[其他]光學(xué)掃描裝置

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 86105258
• 申請(qǐng)日: 1986-08-11
• 公開（公告）號(hào): CN86105258A
• 公開（公告）日: 1987-05-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 威廉穆斯·艾德里安納斯·亨里克斯;倫哈德·杭茲;卡爾-漢斯·邁耶;羅伯特·內(nèi)斯特·約瑟夫·范斯盧伊斯;杰勒德·埃杜亞德·范羅斯馬倫
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 菲利浦光燈制造公司
• 主分類號(hào): G02B26/10
• 分類號(hào): G02B26/10
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 吳秉芬

本發(fā)明涉及一種光學(xué)掃描裝置，該裝置用于控制并把光束對(duì)準(zhǔn)在待掃描的信息載體表面的記錄徑跡上。該掃描裝置有一個(gè)物鏡，物鏡有一個(gè)光軸，它裝有一個(gè)用來將光束在上述表面聚焦成掃描點(diǎn)上的物鏡透鏡。該掃描裝置還有一個(gè)用于連續(xù)修正物鏡相對(duì)于信息載體位置的電磁驅(qū)動(dòng)裝置，該驅(qū)動(dòng)裝置裝有一個(gè)安裝物鏡的物鏡架，該物鏡架有一個(gè)永磁材料制成的可運(yùn)動(dòng)的環(huán)形磁體，該磁體與光學(xué)軸共軸并配備有磁極，該驅(qū)動(dòng)裝置還裝有固定的線圈，該線圈位于中心定位的磁體軸的兩端區(qū)域內(nèi)的外側(cè)徑向平面上，并與上述磁體通過空氣隙相互進(jìn)行磁作用。

德國專利第3234288號(hào)（PHD82，089，本專利引為參考專利）曾報(bào)道過這種光學(xué)掃描裝置。在這種已知的掃描裝置中，物鏡固定在一個(gè)可運(yùn)動(dòng)的、軸向永磁化的套筒上。兩端作為磁極。固定安裝的驅(qū)動(dòng)裝置的線圈是分段線圈，線圈分成兩組，每組有三個(gè)或四個(gè)線圈，線圈繞組安置在套筒兩端的附近。各個(gè)分段線圈設(shè)計(jì)成具有兩部分線圈組成的扁平形線圈，相互共軸并與上述的套筒同軸分布，當(dāng)電流流經(jīng)線圈部分時(shí)，距套筒較遠(yuǎn)的線圈部分中的電流與流經(jīng)靠近套筒的線圈部分中的電流反向。采用這種已知的線圈排列法，可以產(chǎn)生所要求的沿著正交座標(biāo)系三個(gè)軸的三種力，以及繞上述座標(biāo)軸之兩個(gè)軸的兩種轉(zhuǎn)動(dòng)力矩。

采用這種已知的掃描裝置的驅(qū)動(dòng)裝置，原理上可實(shí)現(xiàn)全部所要求的物鏡運(yùn)動(dòng)。這些運(yùn)動(dòng)包括：方向平行于物鏡光軸的軸向運(yùn)動(dòng)，該運(yùn)動(dòng)用來將光束聚焦成光點(diǎn)落在旋轉(zhuǎn)光盤的信息表面上;以及兩種互成直角的徑向運(yùn)動(dòng)和/或繞兩個(gè)互成直角、并與光軸成直角的兩個(gè)軸的兩種傾斜運(yùn)動(dòng)。后四種運(yùn)動(dòng)用來對(duì)徑向和切向的光點(diǎn)徑跡跟蹤。

然而，這種已知的驅(qū)動(dòng)裝置是有缺點(diǎn)的，線圈與磁套筒之間的磁力隨著物鏡的軸向位移而改變，這樣，即使物鏡相對(duì)于兩線圈繞組之間的中心位置只有一個(gè)很小的軸向位移，驅(qū)動(dòng)裝置就不再具有按要求移動(dòng)物鏡的能力，這樣就達(dá)不到聚焦光束的要求和對(duì)光點(diǎn)徑跡跟蹤的要求。事實(shí)上，為實(shí)現(xiàn)沿光學(xué)軸的精確移動(dòng)，線圈繞組分隔遠(yuǎn)些是適宜的，但是，產(chǎn)生上述其他方向運(yùn)動(dòng)的可能性會(huì)由此而迅速地減少，以致即使物鏡距中心位置的距離很小，也不再能夠通過物鏡的適當(dāng)驅(qū)動(dòng)來保證光點(diǎn)的徑跡跟蹤。

