflexionsstrahls
durch die Blendeneinheit 9 zu der Fotodiode 8 gelangen.
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Folglich
wandelt die Blendeneinheit 9 den auf die Fotodiode 8 gerichteten
Reflexionsstrahl so, dass der zentrale Bereich und der periphere
Bereich des Reflexionsstrahls auf die Fotodiode 8 gelangen können, wenn
auf die optische Platte 6A zugegriffen wird, und so dass
der zentrale Bereich auf die Fotodiode 8 gelangen kann
und verhindert ist, dass der periphere Bereich auf die Fotodiode 8 gelangt,
wenn auf die optische Platte 6B zugegriffen wird.
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Bei
der optischen Abtastvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform
sind eine Fokus-Fehler-Detektionseinheit, die ein Fokus-Fehlersignal
ausgibt, und/oder eine Spur-Fehler-Detektionseinheit vorgesehen,
die ein Spur-Fehlersignal ausgibt. Diese Detektionseinheiten geben
die Fehlersignale getrennt zu einem Lese-Datensignal aus, das von der Fotodiode 8 basierend
auf dem Reflexionsstrahl von der optischen Platte erzeugt wird.
Bei der vorliegenden Ausführungsform
sind jedoch die Fokus-Fehler-Detektionseinheit und die Spur-Fehler-Detektionseinheit
in der 1A nicht gezeigt
und wird deren Beschreibung aus Gründen der Zweckmäßigkeit
ausgelassen.
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Die
optische Platte 6A mit hoher Aufzeichnungsdichte weist
die Aufzeichnungsoberfläche 60 und
die erste transparente Schicht auf, wie in der 1D gezeigt. In der optischen Platte 6A durchquert
der Emissionsstrahl von der Objektivlinse 5 die erste transparente
Schicht zu der Aufzeichnungsoberfläche 60 und entspricht
die Distanz, die der Emissionsstrahl für die optische Platte 6A zurücklegen muss,
der Dicke der ersten transparenten Schicht, die etwa 0,6 mm beträgt.
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Die
optischen Eigenschaften der Objektivlinse 5 in der vorliegenden
Ausführungsform
werden in Abhängigkeit
von der Dicke der ersten transparenten Schicht der optischen Platte 6A eingestellt.
Wenn deshalb auf die optische Platte 6A zugegriffen wird, wird
der Emissionsstrahl von der Objektivlinse 5 in einen konvergierenden
Lichtstrahl gewandelt und wird ein Lichtfleck auf der Aufzeichnungsoberfläche 60 der
optischen Platte 6A korrekt ausgebildet, wie in der 1D gezeigt.
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Die
optische Platte 6B mit normaler Aufzeichnungsdichte weist,
wie in der 1E gezeigt, die
Aufzeichnungsoberfläche 61 und
die zweite transparente Schicht auf. Bei der optischen Platte 6B durchquert
der Emissionsstrahl von der Objektivlinse 5 die zweite
transparente Schicht bis zu der Aufzeichnungsoberfläche 61 und
entspricht die Distanz, die der Emissionsstrahl für die optische
Platte 6B zurücklegen
muss, der Dicke der zweiten transparenten Schicht, die etwa 1,2
mm beträgt.
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Wie
in der 1E gezeigt, wird,
wenn auf die optische Platte 6B zugegriffen wird, ein zentraler
Bereich des Emissionsstrahls nahe der optischen Achse von der Objektivlinse 5 in
einen konvergierenden Lichtstrahl gewandelt und konvergiert dieser
auf der Aufzeichnungsoberfläche 61 der
optischen Platte 6B. Ein peripherer Bereich des Emissionsstrahls
von der Objektivlinse 5 konvergiert jedoch nicht in ausreichendem
Maße auf
der Aufzeichnungsoberfläche 61 der
optischen Platte 6B.
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Die 1F zeigt einen Lichtfleck "SP", der von dem Emissionsstrahl
von der Objektivlinse 5 auf der Aufzeichnungsoberfläche 61 der
optischen Platte 6B ausgebildet wird. Wie in der 1F gezeigt, wird von dem
zentralen Bereich (dem konvergierenden Bereich) des Emissionsstrahls
von der Objektivlinse 5 ein zentraler Bereich "SP1" des Lichtflecks
SP erzeugt. Die Intensität
des zentralen Bereichs SP1 ist vergleichsweise groß. Ein peripherer
Bereich "SP2" des Lichtflecks
SP wird von dem peripheren Bereich (dem nicht konvergierenden Bereich)
des Emissionsstrahls von der Objektivlinse 5 erzeugt. In
dem Lichtfleck SP ist der zentrale Bereich SP1 von dem peripheren
Bereich SP2 umgeben. Die Intensität des peripheren Bereichs SP2
ist vergleichsweise gering. Wenn auf die optische Platte 6B zugegriffen
wird, wird der Lichtfleck SP auf der Aufzeichnungsoberfläche 61 der
optischen Platte 6B in dem peripheren Bereich SP2 "unpräzise".
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Wie
in der 1E gezeigt, bildet,
wenn auf die optische Platte 6B zugegriffen wird, der periphere Bereich
des Emissionsstrahls von der Objektivlinse 5 auf der Aufzeichnungsoberfläche 61 der
optischen Platte 6B den nicht konvergierenden Bereich des Lichtflecks.
In ähnlicher
Weise beinhaltet der Reflexionsstrahl von der Aufzeichnungsoberfläche 61 der optischen
Platte 6B auch einen peripheren Bereich und gelangt ein
solcher peripherer Bereich des Reflexionsstrahls durch die Objektivlinse 5 auf
die Fotodiode 8.
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Die 2A und 2B zeigen in einem Querschnitt Intensitätsverteilungen
des Reflexionsstrahls, wenn mit der optischen Abtastvorrichtung
auf die optische Platte 6B mit normaler Aufzeichnungsdichte zugegriffen
wird. In den 2A und 2B ist die Intensität des Lichtstrahls
für weiße Bereiche
(wo kein Punkt angedeutet ist) sehr klein und variiert die Intensität des Reflexionsstrahls
für gepunktete
Bereiche proportional zu der Dichte der dargestellten Punkte. Die
Intensität
des Reflexionsstrahls für
Bereiche, in denen die Punktdichte in den 2A und 2B klein
ist, ist vergleichsweise klein und die Intensität des Reflexionsstrahls für Bereiche,
in denen die Punktdichte in den 2A und 2B groß ist, ist vergleichsweise
groß.
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Genauer
gesagt, weist die Intensität
des Reflexionsstrahls im Querschnitt eine Verteilung auf, die in
der 2A gezeigt ist,
wenn sich der Lichtfleck SP bei einem Zwischenraum zwischen Vertiefungen
auf einer Spur der optischen Platte 6B befindet. Die Intensität des Reflexionsstrahls
hat die in der 2B gezeigte
Querschnitts-Verteilung,
wenn sich der Lichtfleck SP bei der Mitte einer Vertiefung auf der Spur
der optischen Platte 6B befindet. Was die Verteilung der
Lichtintensität
der Aufzeichnungsoberfläche
der optischen Platte 6B anbelangt, wenn darauf der Lichtfleck
ausgebildet ist, sei auf die 18 Bezug
genommen.
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Wie
in der 2A gezeigt, gibt
es, wenn sich der Lichtfleck SP bei dem Zwischenraum auf der Spur
der optischen Platte 6B befindet, mehrere Bereiche 2A mit
vergleichsweise hoher Intensität
in dem peripheren Bereich des Reflexionsstrahls. Diese Bereiche 2A dienen
dazu, in dem Lese-Datensignal ein Rauschen zu erzeugen, wenn dieses
von der Fotodiode 8 erzeugt wird.
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Wenn
die Position des Lichtflecks SP auf der Spur der optischen Platte 6B von
dem Zwischenraum zu der Mitte der Vertiefung bewegt wird, ändert sich die
Querschnitts-Verteilung
der Intensität
des Reflexionsstrahls von dem Zustand gemäß der 2A in den Zustand gemäß der 2B. Die Position des Lichtflecks SP wird
weiter zu einem nächsten
Zwischenraum auf der Spur der optischen Platte 6B bewegt.
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Wie
in der 2B gezeigt, gibt
es, wenn sich der Lichtfleck SP bei der Mitte der Vertiefung auf
der Spur der optischen Platte 6B befindet, keinen Bereich 2A mit
der vergleichsweise hohen Intensität in dem Reflexionsstrahl und
ist nur die Intensität
des Reflexionsstrahls für
den zentralen Bereich vergleichsweise groß. Deshalb ist die Dif ferenz
der Intensität
des Reflexionsstrahls zwischen dem Zustand in der 2A und dem Zustand in der 2B vergleichsweise gering.
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Die 3 zeigt eine Änderung
der Amplitude eines Signals, das von einem Fotodetektor erzeugt wird,
wenn die Position des Lichtflecks SP auf der Spur der optischen
Platte 6B von dem Zwischenraum über die Mitte der Vertiefung
zu dem Intervall bzw. Zwischenraum bewegt wird.
