[其他]光學掃描裝置

無效

• 申請號: 86105258
• 申請日: 1986-08-11
• 公開（公告）號: CN86105258A
• 公開（公告）日: 1987-05-27
• 發明（設計）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·內斯特·約瑟夫·范斯盧伊斯;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
• 主分類號: G02B26/10
• 分類號: G02B26/10
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 吳秉芬

本發明涉及一種光學掃描裝置，該裝置用于控制并把光束對準在待掃描的信息載體表面的記錄徑跡上。該掃描裝置有一個物鏡，物鏡有一個光軸，它裝有一個用來將光束在上述表面聚焦成掃描點上的物鏡透鏡。該掃描裝置還有一個用于連續修正物鏡相對于信息載體位置的電磁驅動裝置，該驅動裝置裝有一個安裝物鏡的物鏡架，該物鏡架有一個永磁材料制成的可運動的環形磁體，該磁體與光學軸共軸并配備有磁極，該驅動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域內的外側徑向平面上，并與上述磁體通過空氣隙相互進行磁作用。

德國專利第3234288號（PHD82，089，本專利引為參考專利）曾報道過這種光學掃描裝置。在這種已知的掃描裝置中，物鏡固定在一個可運動的、軸向永磁化的套筒上。兩端作為磁極。固定安裝的驅動裝置的線圈是分段線圈，線圈分成兩組，每組有三個或四個線圈，線圈繞組安置在套筒兩端的附近。各個分段線圈設計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，當電流流經線圈部分時，距套筒較遠的線圈部分中的電流與流經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，可以產生所要求的沿著正交座標系三個軸的三種力，以及繞上述座標軸之兩個軸的兩種轉動力矩。

采用這種已知的掃描裝置的驅動裝置，原理上可實現全部所要求的物鏡運動。這些運動包括：方向平行于物鏡光軸的軸向運動，該運動用來將光束聚焦成光點落在旋轉光盤的信息表面上;以及兩種互成直角的徑向運動和/或繞兩個互成直角、并與光軸成直角的兩個軸的兩種傾斜運動。后四種運動用來對徑向和切向的光點徑跡跟蹤。

然而，這種已知的驅動裝置是有缺點的，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，即使物鏡相對于兩線圈繞組之間的中心位置只有一個很小的軸向位移，驅動裝置就不再具有按要求移動物鏡的能力，這樣就達不到聚焦光束的要求和對光點徑跡跟蹤的要求。事實上，為實現沿光學軸的精確移動，線圈繞組分隔遠些是適宜的，但是，產生上述其他方向運動的可能性會由此而迅速地減少，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驅動來保證光點的徑跡跟蹤。

本發明的目的是發明一種在序言中所述類型的光學掃描裝置，該裝置以這樣一種方式裝配線圈，使得當物鏡移動相當遠的距離時，聚焦運動所需的力和徑跡跟蹤所需的力保持不變或基本不變。

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

在這種光學掃描裝置中，當物鏡移動過比較遠的距離時，聚焦運動所需的力和徑跡跟蹤所需的力保持不變或基本不變。

在優選的實施方案中，至少三個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。該實施方案的特點在于：至少在一個中心徑向平面中，存在至少三個分段線圈，每個分段線圈包括面對著磁體的主動線圈部分（它沿磁體的周邊方向分布），和遠離磁體的線圈部分。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，還可以利用兩個在外側徑向平面中的線圈使物鏡沿物鏡光軸方向移動，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。采用以簡單的方法軸向磁化的磁體，可以實現上述這些可能性。

本發明掃描裝置的優點為：在線圈被激勵后，當物鏡移動過一段足以聚焦光點并保持光點聚焦在光盤的信息表面上的距離時，線圈施加到磁體上的軸向力和徑向力至少幾乎保持不變。其它的優點為：本發明良好的線圈排列方式使得可以將邊緣區域的線圈設計成扁平狀線圈，這意味著掃描裝置的結構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點是：當中心區域的線圈被激勵時，徑向力施加到帶有物鏡的物鏡架上，不會產生不可控制的力矩，而這種力矩會導致物鏡傾斜，由此而導致驅動失調。

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