[其他]用于電磁懸浮物鏡的平移和角度位置檢測系統的光掃描裝置

在審

• 申請號: 101986000004848
• 申請日: 1986-06-07
• 公開（公告）號: CN1003682B
• 公開（公告）日: 1989-03-22
• 發明（設計）人: 杰勒德·埃杜亞德·范羅斯馬倫
• 申請（專利權）人: 菲利浦光燈制造公司
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 吳秉芬;肖**昌

一光掃描裝置，帶有一輻射源；一物鏡和一用以測定在掃描裝置中物鏡的平移位置和角度位置的平移位置和角度位置檢測系統。此系統包括一個中心對著物鏡且固定在物鏡上的錐狀環形鏡，一對安置于錐狀環形反射器的輻射通道中的輻敏感檢測系統，還包括由一環形帶隔離的兩個檢測器，每個分為四個象限，此掃描裝置還包括一電磁系統，它有在物鏡周圍的一環形永久磁鐵和至少六個安置于兩個軸向移動平面中的磁繞組。

本發明為一光掃描裝置。其組成部分為：一輻射源，一用來聚焦由輻射源產生的輻射光束以便在被掃描的表面上形成掃描光點的物鏡，一平移位置和角度位置的檢測系統，用來檢測物鏡沿兩個正交軸的平移位置和物鏡對于此兩軸的角度位置，此兩軸均垂直于輻射光束主射線延伸，和一驅動機構，用以平移和轉動物鏡，使其對應于由平移位置和角度位置檢測系統提供的電控信號。本發明也涉及到在光記錄載體信息面上讀出和/或記錄信息的設備。

“物鏡”一詞應理解為最廣泛的含義。它可以由多個透鏡元件組成，也可以由具有例如：一個或兩個非球面的、單一的透鏡元件組成。有時物鏡也可以指諸如全息鏡或不按折射而是按衍射工作的透鏡。

編號為No4，425，043的美國專利說明書描述了一個用于讀出和/或寫入光記錄載體設備的光學掃描裝置。其中的物鏡及其固定器懸掛在一個電磁系統中，該系統確保物鏡牢固地隨著掃描裝置運動。換句話說，物鏡在掃描裝置中據有一堅實的固定位置，不與其它元件發生物理接觸，也就是說物鏡是浮著的。其結果是物鏡的位置和運動不受非所要的諧振的影響。如果在掃描裝置中物鏡是以機械的或彈性的方法懸掛起來，此種諧振就要起作用。用電磁方法懸掛或支持物鏡，對物鏡形成的掃描的穩定性是非常有益的。

既然物鏡能夠按要求跟隨掃描系統運動或變化，必須采取措施來檢測物鏡對于輻射光束主射線的平移位置和物鏡對于主射線方向的光軸的角度位置，并使這些位置得到校正。

已經公開的歐洲專利局第0，070，070號申請描述了幾種物鏡的電磁懸浮系統。在這些系統當中，磁繞組由平移位置和角度位置信號來控制。其方法是，當設備進行工作時，物鏡不僅保持懸浮著而且是調節在正確的平移位置和角度位置上。為了得到所需要的這種控制信號，可以按上述編號為4，425，043美國專利說明書在物鏡園周或支持架上安置一反射棱鏡，此棱鏡作為分離的平移位置和角度位置檢測系統的一部分，該系統還包括一個輻射源，和一個對輻射敏感的檢測系統。此系統至少帶有四個分開的檢測器。棱鏡將輻射源發射的光束反射到檢測系統并把此光束分裂為兩個支光束，每一個支光束由至少有兩個的一組檢測器接收。在此兩個支光束上的輻射-分布，也即檢測器的輸出信號首先是由棱鏡，隨后是由物鏡的平移位置和角度位置決定的，這些位置與輻射光束的固定位置及方位有關。

上述平移位置和角度位置檢測系統需要一些附屬設備如附加的輻射源。而且，該系統可能出現各不同檢測信號間的和各不同控制環路間的干擾，使整個平移位置和角度位置檢測系統不穩定。此外，此平移位置和角度位置檢測系統可能只工作于與物鏡光軸橫切平面上看到的棱鏡的一特定位置上。在此系統中應確保物鏡不能在其本身軸上旋轉，或者應提供另一個檢測器來檢測棱鏡在物鏡軸上的旋轉，從而對棱鏡的位置進行校正。

本發明的目的是要提供一種平移位置和角度位置檢測系統，以實現物鏡的兩種平移和兩種樞軸運動的獨立測量。這只需要在掃描裝置中加上幾個簡單的設備，而且不受物鏡在其軸上旋轉的影響。為此，本發明的特點是，其平移位置和角度位置檢測系統包括一個錐狀環形鏡，其中心對著物鏡，且對于物鏡是固定不動的;有一個對輻射敏感的檢測系統，安置于由鏡子反射來的輻射通道中，由兩個檢測器組成，此兩個檢測器由一環形帶子隔開，每一檢測器分為四個象限。

檢測物鏡的平移位置和角度位置，使用的是來自設備輻射源的一部分輻射，這部分輻射既不落在物鏡的光瞳之內，也不投射到掃描點上。這樣，就不需為了位置檢測提供分離的輻射源。此輻射是由錐狀鏡子反射而來以便形成一環狀輻射光點，其平均直徑和對輻射敏感的檢測系統環狀帶子直徑相當。此系統形狀簡單，可以集裝在一基片上。錐狀鏡子的偏轉乃至物鏡對其橫切于輻射光束主射線的兩軸的偏轉和錐狀鏡子沿此兩軸的位移均導致檢測系統上輻射分布強度中心產生不同的位移，使這些位移和偏轉可以逐個獨立地被檢測到。因為錐狀鏡子是環形的，錐狀鏡子對光束主射線的轉動不影響檢測信號。