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Wenn
die Position des Lichtflecks SP auf der Spur der optischen Platte 6B bewegt
wird, wird die Amplitude des Signals geändert, wie durch eine Kurve "2-1" in der 3 angedeutet. Die Amplitude
des Signals ist am kleinsten (oder entspricht dem niedrigsten Peak),
wenn sich der Lichtfleck SP bei der Mitte der Vertiefung befindet,
und ist am größten (oder
befindet sich bei dem höchsten
Peak), wenn sich der Lichtfleck SP bei dem Zwischenraum befindet.
Eine Differenz "AMP1" zwischen dem oberen Peak
und dem unteren Peak auf der Kurve "2-1" in der 3 ist vergleichsweise klein.
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Deshalb
ist es, falls die Blendeneinheit 9 nicht auf bzw. in dem
optischen Strahlengang angeordnet wird, wenn auf die optische Platte 6B zugegriffen
wird, schwierig, mit der optischen Abtastvorrichtung die Vertiefung
auf der Spur der optischen Platte 6B wirkungsvoll auszulesen,
weil die Differenz AMP1 in der Amplitude des Signals vergleichsweise
klein ist.
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Bei
der vorliegenden Ausführungsform
sind, weil die Blendeneinheit 9 auf bzw. in dem optischen Strahlengang
angeordnet wird, wenn auf die optische Platte 6B zugegriffen
wird, die Bereiche 2A in dem peripheren Bereich des Reflexionsstrahls
durch die Blendeneinheit 9 eliminiert. Deshalb wird, wenn
die Position des Lichtflecks SP auf der Spur der optischen Platte 6B von
dem Zwischenraum zu dem nächsten
Zwischenraum über
die Mitte der Vertiefung hinweg bewegt wird, die Amplitude des Signals, das
von der Fotodiode 8 erzeugt wird, verändert, wie durch eine Kurve "2-2" in der 3 angedeutet. Die Differenz
zwischen dem oberen Peak und dem unteren Peak auf der Kurve "2-2" kann bis auf eine
vergleichsweise große
Differenz "AMP2" erhöht werden, wie
in der 3 gezeigt.
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Die
optische Abtastvorrichtung der vorliegenden Erfindung verwendet
die Blendeneinheit 9 und kann die Daten von der optischen
Platte 6B mit normaler Aufzeichnungsdichte wirkungsvoll
auslesen. Wenn jedoch auf die optische Platte 6A mit hoher
Aufzeichnungsdichte zugegriffen wird, wird der Lichtfleck auf der
Aufzeichnungsoberfläche
der optischen Platte 6A korrekt ausgebildet, wird jedoch
die Amplitude des von der Fotodiode 8 erzeugten Signals
wegen der Blendeneinheit 9 verringert.
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Um
das vorgenannte Problem zu eliminieren, wenn auf die optische Platte 6A zugegriffen
wird, kann eine Signalform-Entzerrschaltung (equilizer) zu der optischen
Abtastvorrichtung gemäß der vorliegenden
Ausführungsform
hinzugefügt
werden. Die Amplitude des von der Fotodiode 8 erzeugten
Signals kann mit Hilfe der Signalform-Entzerrschaltung elektrisch korrigiert
werden.
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In
der optischen Abtastvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform
ist die Blendeneinheit 9 bei einer festen Position relativ
zu der optischen Abtastvorrichtung angeordnet.
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In
der optischen Abtastvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform
ist weiterhin eine Einstelleinheit 10, die mit der Blendeneinheit 9 verbunden
ist, beinhaltet. In der 1 ist
die Einstelleinheit 10 durch eine gestrichelte Linie angedeutet,
die anzeigt, dass die Einstelleinheit 10 von der optischen Abtastvorrichtung
gemäß der vorliegenden
Ausführungsform
verwendet werden kann oder nicht verwendet werden kann. Falls die
Einstelleinheit 10 verwendet wird, stellt die Einstelleinheit 10 die
Blendeneinheit 9 entweder in einem ersten Zustand (dem Nicht-Abschattzustand)
ein, in welchem der zentrale Bereich und der periphere Bereich des
Reflexionsstrahls, der auf die Fotodiode 8 gerichtet ist,
auf die Fotodiode 8 gelangen können, oder in einem zweiten Zustand
(dem Licht-Abschattzustand), in welchem der periphere Bereich nicht
auf die Fotodiode 8 gelangen kann und nur der zentrale
Bereich auf die Fotodiode 8 gelangen darf.
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Wenn
auf die optische Platte 6A zugegriffen wird, stellt die
Einstelleinheit 10 die Blendeneinheit 9 in dem
ersten Zustand ein und werden der zentrale Bereich und der periphere
Bereich nicht von der Licht-Abschattplatte der Blendeneinheit 9 abgeschattet
bzw. ausgeblendet und können
diese die Öffnung 9A zu
der Fotodiode 8 hin durchqueren. Wenn auf die optische
Platte 6B zugegriffen wird, stellt die Einstelleinheit 10 die
Blendeneinheit 9 in dem zweiten Zustand ein und wird der
periphere Bereich von der Licht-Abschattplatte abgeschattet bzw.
ausgeblendet, kann jedoch der zentrale Bereich die Öffnung 9A zu
der Fotodiode 8 hin durchqueren.
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Weil
die Differenz in der Amplitude des von der Fotodiode 8 erzeugten
Signals sowohl für
die optische Platte 6B als auch für die optische Platte 6A auf
dem vergleichsweise hohen Pegel "AMP2" aufrecht erhalten
werden kann, kann die optische Abtastvorrichtung gemäß der vorliegenden
Ausführungsform
die Daten sowohl von der optischen Platte 6B als auch von
der optischen Platte 6A wirkungsvoll auslesen.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung können verschiedene
Varianten zu der Blendeneinheit 9 und der Einstelleinheit 10 der
vorstehend beschriebenen Ausführungsform
vorgenommen werden. Typische Beispiele für die Blendeneinheit 9 und
die Einstelleinheit 10 zur praktischen Verwendung werden
nachfolgend beschrieben werden.
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Wie
in der 1C gezeigt, weist
die Blendeneinheit 9 die Licht-Abschattplatte mit der Öffnung 9A auf.
Die Einstelleinheit 10 ist ein Bewegungsmechanismus, um
die Licht-Abschattplatte der Blendeneinheit 10 zu bewegen.
Wenn auf die optische Platte 6B zugegriffen wird, wird
die Licht-Abschattplatte auf einem optischen Strahlengang des auf
die Fotodiode 8 gerichteten Reflexionsstrahls angeordnet,
so dass die Licht-Abschattplatte
verhindert, dass der periphere Bereich auf die Fotodiode 8 gelangt.
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Der
vorstehend erwähnte
Bewegungsmechanismus kann mittels einer Magnetspule betätigbar sein,
die in der Lage ist, die Licht-Abschattplatte auf Grund einer Aktuator-Kraft einer Magnetspule
zu verschieben, oder kann von einem Motor angetrieben sein, der
in der Lage ist, die Licht-Abschattplatte auf Grund einer Antriebskraft
eines Motors zu drehen oder zu verschwenken.
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Bei
der vorstehend beschriebenen Ausführungsform muss die Lagebeziehung
zwischen der Öffnung
der Blendeneinheit 9 und dem Reflexionsstrahl genau eingestellt
werden. Die Genauigkeit der Lagebeziehung, wenn die Licht-Abschattplatte
auf dem optischen Strahlengang des auf die Fotodiode 8 gerichteten
Reflexionsstrahls angeordnet ist, ist jedoch kleiner als die Genauigkeit
der Lagebeziehung, wenn eine Blendeneinheit auf dem optischen Strahlengang
des auf die optische Platte gerichteten Emissionsstrahls angeordnet
ist, wie dies bei der herkömmlichen
Vorrichtung der Fall ist. Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform
kann die Genauigkeit der Lagebeziehung auf ein vernünftiges
Niveau reduziert werden.
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Die 4A und 4B zeigen einen Flüssigkristall-Verschluss 90,
der als ein anderes Beispiel für
die Blendeneinheit 9 verwendet wird. In den 4A und 4B bezeichnet das Bezugszeichen 100 den
Reflexionsstrahl bzw. reflektierten Strahl, der von dem Strahlteiler 3 auf
die Fotodiode 8 gerichtet ist. Ein Bereich des Flüssigkristall-Verschlusses 90,
der in einem lichtundurchlässigen
Zustand eingestellt ist, ist durch die Schraffierungslinien in der 4A angedeutet. In der 4B ist der Flüssigkristall-Verschluss 90,
der in einem lichtdurchlässigen
Zustand eingestellt ist, angedeutet.
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Wie
in den 4A und 4B gezeigt, weist der Flüssigkristall-Verschluss 90 eine Öffnung auf
und wird der Flüssigkristall-Verschluss 90 elektrisch
entweder in dem lichtdurchlässigen
Zustand (4B) oder in
dem lichtundurchlässigen
Zustand ( 4A) eingestellt.
