光学扫描设备制造技术

一种光学扫描设备，其用于以第一和第二辐射束扫描第一和第二信息层。该设备包括一个辐射源和一个物镜组。该透镜组包括一个包含第一物镜（６１）和第二物镜（６２）的双重透镜系统（６１、６２），而第一物镜的横截面具有第一直径（ｄ↓［１］），第二物镜的横截面具有更小的第二直径（ｄ↓［２］）。将第一和第二透镜设置为用于把第一辐射束转变为具有第一数值孔径的第一聚焦辐射束。该物镜组进一步包括第三物镜（６３），其用于将第二辐射束转变为具有更小的第二数值孔径的第二聚焦辐射束。该第二和第三物镜集成为一个主体（６４）。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种光学扫描设备，该设备用于以第一辐射束扫描第一光学记录载体中的第一信息层，并以第二辐射束扫描第二光学记录载体中的第二信息层，该设备包括用于提供所述第一和第二辐射束的辐射源以及一个物镜组，该物镜组包括(1)包含第一物镜和第二物镜的双重透镜系统，其中第一物镜的横截面具有第一直径，并且第二物镜的横截面具有更小的第二直径，将所述第一和第二物镜设置为用于把所述第一辐射束转变为具有第一数值孔径的第一聚焦辐射束，从而在所述第一信息层的位置形成第一扫描光点，以及(2)第三物镜，该物镜用于把所述第二辐射束转变为具有更小的第二数值孔径的第二聚焦辐射束，从而在所述第二信息层的位置形成第二扫描光点。本专利技术还涉及一种物镜组，该物镜组用于将第一辐射束转变为具有第一数值孔径的第一聚焦辐射束，以及将第二辐射束转变为具有更小的第二数值孔径的第二聚焦辐射束，该物镜组包括(1)包含第一物镜和第二物镜的双重透镜系统，其中第一物镜的横截面具有第一直径，并且第二物镜的横截面具有更小的第二直径，将所述第一和第二物镜设置为用于把所述第一辐射束转变为具有第一数值孔径的第一聚焦辐射束。以及(2)第三物镜，该物镜用于把所述第二辐射束转变为具有更小的第二数值孔径的第二聚焦辐射束。“扫描一个信息层”是指通过辐射束进行的扫描，该扫描用于从信息层读取信息(“读取模式”)，在信息层中写入信息(“写入模式”)，和/或从信息层中擦除信息(“擦除模式”)。“信息密度”是指信息层每单位面积中所存储的信息量。它主要由该扫描设备在被扫描信息层上所形成的扫描光点的尺寸决定。通过减小扫描光点的尺寸可以提高信息密度。由于光点的尺寸尤其取决于形成该光点的辐射束的波长λ和数值孔径NA，所以可以通过增大NA和/或减小λ来减小扫描光点的尺寸。传统的光学扫描设备经常遇到的是对于具有不同格式的光学记录载体的兼容性问题，这是由于透明层的厚度差异引起的，该不同格式例如所谓的DVD格式和所谓的DVR格式。在下文中，“第一模式”是指光学扫描设备用于扫描第一信息层的运行模式，扫描所利用的是具有第一数值孔径NA1的第一聚焦辐射束。该数值孔径NA1适用于扫描具有第一信息密度的第一类型的光学记录载体(例如所谓的DVR格式)。“第二模式”是指光学扫描装置用于扫描第二信息层的运行模式，扫描所利用的是具有第二数值孔径NA2的第二聚焦辐射束，该第二数值孔径NA2小于第一数值孔径NA1。该数值孔径NA2适用于扫描具有第二信息密度的第二类型的光学记录载体(例如所谓的DVD格式)。换句话说，第一模式是光学扫描设备用于扫描具有高信息密度的记录载体的运行模式，而第二模式是光学扫描设备用于扫描具有低信息密度的记录载体的运行模式。“自由工作距离”(即物镜与被扫描信息层之间的距离)在被扫描的记录载体具有不同格式时是一个关键的参数，这是因为当记录载体的透明层厚度增加时，而且当相同的物镜用于以第一和第二模式进行扫描并在相同的共轭距离上运行时，该自由工作距离减小，共轭距离即物体与透镜之间的距离。