本發(fā)明的目的是發(fā)明一種在序言中所述類型的光學(xué)掃描裝置，該裝置以這樣一種方式裝配線圈，使得當(dāng)物鏡移動(dòng)相當(dāng)遠(yuǎn)的距離時(shí)，聚焦運(yùn)動(dòng)所需的力和徑跡跟蹤所需的力保持不變或基本不變。

本發(fā)明的光學(xué)掃描裝置具有另一特性：即在上述外側(cè)徑向平面之間的至少一個(gè)中心徑向平面上還可以排列更多的線圈。

在這種光學(xué)掃描裝置中，當(dāng)物鏡移動(dòng)過比較遠(yuǎn)的距離時(shí)，聚焦運(yùn)動(dòng)所需的力和徑跡跟蹤所需的力保持不變或基本不變。

在優(yōu)選的實(shí)施方案中，至少三個(gè)分段線圈在所有情況下都排列在外平面中，磁體在其軸的兩端上裝有磁極。該實(shí)施方案的特點(diǎn)在于：至少在一個(gè)中心徑向平面中，存在至少三個(gè)分段線圈，每個(gè)分段線圈包括面對(duì)著磁體的主動(dòng)線圈部分（它沿磁體的周邊方向分布），和遠(yuǎn)離磁體的線圈部分。從磁體的周邊方向看上去，分段線圈彼此是毗鄰的。

本發(fā)明的上述線圈排列方式使得有可能利用中心平面中的線圈使物鏡在與光軸成直角的方向上移動(dòng)，還可以利用兩個(gè)在外側(cè)徑向平面中的線圈使物鏡沿物鏡光軸方向移動(dòng)，如果需要的話，后者的線圈也能夠用來使物鏡繞著與光軸成直角的軸傾斜。采用以簡(jiǎn)單的方法軸向磁化的磁體，可以實(shí)現(xiàn)上述這些可能性。

本發(fā)明掃描裝置的優(yōu)點(diǎn)為：在線圈被激勵(lì)后，當(dāng)物鏡移動(dòng)過一段足以聚焦光點(diǎn)并保持光點(diǎn)聚焦在光盤的信息表面上的距離時(shí)，線圈施加到磁體上的軸向力和徑向力至少幾乎保持不變。其它的優(yōu)點(diǎn)為：本發(fā)明良好的線圈排列方式使得可以將邊緣區(qū)域的線圈設(shè)計(jì)成扁平狀線圈，這意味著掃描裝置的結(jié)構(gòu)高度和磁體軸向尺寸以及物鏡架的軸向尺寸能夠做得很小。這樣就很容易地使物鏡架的重心處在物鏡透鏡的重心上。這樣所得到的另一優(yōu)點(diǎn)是：當(dāng)中心區(qū)域的線圈被激勵(lì)時(shí)，徑向力施加到帶有物鏡的物鏡架上，不會(huì)產(chǎn)生不可控制的力矩，而這種力矩會(huì)導(dǎo)致物鏡傾斜，由此而導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)失調(diào)。

在外側(cè)徑向平面中的分段線圈主要用于物鏡的軸向移動(dòng)。但是，通過對(duì)外側(cè)徑向平面分段線圈的選擇激勵(lì)，也可能由于磁體的傾斜，在磁體上施加力矩，這樣，物鏡會(huì)繞著與光軸成直角的軸作輕微旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。在選擇性激勵(lì)時(shí)，中心徑向平面中的分段線圈在徑向方向上移動(dòng)物鏡。這意味著在該實(shí)施方案中，僅有外側(cè)徑向平面中的線圈用來將光束聚焦成光點(diǎn)，如果需要的話，中心平面中的線圈連同外平面中的線圈，使物鏡對(duì)準(zhǔn)，以跟蹤待掃描的光盤的記錄徑跡。