Wenn auf die optische Platte 6A zugegriffen wird, wird
der Flüssigkristall-Verschluss 90 elektrisch
in den lichtdurchlässigen
Zustand eingestellt und kön nen
der zentrale Bereich und der periphere Bereich des Reflexionsstrahls 100 durch
den Verschluss 90 zu der Fotodiode 8 gelangen.
Wenn auf die optische Platte 6B zugegriffen wird, wird
der Flüssigkristall-Verschluss
in den lichtundurchlässigen
Zustand eingestellt und wird durch den Verschluss 90 verhindert,
dass der periphere Bereich auf die Fotodiode 8 gelangen
kann, und kann nur der zentrale Bereich die Öffnung zu der Fotodiode 8 hin
durchqueren.
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In
den Ausführungsformen
in den 1C, 4A und 4B weist sowohl die Blendeneinheit 9 als auch
der Flüssigkristall-Verschluss 90 eine
kreisförmige Öffnung auf.
Die Blendeneinheit 9 gemäß der vorliegenden Erfindung
ist jedoch nicht auf diese Ausführungsformen
beschränkt.
Eine Blendeneinheit mit einer Licht-Abschattplatte mit einer Öffnung,
die ellipsenförmig
ist, kann zweckmäßig von
der optischen Abtastvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung
verwendet werden.
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Die 5 zeigt eine Blendeneinheit 91,
bei der es sich um eine Alternative zu der Blendeneinheit 9 zur
Verwendung in der optischen Abtastvorrichtung in der 1A handelt. In der 5 ist eine Richtung parallel
zu einer Spur (track) der optischen Platte durch einen Pfeil "A" angedeutet und ist eine Richtung senkrecht
zu der Richtung der Spur der optischen Platte durch einen Pfeil "B" angedeutet.
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Wie
in der 5 gezeigt, weist
die Blendeneinheit 91 eine rechteckförmige Öffnung 91A auf sowie
ein Paar aus einer oberen und einer unteren Licht-Abschattplatte 91B und 91C zu
beiden Seiten der Öffnung 91A.
Die Öffnung 91A erstreckt
sich in der Richtung "A" parallel zu einer
Spur der optischen Platte. Die obere und untere Licht-Abschattplatte 91B und 91C sind
in einer Richtung "B" senkrecht zu der
Spur der optischen Platte angeordnet.
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In
der vorgenannten Blendeneinheit 91 schneiden die Licht-Abschattplatten 91B und 91C den
peripheren Bereich des auf die Fotodiode 8 gerichteten
Reflexionsstrahls ab, wenn auf die optische Platte 6A oder
auf die optische Platte 6B zugegriffen wird. Die vorgenannte
Blendeneinheit 91 hat ein vorteilhaftes Merkmal, das nachfolgend
anhand der 6A, 6B und 6C beschrieben werden wird.
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Die 6A zeigt den Reflexionsstrahl,
der auf die Fotodiode 8 gerichtet ist, wenn auf die optische
Platte 6A zugegriffen wird und sich der Lichtfleck des
entsprechenden Emissionsstrahls bei der Mitte einer Vertiefung der
optischen Platte 6A befindet. Gleichzeitig häufen sich
Bereiche mit einer vergleichsweise hohen Intensität, die die
Erzeugung eines Lese-Datensignals durch die Fotodiode 8 spürbar beeinflussen
und die in der 6A durch
schraffierte Linien angedeutet sind, nur in dem zentralen Bereich
des Reflexionsstrahls 100.
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Die 6B zeigt den Reflexionsstrahl 100, der
auf die Fotodiode 8 gerichtet ist, wenn auf die optische
Platte 6A zugegriffen wird und sich der Lichtfleck bei
dem Zwischenraum zwischen Vertiefungen der optischen Platte 6A befindet.
Gleichzeitig erstrecken sich Bereiche mit einer vergleichsweise
hohen Intensität,
die die Erzeugung eines Lese-Datensignals durch die Fotodiode 8 spürbar beeinflussen
und die in der 6B durch
schraffierte Linien angedeutet sind, über den zentralen Bereich hinaus
bis zu dem peripheren Bereich des Reflexionsstrahls 100. Weil
die Aufzeichnungsdichte der optischen Platte 6A hoch ist
und der Zwischenraum zwischen den Vertiefungen klein ist, werden
die Beugungswinkel der gebeugten Lichtstrahlen 0-ter und 1-ter Ordnung des Reflexionsstrahls 100 groß.
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Falls
der periphere Bereich des Reflexionsstrahls 100 durch die
Blendeneinheit 9 mit der kreisförmigen Öffnung 9A abgeschnitten
bzw. ausgeblendet wird, wie in der 6B gezeigt,
ist die Amplitude des von der Fotodiode 8 erzeugten Lese-Datensignals,
wenn sich der Lichtfleck auf dem Zwischenraum der optischen Platte 6A befindet,
erheblich reduziert. Deshalb wird in einem solchen Fall die Erzeugung des
Lese-Datensignals
mit der Fotodiode 8, wenn auf die optische Platte 6A mit
der transparenten Schicht mit der geringeren Dicke zugegriffen wird,
erheblich beeinflusst.
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Wie
in der 6C gezeigt, kann,
falls der periphere Bereich des Reflexionsstrahls 100 von
der Blendeneinheit 91 mit der rechteckförmigen Öffnung 91A und den
Licht-Abschattplatten 91B und 91C abgeschnitten
bzw. ausgeblendet wird, die unerwünschte Verringerung der Amplitude
des von der Fotodiode 8 erzeugten Lese-Datensignals vermieden werden,
wenn sich der Lichtfleck auf dem Zwischenraum der optischen Platte 6A befindet.
Dies liegt daran, dass die Bereiche mit einer vergleichsweise hohen
Intensität
in dem Reflexionsstrahl 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform
nicht von der Blendeneinheit 91 abgeschattet werden.
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Folglich
ist es in der optischen Abtastvorrichtung, welche die Blendeneinheit 91 beinhaltet,
möglich,
Daten von der optischen Platte wirkungsvoll auszulesen, ohne dass
die unerwünschte
Verringerung der Amplitude des von dem Fotodetektor 8 erzeugten Lese-Datensignals
hervorgerufen wird, und zwar nicht nur dann, wenn auf die optische
Platte 6B zugegriffen wird, sondern auch dann, wenn auf
die optische Platte 6A zugegriffen wird.
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Die
Größe der Öffnung der
Blendeneinheit 9, des Flüssigkristall-Verschlusses 90 und
der Blendeneinheit 91 kann unter Verwendung experimenteller Ergebnisse
so geeignet vorbestimmt werden, dass die Erzeugung des Lese-Datensignals
mittels der Fotodiode 8 optimal wird, wenn auf die optische
Platte 6B zugegriffen wird. Die Größe der vorgenannten Öffnung wird
durch den Durchmesser der kreisförmigen Öffnung im
Falle der Blendeneinheit 9, durch den Hauptachsen-Durchmesser
und/oder den Nebenachsen-Durchmesser der ellipsenförmigen Öffnung im
Falle der Blendeneinheit 9 oder durch die Breite der rechteckförmigen Öffnung 91A im
Falle der Blendeneinheit 91 repräsentiert.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung hat sich das nachfolgende Verfahren als zur Bestimmung
der Größe der Öffnung der
Blendeneinheit 9, des Flüssigkristall-Verschlusses 90 oder
der Blendeneinheit 91 am geeignetsten herausgestellt. Das
heißt,
die Größe der Öffnung wird
so im Voraus bestimmt, dass die im Voraus bestimmte Größe geeignet
ist, um auf der Aufzeichnungsoberfläche der optischen Platte einen
geeigneten Lichtfleck auszubilden, wenn die Blendeneinheit auf bzw.
in einem optischen Strahlengang des auf die optische Platte gerichteten
Emissionsstrahls bzw. emittierten Lichtstrahls angeordnet ist.
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Genauer
gesagt, werden bei dem vorgenannten Verfahren die optischen Eigenschaften
der Objektivlinse 5 im Voraus in Abhängigkeit von der Dicke der
transparenten Schicht (0,6 mm) der optischen Platte 6A eingestellt,
so dass auf der Aufzeichnungsoberfläche der optischen Platte 6A ein
geeigneter Lichtfleck (der Durchmesser beträgt: 0,9 μm) mit der 0,6 mm dicken transparenten
Schicht ausgebildet wird. Mit der vorgenannten Objektivlinse wird die
Blendeneinheit auf dem optischen Strahlengang des auf die optische
Platte gerichteten Emissionsstrahls angeordnet und wird die Größe der Öffnung der
Blendeneinheit im Voraus bestimmt, so dass deren Größe geeignet
ist, so dass auf der Aufzeichnungsoberfläche der optischen Platte 6B mit
der 1,2 mm dicken transparenten Schicht ein geeigneter Lichtfleck
(der Durchmesser beträgt:
1,5 μm)
ausgebildet wird.