换句话说，所述的兼容性问题就是要设计一种适用于以第一模式(例如DVR格式的盘)以及第二模式(例如DVD格式的盘)进行扫描的物镜组，其中在第一模式中可以利用相对较小的自由工作距离。一种解决兼容性问题的方案是提供具有两套独立的物镜的物镜组，一套用于以第一模式进行扫描，另一套用于以第二模式进行扫描。如对于空间、成本以及制造和操作的容易程度的关注一样，物镜组的设计变得极为重要。日本专利申请No.2001-067700描述了一种光学扫描设备，正如在开始的段落中所描述的，其包括一个具有两套独立的物镜的物镜组。本说明书的附附图说明图1表示了这种已知的物镜组1，该物镜组用于以第一辐射束RB1(第一模式)扫描第一信息层IL1并且以第二辐射束RB2(第二模式)扫描第二信息层IL2。该已知的物镜组包括具有大直径的第一物镜2，具有较小直径的第二物镜3，和具有大直径的第三物镜4。将透镜2、3和4安装在一个支撑部件5上，从而使得透镜2和3沿光轴AA’对准，透镜4沿另一条光轴BB’对准。透镜2和3将辐射束RB1转变为信息层IL1上的第一扫描光点SS1，并且透镜4将辐射束RB2转变为信息层IL2上的第二扫描光点SS2。JP 2001-067700中描述的设备的缺点是该物镜组包括了至少四个组成部件(三个透镜2、3和4以及一个支撑部件5)，由此使得该物镜组相对较大，这一点特别对于光学扫描设备中该物镜组的位置来说是有害的，使各个组成部件所占据空间的最小化一直是光学扫描设备的制造者所关心的。JP 2001-067700中描述的设备的另一个缺点是该物镜组包括四个要被组装在一起的部件，由此使得该物镜组在制造时相对困难，特别是在各个部件相对于各自光轴的对准方面。由于小透镜4的小直径(典型地只有几个毫米)，还因为如果物镜和信息层之间出现倾斜会导致扫描光点中产生彗差，所以安装特别关键。由于该彗差负面影响了信息层的扫描，所以通常不希望产生这样的彗差。而且，JP 2001-067700中描述的设备典型地需要将物镜组安装在用于控制第一和第二扫描光点位置的传动装置上，该位置相对于(1)第一和第二信息层各自的位置(2)和/或所述被扫描的第一和第二信息层的轨道的位置。在组装过程中，必须将透镜2、3和4沿着各自的光轴进行调整。有两种方法来组装这两套独立的物镜第一种方法在传动装置以外进行，而第二种方法在传动装置内部进行。然而，第一种方法需要利用一个附加部件来支撑第一、第二和第三物镜，因此使得物镜组相对比较昂贵和体积比较大，这样不能节省空间。第二种方法的缺点在于一旦物镜被组装在传动装置中并且在其中固定(即粘合)，那么由于测试原因物镜组的报废将导致传动装置的报废，这是不节省成本的。本专利技术的一个目的是提供一种如开始的段落中所描述的光学扫描设备，该光学扫描设备适用于以第一种和第二种模式运行，同时降低了制造成本。利用如开始的段落中所描述的光学扫描设备就实现了该目的，根据本专利技术，在该光学扫描设备中的第二和第三物镜集成为一个主体。该设备的优点在于该设备可以兼容扫描第一光学记录载体(例如所谓的DVR格式的盘)的第一信息层，和扫描第二光学记录载体(例如所谓的DVD格式的盘)的第二信息层，同时该设备节省成本并且易于组装，这是因为仅需要组装两个部分(第一物镜和主体)以形成物镜组。该设备的另一个优点在于在将该物镜组安装到传动装置中之前，一旦第一物镜被组装在主体中，该透镜的光轴可以充分地与第二物镜的光轴对准。