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Durch
Verwenden der optischen Abtastvorrichtung mit der vorgenannten Blendeneinheit
mit der Öffnung
mit der vorbestimmten Größe kann
durch ein Experiment bestätigt
werden, dass diese effizient Daten sowohl von der optischen Platte 6A als
auch von der optischen Platte 6B auslesen kann, ohne dass die
unerwünschte
Verringerung der Amplitude des von dem Fotodetektor 8 erzeugten
Lese-Datensignals hervorgerufen wird.
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Außerdem detektiert
in der optischen Abtastvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung
Ausführungsform,
wenn auf die optische Platte 6B zugegriffen wird, die Fotodiode 8 den
zentralen Bereich (SP1 in der 1F)
des Reflexionsstrahls (SP), um nur auf der Grundlage des zentralen
Bereichs ein Lese-Datensignal zu erzeugen, und detektiert, wenn auf
die optische Platte 6A zugegriffen wird, die Fotodiode 8 sowohl
den zentralen Bereich (SP1) als auch den peripheren Bereich (SP2)
des Reflexions strahls (SP), um auf der Grundlage des gesamten Reflexionsstrahls
(SP) ein Lese-Datensignal
zu erzeugen.
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Folglich
kann die optische Abtastvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform
Daten sowohl von optischen Platten 6A als auch von optischen
Platten 6B unter Verwendung derselben Vorrichtung auslesen,
ohne dass die unerwünschte
Verringerung der Amplitude eines von der Fotodiode 8 erzeugten
Lese-Datensignals hervorgerufen wird, und zwar nicht nur dann, wenn
auf die optische Platte 6A zugegriffen wird, sondern auch
dann, wenn auf die optische Platte 6B zugegriffen wird.
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Die 7A und 7B zeigen einen Abschnitt einer optischen
Abtastvorrichtung in einer anderen Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung. In den 7A und 7B werden die Elemente, die
dieselben sind wie entsprechende Elemente in der 1A, mit denselben Bezugszeichen bezeichnet
und wird deren Beschreibung ausgelassen werden.
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Gemäß der 7A wird der Reflexionsstrahl 100 von
der optischen Platte von dem Strahlteiler 3 auf die Detektionslinse 7 reflektiert.
Der Reflexionsstrahl 100 wird mit Hilfe der Detektionslinse 7 in
den konvergierenden Lichtstrahl gewandelt und der konvergierende
Lichtstrahl gelangt auf eine Fotodetektionseinheit 80.
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Gemäß der 7B umfasst die Fotodetektionseinheit 80 einen
ersten Detektionsbereich "BS", der den zentralen
Bereich des Reflexionsstrahls 100 detektiert, und einen
zweiten Detektionsbereich "AS", der den peripheren
Bereich des Reflexionsstrahls 100 detektiert. Wie in der 7B gezeigt, sind die beiden
Detektionsbereiche BS und AS um die Mitte der Fotodetektionseinheit 80 herum
angeordnet und ist der erste Detektionsbereich BS von dem zweiten
Detektionsbereich AS umgeben.
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In
der vorliegenden Ausführungsform
wird, wenn auf die optische Platte 6B zugegriffen wird,
auf der Grundlage des zentralen Bereichs des Reflexionsstrahls 100,
der von dem ersten Detektionsbereich BS detektiert wird, ein Lese-Datensignal
SB erzeugt. Gleichzeitig wird ein Lese-Datensignal, das basierend
auf dem peripheren Bereich des Reflexionsstrahls 100 erzeugt
wird, der von dem zweiten Detektionsbereich AS detektiert wird,
eliminiert. Andererseits wird, wenn auf die optische Platte 6A zugegriffen
wird, von der Fotodetektionseinheit 80 basierend auf dem
gesamten Reflexionsstrahl, der von dem ersten Detektionsbereich
BS und von dem zweiten Detektionsbereich AS detektiert wird, eine
Summe aus einem Lese-Datensignal SB und einem Lese-Datensignal SA
erzeugt.
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Um
die Erzeugung eines Lese-Datensignals mit Hilfe der Fotodetektionseinheit 80 effektiv
zu machen, wenn auf die optische Platte 6B zugegriffen wird,
wird die Lagebeziehung zwischen der Fotodetektionseinheit 80 und
der Detektionslinse 7 auf der optischen Achse der Detektionslinse 7 so
eingestellt, dass von dem zentralen Bereich des Reflexionsstrahls 100 auf
dem zweiten Detektionsbereich BS ein geeigneter Lichtfleck ausgebildet
wird.
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In
der vorstehend beschriebenen Ausführungsform kann die Blendeneinheit 9 (in
der 7A nicht gezeigt)
auf dem optischen Strahlengang des auf die Fotodetektionseinheit 80 gerichteten
Reflexionsstrahls angeordnet sein oder dort nicht angeordnet sein.
Falls die Blendeneinheit angeordnet ist, kann die optische Abtastvorrichtung
gemäß der vorliegenden
Ausführungsform
Daten sowohl von den optischen Platten 6A als auch von
den optischen Platten 6B effizienter auslesen.
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Die 8A bis 8B zeigen einen Abschnitt einer optischen
Abtastvorrichtung gemäß einer
noch anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. In der vorliegenden Ausführungsform
finden die Elemente in den 8A und 8B Anwendung in der optischen
Abtastvorrichtung gemäß der 7A.
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Die 8A zeigt ein optisches Element 93, das
kegelstumpfförmig
ausgebildet ist, und zeigt die 8B ein
optisches Element 95, das als abgeschnittenes Prisma ausge bildet
ist. Eines der optischen Elemente 93 und 95 ist
auf dem optischen Strahlengang zwischen der Detektionslinse 7 und
der Fotodetektionseinheit 80 in der 7A angeordnet. Die 8E zeigt eine Fotodetektionseinheit 83,
die in Kombination mit dem optischen Element 93 anstelle der
Fotodetektionseinheit 80 angeordnet ist, und die 8E zeigt eine Fotodetektionseinheit 85,
die in Kombination mit dem optischen Element 95 anstelle der
Fotodetektionseinheit 80 angeordnet ist. Die 8C ist eine Seitenansicht
des optischen Elements 93 (oder 95) und der Fotodetektionseinheit 83 (oder 85),
die in der optischen Abtastvorrichtung angeordnet sind.
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Jedes
der optischen Elemente 93 und 95 trennt den auf
die Fotodetektionseinheit 83 oder 85 gerichteten
Reflexionsstrahl in den zentralen Bereich und den peripheren Bereich
auf, und zwar auf Grund einer Lichtbrechung, wobei der zentrale
Bereich sich geradlinig ausbreitet und der periphere Bereich in
unterschiedliche Richtungen gebrochen wird.
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Der
Fotodetektor 83 umfasst, wie in der 8D gezeigt, einen ersten Detektionsbereich "BS1", welcher den zentralen
Bereich des Reflexionsstrahls detektiert, und einen zweiten Detektionsbereich "AS1", welcher den peripheren
Bereich des Reflexionsstrahls detektiert. Die beiden Detektionsbereiche
BS1 und AS1 sind um die Mitte der Fotodetektionseinheit 83 herum
angeordnet und der erste Detektionsbereich BS1 ist von dem zweiten
Detektionsbereich AS1 umgeben.
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In
der optischen Abtastvorrichtung, welche das optische Element 93 und
die Fotodetektionseinheit 83 umfasst, wird, wenn auf die
optische Platte 6B zugegriffen wird, ein Lese-Datensignal
SB1 basierend auf dem zentralen Bereich erzeugt, der von dem ersten
Detektionsbereich BS1 detektiert wird. Gleichzeitig wird ein Lese-Datensignal
eliminiert, das basierend auf dem peripheren Bereich erzeugt wird,
der von dem zweiten Detektionsbereich AS1 detektiert wird. Andererseits
wird, wenn auf die optische Platte 6A zugegriffen wird,
eine Summe aus einem Lese-Datensignal SB1 und aus einem Lese-Datensignal
SA1 von der Fotodetektionseinheit 80 basierend auf dem gesamten
Reflexionsstrahl erzeugt, der von dem ersten Detektionsbereich BS1
und von dem zweiten Detektionsbereich AS1 detektiert wird.
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Auch
die Fotodetektionseinheit 85 umfasst, wie in der 8D gezeigt, einen ersten
rechteckförmigen
Detektionsbereich "BS1", welcher den zentralen
Bereich des Reflexionsstrahls detektiert, und eine Mehrzahl von
zweiten rechteckförmigen
Detektionsbereichen "AS2", "AS3", "AS4" und "AS5", die den peripheren
Bereich des Reflexionsstrahls detektieren. Diese Bereiche BS1 und
AS2–AS5
sind um die Mitte der Fotodetektionseinheit 85 herum angeordnet und
der Bereich BS1 ist von den Bereichen AS2–AS5 umgeben.
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In
der optischen Abtastvorrichtung, die das optische Element 95 und
die Fotodetektionseinheit 85 beinhaltet, wird, wenn auf
die optische Platte 6B zugegriffen wird, ein Lese-Datensignal
SB1 basierend auf dem zentralen Bereich erzeugt, der von dem Detektionsbereich
BS1 detektiert wird. Wenn auf die optische Platte 6A zugegriffen
wird, wird von der Fotodetektionseinheit 85 basierend auf
dem gesamten Reflexionsstrahl, der von dem Detektionsbereich BS1
und den Detektionsbereichen AS2–AS5
detektiert wird, eine Summe aus einem Lese-Datensignal SB1 und aus
Lese-Datensignalen
SA2–SA5
erzeugt.
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Die 9A, 9B und 9C zeigen
einen Abschnitt einer optischen Abtastvorrichtung gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. In den 9A, 9B und 9C werden die Elemente, welche dieselben
sind wie entsprechende Elemente in der 1A, mit denselben Bezugszeichen bezeichnet
und wird deren Beschreibung ausgelassen werden.
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Die
optische Abtastvorrichtung gemäß der vorliegenden
Ausführungsform
verwendet anstelle der Blendeneinheit 9 in der 1A eine Beugungseinheit 97.
Die Beugungseinheit 97 trennt den Reflexionsstrahl 100,
der auf die Fotodetektionseinheit gerichtet ist, auf Grund einer
Lichtbeugung in den zentralen Bereich und den peripheren Bereich
auf.
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Die
Beugungseinheit 97 umfasst einen transparenten Bereich 97A und
ein Beugungsgitter 97B, wobei das Beugungsgitter 97B von
dem transparenten Bereich 97A umgeben ist. Der periphere
Bereich des Reflexionsstrahls gelangt durch den transparenten Bereich 97A der
Beugungseinheit 97 zu der Fotodetektionseinheit. Der zentrale
Bereich des Reflexionsstrahls 100 wird von dem Beugungsgitter 97B in einen
Beugungs-Lichtstrahl
umgewandelt, wobei der Beugungs-Lichtstrahl in einer vorbestimmten
Richtung passiert, die verschieden ist zu der Richtung des peripheren
Bereichs.
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Ein
bevorzugtes Beispiel für
das Beugungsgitter 97B ist ein Hologramm-Beugungsgitter
oder ein geblazetes (blazed) Beugungsgitter mit einer Beugungseffizienz
von nahezu 100%.
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Außerdem verwendet
die optische Abtastvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform
in der 9C anstelle der
Fotodiode 8 in der 1A eine
Fotodetektionseinheit 87. Der Reflexionsstrahl 100 von
der optischen Platte wird von dem Strahlteiler 3 auf die
Beugungseinheit 97 reflektiert. Der Reflexionsstrahl 100 wird
von der Beugungseinheit 97 auf Grund einer Lichtbeugung,
wie vorstehend beschrieben, in den zentralen Bereich und in den
peripheren Bereich aufgetrennt.
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Der
periphere Bereich des Reflexionsstrahls von der Beugungseinheit 97 wird
von der Detektionslinse 7 in den konvergierenden Lichtstrahl
gewandelt und der konvergierende Lichtstrahl gelangt bei einer ersten
Position auf die Fotodetektionseinheit 87. Der Beugungs-Lichtstrahl
(der zentrale Bereich des Reflexionsstrahls) von der Beugungseinheit 97 wird ebenfalls
von der Detektionslinse in den konvergierenden Lichtstrahl umgewandelt
und der konvergierende Lichtstrahl, der sich in der vorbestimmten
Richtung ausbreitet, trifft bei einer zweiten Position, die verschieden
ist zu der ersten Position des vorgenannten peripheren Bereichs,
auf der Fotodetektionseinheit 87 auf.
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Wie
in der 9C gezeigt, weist
die Fotodetektionseinheit 87 einen ersten Detektionsbereich 87A,
der den peripheren Bereich des Reflexionsstrahls detektiert, und
einen zweiten Detektionsbereich 87B auf, der den zentralen
Bereich des Reflexionsstrahls detektiert. Die zwei Detektionsbereiche 87A und 87B der
Fotodetektionseinheit 87 sind so angeordnet, dass diese
voneinander getrennt sind.
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Ähnlich zu
den zuvor beschriebenen Ausführungsformen
wird in der vorliegenden Ausführungsform,
wenn auf die optische Platte 6B zugegriffen wird, von der
Fotodetektionseinheit 87 basierend auf dem zentralen Bereich
des Reflexionsstrahls, der von dem zweiten Detektionsbereich 87B detektiert wird,
ein Lese-Datensignal erzeugt. Gleichzeitig wird ein Lese-Datensignal
eliminiert, das basierend auf dem peripheren Bereich des Reflexionsstrahls
erzeugt wird, der von dem ersten Detektionsbereich 87A detektiert
wird. Wenn andererseits auf die optische Platte 6A zugegriffen
wird, wird von der Fotodetektionseinheit basierend auf dem gesamten
Reflexionsstrahl, der von dem ersten und von dem zweiten Detektionsbereich 87A und 87B detektiert
wird, eine Summe aus einem ersten Lese-Datensignal und einem zweiten
Lese-Datensignal erzeugt.
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Die 10A und 10B zeigen einen Abschnitt einer optischen
Abtastvorrichtung einer anderen Ausführungsform gemäß der vorliegenden
Erfindung. In den 10A, 10B und 10C sind die Elemente, die dieselben
sind wie entsprechende Elemente in der 1A, mit denselben Bezugszeichen bezeichnet
und wird deren Beschreibung ausgelassen werden.
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In
der vorliegenden Ausführungsform
wird in der optischen Abtastvorrichtung in der 10A anstelle der Blendeneinheit 9 in
der 1A eine Reflexionseinheit 99 verwendet.
Die Reflexionseinheit 99 trennt den Reflexionsstrahl 100,
der auf die Fotodetektionseinheit gerichtet ist, auf Grund einer
Reflexion in den zentralen Bereich und in den peripheren Bereich
auf.
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Die
Reflexionseinheit 99 umfasst einen transparenten Bereich 99A und
einen Reflexionsspiegel 99B, wobei der Reflexionsspiegel 99B von dem
transparenten Bereich 99A umgeben ist. Der periphere Bereich
des Reflexionsstrahls gelangt durch den transparenten Bereich 99A der
Reflexionseinheit 99 zu einer Fotodetektionseinheit. Der zentrale
Bereich des Reflexionsstrahls 100 wird von dem Reflexionsspiegel 99B zu
einer anderen Fotodetektionseinheit reflektiert, wobei der reflektierte Strahl
sich in einer vorbestimmten Richtung ausbreitet, die verschieden
ist zu der Richtung des peripheren Bereichs.
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Wie
in der 10B gezeigt,
ist die Reflexionseinheit 99 auf bzw. in dem optischen
Strahlengang des Reflexionsstrahls von dem Strahlteiler 3 und
der Detektionslinse 7 unter 45° geneigt angeordnet. Eine erste
Fotodiode 80A und eine zweite Fotodiode 80B werden
in der optischen Abtastvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform
anstelle der Fotodiode 8 in der 1A verwendet. Außerdem ist eine zweite Detektionslinse 7B auf
einem optischen Strahlengang des Reflexionsstrahls von der Reflexionseinheit 99 zu
der zweiten Fotodiode 80B angeordnet, und zwar zusätzlich zu
der Detektionslinse 7. Der Reflexionsstrahl 100 von
der optischen Platte wird von dem Strahlteiler 3 zu der
Reflexionseinheit 99 hin reflektiert. Wie vorstehend beschrieben,
wird der Reflexionsstrahl 100 auf Grund einer Reflexion
von der Reflexionseinheit 99 in den zentralen Bereich und
in den peripheren Bereich aufgetrennt.
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Der
periphere Bereich des Reflexionsstrahls von dem transparenten Bereich 99A der
Reflexionseinheit 99 wird von der Detektionslinse 7 in
einen konvergierenden Lichtstrahl umgewandelt und der konvergierende
Lichtstrahl gelangt auf die erste Fotodiode. In gleicher Weise wird
der reflektierte Strahl (der zentrale Bereich des Reflexionsstrahls)
von dem Reflexionsspiegel 99B von der zweiten Detektionslinse 7B in
einen konvergierenden Lichtstrahl umgewandelt und der konvergierende
Lichtstrahl gelangt auf die zweite Fotodiode 80B.
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In
der vorliegenden Ausführungsform
wird, wenn auf die optische Platte 6B zugegriffen wird,
der konvergierende Lichtstrahl (der zentrale Bereich des Reflexionsstrahls)
von der zweiten Detektionslinse 7B mit Hilfe der zweiten
Fotodiode 80B detektiert und wird von der zweiten Fotodiode
basierend auf dem zentralen Bereich des Reflexionsstrahls ein Lese-Datensignal
erzeugt. Gleichzeitig wird die Erzeugung eines Lese-Datensignals basierend
auf dem peripheren Bereich des Reflexionsstrahls durch die zweite Fotodiode 80B verhindert.