这样，制造者可以检查物镜组是否符合所需的技术要求，并且如果需要，则在将该物镜组安装在传动装置上之前，报废该物镜组。因此，该物镜组可以在该传动装置之外进行测试。所以物镜组的报废不需要报废传动装置，这一点比起已知的物镜组而言更加地节省成本。这种设备的另一个优点在于允许更大的制造公差，特别对于彗差校正而言。在组装过程中，通过在主体中定位第一物镜，可以相对于第三物镜来调整双重透镜系统的光轴。如果使第三物镜相对于记录载体的正常方向定向而产生了彗差，那么在组装过程中可以使该双重透镜系统的光轴相对于正常方向倾斜地定位。这样，该双重透镜系统也产生了像差。然后可以使双重透镜系统所产生的彗差量与第三透镜所产生的彗差量相本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学扫描设备（２０），用于以第一辐射束（２３）扫描第一光学记录载体（２２）的第一信息层（２１），并以第二辐射束（２６）扫描第二光学记录载体（２５）的第二信息层（２４），该设备包括用于提供所述第一和第二辐射束的辐射源（３０）以及一个物镜组（３１），该物镜组包括：　　　　包含第一物镜（６１）和第二物镜（６２）的双重透镜系统（６１、６２），其中第一物镜的第一横截面（Ｓ↓［１］）具有第一直径（ｄ↓［１］），并且第二物镜的第二横截面（Ｓ↓［２］）具有更小的第二直径（ｄ↓［２］），将所述第一和第二物镜设置为用于把所述第一辐射束转变为具有第一数值孔径（ＮＡ↓［１］）的第一聚焦辐射束（４１），从而在所述第一信息层的位置形成第一扫描光点（４２），以及　　　　第三物镜（６３），该物镜用于把所述第二辐射束转变为具有更小的第二数值孔径（ＮＡ↓［２］）的第二聚焦辐射束（４３），从而在所述第二信息层的位置形成第二扫描光点（４４），　　　　其特征在于，所述的第二和第三物镜集成为一个主体（６４）。

【技术特征摘要】
EP 2001-12-5 01204700.71.一种光学扫描设备(20)，用于以第一辐射束(23)扫描第一光学记录载体(22)的第一信息层(21)，并以第二辐射束(26)扫描第二光学记录载体(25)的第二信息层(24)，该设备包括用于提供所述第一和第二辐射束的辐射源(30)以及一个物镜组(31)，该物镜组包括包含第一物镜(61)和第二物镜(62)的双重透镜系统(61、62)，其中第一物镜的第一横截面(S1)具有第一直径(d1)，并且第二物镜的第二横截面(S2)具有更小的第二直径(d2)，将所述第一和第二物镜设置为用于把所述第一辐射束转变为具有第一数值孔径(NA1)的第一聚焦辐射束(41)，从而在所述第一信息层的位置形成第一扫描光点(42)，以及第三物镜(63)，该物镜用于把所述第二辐射束转变为具有更小的第二数值孔径(NA2)的第二聚焦辐射束(43)，从而在所述第二信息层的位置形成第二扫描光点(44)，其特征在于，所述的第二和第三物镜集成为一个主体(64)。2.如权利要求1所述的光学扫描设备(20)，其中所述第二和第三物镜(62、63)中的每一个都具有面向被扫描信息层的位置的出射表面(62B、63B)，并且其中所述第二物镜(62)的出射表面(62B)与所述第三物镜(63)的出射表面(63B)位于同一个平面内。3.如权利要求1所述的光学扫描设备(20)，其中所述第二和第三物镜(62、63)中的每一个都具有面向被...

【专利技术属性】
技术研发人员：BHW亨德里克斯，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]