Wenn andererseits auf die optische Platte 6A zugegriffen
wird, wird der konvergierende Lichtstrahl (der periphere Bereich
des Reflexionsstrahls) von der Detektionslinse 7 mit Hilfe der
ersten Fotodiode 80A detektiert und wird von der ersten
Fotodiode 80A und der zweiten Fotodiode 80B basierend
auf dem gesamten Reflexionsstrahl eine Summe aus einem ersten Lese-Datensignal
und einem zweiten Lese-Datensignal erzeugt.
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Bei
den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen in den 1A, 7A, 9B und 10B werden die Detektionslinse 7 und
die zweite Detektionslinse 7B dazu verwendet, um den Reflexionsstrahl
in einen konvergierenden Lichtstrahl umzuwandeln, so dass der konvergierende
Lichtstrahl korrekt auf die Fotodetektionseinheit gelangt. Wenn
die Größe der Fotodetektionseinheit
klein ist, muss die Detektionslinse 7 und/oder die zweite
Detektionslinse 7B enthalten sein, um den Reflexionsstrahl
von der optischen Platte korrekt zu detektieren. Wenn jedoch eine
Fotodetektionseinheit, die eine angemessene Größe aufweist, dazu verwendet
wird, um den gesamten Reflexionsstrahl zu detektieren, kann man
die Detektionslinse 7 und/oder die zweite Detektionslinse 7B von der
optischen Abtastvorrichtung weglassen.
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Als
Nächstes
zeigen die 11A und 11B eine optische Abtastvorrichtung,
auf die eine weitere Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung Anwendung findet. In den 11A und 11B werden
die Elemente, welche dieselben sind wie entsprechende Elemente in
der 1A, mit denselben
Bezugszeichen bezeichnet und wird deren Beschreibung ausgelassen
werden.
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Gemäß der 11A umfasst eine Lichtemissions-/Detektionseinheit 21 eine
Laserdiode 21A und eine Fotodiode 21B. Die Laserdiode 21A emittiert
einen Emissionsstrahl, der auf eine optische Platte gerichtet ist.
Die Fotodiode 21B detektier einen Reflexionsstrahl, der
von der optischen Platte reflektiert wird, und erzeugt basierend
auf dem Reflexionsstrahl ein Lese-Datensignal. In dieser Ausführungsform sind
die Laserdiode 21A und die Fotodiode 21B in einer
einzigen Einheit zusammengefasst.
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Wie
in der 11A gezeigt,
weist die Lichtemissions-/Detektionseinheit 21 einen Fensterbereich auf,
an dem ein Abdeckglas 21C angebracht ist. Der Emissionsstrahl
und der Reflexionsstrahl durchqueren das Abdeckglas 21C.
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Gemäß der 11B gelangt der Emissionsstrahl
(bei dem es sich um ein linear polarisiertes Licht handelt) von
der Lichtemissions-/Detektionseinheit 21 durch ein Polarisationshologramm 22 zu
einer Viertelwellenscheibe 23. Der Emissionsstrahl wird von
der Viertelwellenscheibe 23 in ein zirkular polarisiertes
Licht umgewandelt. Das zirkular polarisierte Licht von der Viertelwellenscheibe 23 wird
von dem Ablenkprisma 4 zu der Objektivlinse 5 hin
abgelenkt. Der abgelenkte Strahl von dem Ablenkprisma 4 wird von
der Objektivlinse 5 in einen konvergierenden Lichtstrahl
umgewandelt. Der konvergierende Lichtstrahl von der Objektivlinse 5 durchquert
die transparente Schicht 62 der optischen Platte 6A (oder 6B) und
auf der Aufzeichnungsoberfläche 60 (oder 61) der
optischen Platte wird ein Lichtfleck ausgebildet.
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In
vergleichbarer Weise zu der vorherigen Ausführungsform in der 1A werden die optischen
Eigenschaften der Objektivlinse 5 in der 11B im Voraus basierend auf der Dicke
(0,6 mm) der transparenten Schicht 62 der optischen Platte 6A festgelegt.
Wenn deshalb auf die optische Platte 6A zugegriffen wird,
wird der Lichtfleck auf der Aufzeichnungsoberfläche 60 der optischen
Platte 6A korrekt ausgebildet.
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Ein
Reflexionsstrahl von der optischen Platte durchquert die Objektivlinse 5 und
wird von dem Ablenkprisma 4 zu der Viertelwellenscheibe 23 hin
abgelenkt. Der Reflexi onsstrahl (bei dem es sich um ein zirkular
polarisiertes Licht handelt) von dem Ablenkprisma 4 wird
von der Viertelwellenscheibe 23 in ein linear polarisiertes
Licht umgewandelt. Das linear polarisierte Licht von der Viertelwellenscheibe 23 gelangt
auf das Polarisationshologramm 22.
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Das
linear polarisierte Licht von der Viertelwellenscheibe 23 wird
von dem Polarisationshologramm 22 zu der Fotodiode 21B der
Lichtemissions-/Detektionseinheit 21 abgelenkt. Das polarisierte Licht
des Reflexionsstrahls weist, wenn dieses auf das Polarisationshologramm 22 auftrifft,
eine Polarisationsebene auf, die um 90° zu einer Polarisationsebene
des linear polarisierten Lichts des Emissionsstrahls von der Laserdiode 21A verschoben
ist. Deshalb wird das polarisierte Licht von dem Polarisationshologramm 22 zu
der Fotodiode 21B hin abgelenkt.
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Die 12 zeigt das Polarisationshologramm 22 der
optischen Abtastvorrichtung in den 11A und 11B.
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Gemäß der 12 weist das Polarisationshologramm 22 einen
Hologrammbereich 22A auf, der den zentralen Bereich des
Reflexionsstrahls 100 unter Ausnutzung der Polarisation
zu der Fotodiode 21B hin ablenkt. Somit trifft der zentrale
Bereich des Reflexionsstrahls 100 von dem Hologrammbereich 22A auf
der Fotodiode 21B auf. Der periphere Bereich des Reflexionsstrahls 100 durchquert
einen peripheren Bereich des Polarisationshologramms 22, der
ein anderer ist als der Hologrammbereich 22A, und zwar
ohne abgehängt
zu werden. Somit trifft der periphere Bereich des Reflexionsstrahls 100 von dem
peripheren Bereich des Polarisationshologramms 22 nicht
auf der Fotodiode 21B auf.
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Wie
vorstehend beschrieben, werden die optischen Eigenschaften der Objektivlinse 5 im
Voraus basierend auf der Dicke (0,6 mm) der transparenten Schicht 62 der
optischen Platte 6A eingestellt und wird der Lichtfleck
auf der Aufzeichnungsoberfläche 60 der
optischen Platte 6A korrekt ausgebildet. Wenn deshalb auf
die Platte 6A zuge griffen wird, wandelt das Polarisationshologramm 22 den
auf die Fotodiode 21B gerichteten Reflexionsstrahl 100 unter
Ausnutzung der vorgenannten Polarisation so um, dass der Reflexionsstrahl 100 auf
die Fotodiode 21B auftreffen kann. Wenn andererseits auf
die optische Platte 6B zugegriffen wird, wandelt das Polarisationshologramm 22 den
auf die Fotodiode 21B gerichteten Reflexionsstrahl unter
Ausnutzung der vorgenannten Polarisation so um, dass der zentrale
Bereich des Reflexionsstrahls auf die Fotodiode 8 gelangen
kann und dass verhindert ist, dass der periphere Bereich des Reflexionsstrahls 100 auf
die Fotodiode 8 auftrifft.
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In
der Ausführungsform
gemäß der 1A wird die Detektion eines
Fokus-Fehlersignals und eines Spur-Fehlersignals getrennt zu dem
Lese-Datensignal ausgeführt,
das von der Fotodiode 8 basierend auf dem Reflexionsstrahl
von der optischen Platte erzeugt wird. In der folgenden Ausführungsform
kann auf Grund der Verwendung eines Polarisationshologramms 220 und
einer Fotodetektionseinheit 210B ein Fokus Fehlersignal
und ein Spur-Fehlersignal und ebenso ein Lese-Datensignal basierend
auf dem Reflexionsstrahl von der optischen Platte erzeugt werden,
ohne dass die Fokus-Fehler-Detektionseinheit
oder die Spur-Fehler-Detektionseinheit erforderlich wäre. Als
Nächstes
wird eine Beschreibung dieser Ausführungsform nachfolgend gegeben
werden.
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Die 13A und 13B zeigen ein anderes Polarisationshologramm 220 und
eine andere Fotodetektionseinheit 210B zur Verwendung in
der optischen Abtastvorrichtung gemäß der 11B.
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Gemäß den 13A und 13B weist das Polarisationshologramm 220 einen
Hologrammbereich 220A auf, der den zentralen Bereich des
Reflexionsstrahls zu der Fotodiode 21B hin ablenkt. Der
Hologrammbereich 220A ist in drei Hologramme 20A, 20B und 20C unterteilt,
wobei sich das Hologramm 20A in einem oberen Halbabschnitt
des Hologrammbereichs 220A befindet und sich die Hologramme 20B und 20C an
unteren Viertelabschnitten des Hologrammbereichs 220 befinden.
Auch die Foto detektionseinheit 210B ist in vier Lichtdetektionsbereiche "a" bis "d" unterteilt,
wobei die Lichtdetektionsbereiche so, wie dies in der 13B gezeigt ist, angeordnet
sind.
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Wie
in der 13B gezeigt,
wird in der vorliegenden Ausführungsform
eine obere Hälfte
des zentralen Bereichs des Reflexionsstrahls von der optischen Platte
durch das Hologramm 20A des Polarisationshologramms 220 zu
der Fotodetektionseinheit 210B hin abgelenkt und gelangt
der abgelenkte Reflexionsstrahl auf den Grenzbereich zwischen den Lichtdetektionsbereichen "a" und "b" der
Fotodetektionseinheit 210B. Untere Viertel des zentralen
Bereichs des Reflexionsstrahls 100 von der optischen Platte
werden durch die Hologramme 20B und 20C zu der
Fotodetektionseinheit 210B hin abgelenkt und die von den
Hologrammen 20B und 20C abgelenkten Reflexionsstrahlen
treffen auf die Lichtdetektionsbereiche "c" bzw. "d" der Fotodetektionseinheit 210B auf.
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Weil
die Lichtdetektionsbereiche "a" und "b" ein erstes Signal Sa und ein zweites
Signal Sb basierend auf dem zentralen Bereich des Reflexionsstrahls
von der optischen Platte ausgeben, kann man durch Erzeugung der
Differenz "Sa – Sb" zwischen den ersten
und zweiten Signalen Sa und Sb unter Verwendung eines bekannten
Messerklingen-Verfahrens (knife-edge) ein Fokus-Fehlersignal erhalten. Weil
die Lichtdetektionsbereiche "c" und "d" basierend auf dem Reflexionsstrahl
von der optischen Platte ein drittes Signal Sc und ein viertes Signal
Sd ausgeben, kann man durch Erzeugen der Differenz "Sc – Sd" zwischen den dritten
und vierten Signalen Sc und Sd unter Verwendung eines bekannten
Gegentakt-Verfahrens (push-pull method) ein Spur-Fehlersignal erhalten. Außerdem kann
man durch Erzeugen der Summe "Sa
+ Sb + Sc + Sc" der
Signale Sa, Sb, Sc und Sd für
jede der optischen Platten 6A und 6B in der vorliegenden
Ausführungsform
ein Lese-Datensignal erhalten.
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In
der vorliegenden Ausführungsform
wird, wenn auf die optische Platte 6B mit der größeren Schichtdicke
der transparenten Schicht (1,2 mm) zugegriffen wird, die Erzeugung
des Lese-Datensignals basierend auf dem Reflexionsstrahl unter Verwendung des
Polarisationshologramms 220 und der Fotodetektionseinheit 210B in
geeigneter Weise vorgenommen. Wenn jedoch auf die optische Platte 6A mit der
kleineren Dicke der transparenten Schicht (0,6 mm) zugegriffen wird,
ist die Amplitude des von der Fotodetektionseinheit 210B erzeugten
Lese-Datensignals auf Grund der Verwendung des Polarisationshologramms 220 verringert.
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Um
das vorgenannte Problem zu eliminieren, wenn auf die optische Platte 6A zugegriffen
wird, kann zu der optischen Abtastvorrichtung gemäß der vorliegenden
Ausführungsform
eine Signalform-Entzerrschaltung (equalizer) hinzugefügt sein.
Die Amplitude des Signals, das von der Fotodetektionseinheit 210B ausgegeben
wird, kann durch die Signalform-Entzerrschaltung elektrisch korrigiert
werden.
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Die 14 zeigt ein weiteres Polarisationshologramm 221 und
eine weitere Fotodetektionseinheit 211B zur Verwendung
in der optischen Abtastvorrichtung in der 11B. In der vorliegenden Ausführungsform
sind die Elemente der optischen Abtastvorrichtung, welche dieselben
sind wie entsprechende Elemente in der 11B, in der 14 nicht gezeigt und wird deren Beschreibung
aus Zweckmäßigkeitsgründen ausgelassen
werden.
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In
der vorliegenden Ausführungsform
ist es ebenfalls möglich,
das vorstehend genannte Problem zu eliminieren, wenn auf die optische
Platte 6A zugegriffen wird, indem das Polarisationshologramm 221 und
die Fotodetektionseinheit 211B verwendet wird.
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Gemäß der 14 weist das Polarisationshologramm 221 einen
Hologrammbereich 221A auf, der den zentralen Bereich des
Reflexionsstrahls 100 zu der Fotodetektionseinheit 211B hin
ablenkt, sowie einen Hologrammbereich 221B, welcher den
peripheren Bereich des Reflexionsstrahls zu der Fotodetektionseinheit 211B hin
ablenkt. Der Hologrammbereich 221A ist in drei Hologramme 20A, 20B und 20C ähnlich zu der
Ausführungsform
in den 13A und 13B unterteilt. Die Fotodetektionseinheit 211B ist
in fünf
Lichtdetektionsbereiche "a'" bis "e'" unterteilt.
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Wie
in der 14 gezeigt, wird
in der vorliegenden Ausführungsform
eine obere Hälfte
des zentralen Bereiches des Reflexionsstrahls von der optischen
Platte durch das Hologramm 20A zu der Fotodetektionseinheit 211B hin
abgelenkt und trifft der abgelenkte Reflexionsstrahl von dem Hologramm 20A auf
den Grenzbereich zwischen den Lichtdetektionsbereichen "a'" und "b'" der
Fotodetektionseinheit 211B auf. Untere Viertel des zentralen
Bereichs des Reflexionsstrahls von der optischen Platte werden von
den Hologrammen 20B und 20C zu der Fotodetektionseinheit 210B hin
abgelenkt und die von den Hologrammen 20B und 20C abgelenkten
Reflexionsstrahlen treffen auf die Lichtdetektionsbereiche "c'" bzw. "d'" der
Fotodetektionseinheit 211B auf. Außerdem wird der periphere Bereich
des Reflexionsstrahls von der optischen Platte von dem Hologrammbereich 221B zu
der Fotodetektionseinheit 211B hin abgelenkt und trifft
der abgelenkte Reflexionsstrahl dann auf den Lichtdetektionsbereich "e'" der
Fotodetektionseinheit 211B auf.
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Weil
die Lichtdetektionsbereiche "a'" und "b'" ein erstes Signal
Sa und ein zweites Signal Sb basierend auf dem Reflexionsstrahl
von der optischen Platte ausgeben, kann man durch Erzeugen der Differenz "Sa – Sb" zwischen den Signalen
Sa und Sb unter Verwendung des bekannten Messerklingen-Verfahrens
ein Fokus-Fehlersignal erhalten. Weil die Lichtdetektionsbereiche "c'" und "d'" ein
drittes Signal Sc und ein viertes Signal Sd basierend auf dem Reflexionsstrahl
von der optischen Platte ausgeben, kann man durch Erzeugen der Differenz "Sc – Sd" zwischen den Signalen
Sc und Sd unter Verwendung des bekannten Gegentakt-Verfahrens (push-pull
method) ein Spur-Fehlersignal
erhalten. Der Lichtdetektionsbereich "e'" gibt basierend auf dem
peripheren Bereich des Reflexionsstrahls von der optischen Platte
ein fünftes
Signal Se aus. Außerdem
kann man in der vorliegenden Ausführungsform, wenn auf die optische
Platte 6B zugegriffen wird, durch Erzeugen der Summe "Sa + Sb + Sc + Sd" der Signale Sa,
Sb, Sc und Sd ein Lese-Datensignal erhalten und kann man, wenn auf die
optische Platte 6A zugegriffen wird, durch Erzeugen der
Summe "Sa + Sb +
Sc + Sd + Se" der
Signale Sa, Sb, Sc, Sd und Se ein Lese-Datensignal erhalten.
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In
der vorliegenden Ausführungsform
wird; wenn auf die optischen Platten 6A und 6B zugegriffen
wird, die Erzeugung des Lese-Datensignals basierend auf dem Reflexionsstrahl
geeignet ausgeführt,
weil das Polarisationshologramm 221 und die Fotodetektionseinheit 211B verwendet
wird.
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Als
Nächstes
zeigt die 15 eine Variante der
optischen Abtastvorrichtung in der 11B.
In der 15 sind die Elemente,
welche dieselben sind wie entsprechende Elemente in der 11B mit denselben Bezugszeichen
bezeichnet und wird deren Beschreibung ausgelassen werden.
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Gemäß der 15 ist auf dem optischen Strahlengang
des Emissionsstrahls von der Lichtquelle (der Laserdiode 21A)
zu der Objektivlinse 5 eine Kollimatorlinse 2 vorgesehen.
Die Kollimatorlinse 2 wandelt den Emissionsstrahl von der
Lichtquelle 21A in einen parallelen Lichtstrahl um und
der parallele Strahl gelangt durch das Polarisationshologramm 22 zu
der Viertelwellenscheibe 23.
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In
der vorliegenden Ausführungsform
ist das Polarisationshologramm 22 zwischen der Kollimatorlinse 2 und
der Objektivlinse 5 angeordnet. Auch die Viertelwellenscheibe 23 ist
zwischen dem Polarisationshologramm 22 und der Objektivlinse 5 angeordnet.
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In
dem Fall der optischen Abtastvorrichtung in der 11b ist auf dem optischen Strahlengang des
Emissionsstrahls bzw. emittierenden Lichtstrahls keine Kollimatorlinse
angeordnet. Falls ein Abstand zwischen der Laserdiode 21A und
der Fotodiode 21B in der Richtung B senkrecht zu dem optischen
Strahlengang etwa 1 mm beträgt
und ein Abstand zwischen dem Polarisationshologramm und der Laserdiode 21A in
der Richtung A parallel zu dem optischen Strahlengang etwa 5 mm
beträgt,
beträgt
ein Ablenkwinkel, der dafür
erforderlich ist, damit das Polarisationshologramm 22 den Reflexionsstrahl
dazu veranlasst, in richtiger Weise auf der Fotodiode 21B zu konvergieren,
etwa 11,5 Grad. Der Ablenkwinkel ist in diesem Fall vergleichsweise
groß und
es ist schwierig, die Größe der optischen
Abtastvorrichtung zu verringern.
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In
dem Fall der optischen Abtastvorrichtung in der 15 ist die Kollimatorlinse 2 vorgesehen und
dies ermöglicht
es, die Größe der optischen
Abtastvorrichtung gemäß der vorliegenden
Ausführungsform
zu reduzieren. Falls eine Brennweite der Kollimatorlinse etwa 16
mm beträgt,
beträgt
der Abstand zwischen der Laserdiode 21A und der Fotodiode 21B in
der Richtung B etwa 1 mm und beträgt der Abstand zwischen dem
Polarisationshologramm 22 und der Laserdiode 21A in
der Richtung A etwa 5 mm und beträgt der Ablenkwinkel, der dazu
erforderlich ist, damit das Polarisationshologramm 22 das
polarisierte Licht des zentralen Bereichs des Reflexionsstrahls
dazu bringt, auf der Fotodiode 21B in richtiger Weise zu
konvergieren, etwa 3,6 Grad, was deutlich kleiner ist als der Ablenkwinkel
der Ausführungsform in
der 11B. Deshalb ist
es bei der vorliegenden Ausführungsform
möglich,
die Größe der optischen Abtastvorrichtung
erheblich zu verringern.
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Die 16 zeigt eine andere Variante
der optischen Abtastvorrichtung gemäß der 11B. In der 16 sind die Elemente, welche dieselben
sind wie entsprechende Elemente in der 11B, mit denselben Bezugszeichen bezeichnet
und wird deren Beschreibung ausgelassen werden.
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Gemäß der 16 ist ein Polarisationshologramm 22A an
dem Fensterabschnitt der Lichtemissions-/Detektionseinheit 21 mittels
eines Klebemittels angebracht, so dass die Laserdiode 21A,
die Fotodiode 21B und das Polarisationshologramm 22A einstückig mit
der Lichtemissions-/Detektionseinheit 21 ausgebildet sind.
Außerdem
ist die Kollimatorlinse 2 auf dem optischen Strahlengang
des Emissionsstrahls von der Laserdiode 21A zu der Objektivlinse 5 hin
angeordnet. Die Kollimatorlinse 2 wandelt den Emissionsstrahl
von der Lichtquelle 21A in einen parallelen Lichtstrahl
um, wobei der parallele Lichtstrahl auf die Viertelwellenscheibe 23 auftrifft.
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Weil
die Laserdiode 21A, die Fotodiode 21B und das
Polarisationshologramm 22A einstückig mit der Lichtemissions-/Detektionseinheit 21 ausgebildet sind,
ist es bei der vorliegenden Ausführungsform möglich, die
Größe der optischen
Abtastvorrichtung weiter zu verringern.
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Die 17 zeigt eine weitere Lichtemissions-/Detektionseinheit 21 zur
Verwendung in der optischen Abtastvorrichtung in der 11B. In der 17 sind die Elemente, welche dieselben
sind wie entsprechende Elemente in der 11A, mit denselben Bezugszeichen bezeichnet
und wird deren Beschreibung ausgelassen werden.
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Gemäß der 17 umfasst die Lichtemissions-/Detektionseinheit 21 die
Laserdiode 21A, die Fotodiode 21B, das Polarisationshologramm 22A und
eine Viertelwellenscheibe 23A, die in einer einzigen Einheit
angeordnet sind. Das Polarisationshologramm 22A ist an
dem Fensterabschnitt der Lichtemissions-/Detektionseinheit 21 auf
Grund der Verwendung eines Klebemittels angebracht. Außerdem ist
die Viertelwellenscheibe 23A auf Grund der Verwendung eines
Klebemittels an dem Polarisationshologramm 22A angebracht.
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Weil
die Lichtquelle 21A, die Fotodetektionseinheit 21B,
das Polarisationshologramm 22A und die Viertelwellenscheibe 23A einstückig mit
der Lichtemissions-/Detektionseinheit 21 ausgebildet
sind, kann die Größe der optischen
Abtastvorrichtung verringert und deren Aufbau vereinfacht werden.
Deshalb verwendet die optische Abtastvorrichtung gemäß der vorliegenden
Ausführungsform
einen einfachen Aufbau, der dabei nützlich ist, die Kosten zu reduzieren
oder eine effiziente Herstellung der optischen Abtastvorrichtung
zu ermöglichen.
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Außerdem umfasst
in den vorgenannten Ausführungsformen
in der 12 (oder 13A, 14) das Polarisationshologramm 22 (oder 220, 221)
das Hologramm 22A (oder 220A, 221A),
die kreisförmig
ausgebildet sind, wobei der Kreis eine Mitte auf weist, die auf dem
optischen Strahlengang des Reflexionsstrahls liegt. Das Hologramm 22A (oder 220A, 221A)
gemäß der vorliegenden
Erfindung ist jedoch nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt. Ein
Polarisationshologramm mit einem Hologramm das ellipsenförmig ausgebildet
ist, wobei die Ellipse eine Mitte aufweist, die auf dem optischen Strahlengang
des Reflexionsstrahls liegt, kann in geeigneter Weise von der optischen
Abtastvorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung verwendet werden.
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Die 19 zeigt ein weiteres Polarisationshologramm 22B zur
Verwendung in der optischen Abtastvorrichtung in der 11B. In der 19 ist die Richtung parallel zu einer
Spur der optischen Platte durch einen Pfeil "A" angedeutet
und ist die Richtung senkrecht zu der Richtung der Spur der optischen
Platte durch einen Pfeil "B" angedeutet.
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Wie
in der 19 gezeigt, weist
das Polarisationshologramm 22B ein rechteckförmiges Hologramm 22B1 auf,
das den zentralen Bereich des Reflexionsstrahls 100 von
der Viertelwellenscheibe 23 detektiert. Das rechteckförmige Hologramm 22B1 erstreckt
sich in der Richtung "A" parallel zu einer
Spur der optischen Platte. Bei der vorliegenden Ausführungsform
wird das Polarisationshologramm 22B in der 19 anstelle der optischen Abtastvorrichtung in
der 11B verwendet.
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In
der vorliegenden Ausführungsform
lenkt das rechteckförmige
Hologramm 22B1 den zentralen Bereich des Reflexionsstrahls
zu der Fotodetektionseinheit 21B hin ab, wenn auf die optische
Platte 6A oder auf die optische Platte 6B zugegriffen
wird. Das rechteckförmige
Hologramm 22B1 hat ein vorteilhaftes Merkmal, welches dasselbe
ist wie dasjenige der in der 5 gezeigten
Blendeneinheit 91. Für
Einzelheiten des vorteilhaften Merkmals der Blendeneinheit 91 sei
auf dessen vorstehende Beschreibung verwiesen, die auf die 6A, 6B und 6C Bezug
nahm.
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Außerdem ist
die vorliegende Erfindung nicht auf die vorstehend beschriebene
Ausführungsform beschränkt und
können
Varianten und Modifikationen vorgenommen werden, ohne den Schutzbereich
der vorliegenden Erfindung, wie dieser in den Patentansprüchen festgelegt
ist, zu verlassen.