光学扫描装置制造方法及图纸

光学扫描装置具有带一光轴的物镜用来在信息载体表面上将光束聚焦成扫描光点；还具有用于修正物镜相对于信息载体位置的电磁驱动装置，其上装有装配物镜的物镜架．物镜架上有一可动的永磁性材料的磁体，与光轴共轴并装有磁极．驱动装置还装有固定的线圈，经空气隙与上述磁极相互作用．固定的线圈沿至少三个径向平面排列．其中两平面（Ⅰ和Ⅱ）位于中心定位的磁体轴的两端区域内，至少一个中心径向平面（Ⅲ）排列在上述外侧经向平面之间．（*该技术在2006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装置，该装置用于控制并把光束对准在待扫描的信息载体表面的记录径迹上。该扫描装置有一个物镜，物镜有一个光轴，它装有一个用来将光束在上述表面聚焦成扫描点上的物镜透镜。该扫描装置还有一个用于连续修正物镜相对于信息载体位置的电磁驱动装置，该驱动装置装有一个安装物镜的物镜架，该物镜架有一个永磁材料制成的可运动的环形磁体，该磁体与光学轴共轴并配备有磁极，该驱动装置还装有固定的线圈，该线圈位于中心定位的磁体轴的两端区域内的外侧径向平面上，并与上述磁体通过空气隙相互进行磁作用。德国专利第3234288号(PHD82，089，本专利引为参考专利)曾报道过这种光学扫描装置。在这种已知的扫描装置中，物镜固定在一个可运动的、轴向永磁化的套筒上。两端作为磁极。固定安装的驱动装置的线圈是分段线圈，线圈分成两组，每组有三个或四个线圈，线圈绕组安置在套筒两端的附近。各个分段线圈设计成具有两部分线圈组成的扁平形线圈，相互共轴并与上述的套筒同轴分布，当电流流经线圈部分时，距套筒较远的线圈部分中的电流与流经靠近套筒的线圈部分中的电流反向。采用这种已知的线圈排列法，可以产生所要求的沿着正交座标系三个轴的三种力，以及绕上述座标轴之两个轴的两种转动力矩。采用这种已知的扫描装置的驱动装置，原理上可实现全部所要求的物镜运动。这些运动包括方向平行于物镜光轴的轴向运动，该运动用来将光束聚焦成光点落在旋转光盘的信息表面上;以及两种互成直角的径向运动和/或绕两个互成直角、并与光轴成直角的两个轴的两种倾斜运动。后四种运动用来对径向和切向的光点径迹跟踪。然而，这种已知的驱动装置是有缺点的，线圈与磁套筒之间的磁力随着物镜的轴向位移而改变，这样，即使物镜相对于两线圈绕组之间的中心位置只有一个很小的轴向位移，驱动装置就不再具有按要求移动物镜的能力，这样就达不到聚焦光束的要求和对光点径迹跟踪的要求。事实上，为实现沿光学轴的精确移动，线圈绕组分隔远些是适宜的，但是，产生上述其他方向运动的可能性会由此而迅速地减少，以致即使物镜距中心位置的距离很小，也不再能够通过物镜的适当驱动来保证光点的径迹跟踪。本专利技术的目的是专利技术一种在序言中所述类型的光学扫描装置，该装置以这样一种方式装配线圈，使得当物镜移动相当远的距离时，聚焦运动所需的力和径迹跟踪所需的力保持不变或基本不变。本专利技术的光学扫描装置具有另一特性即在上述外侧径向平面之间的至少一个中心径向平面上还可以排列更多的线圈。在这种光学扫描装置中，当物镜移动过比较远的距离时，聚焦运动所需的力和径迹跟踪所需的力保持不变或基本不变。在优选的实施方案中，至少三个分段线圈在所有情况下都排列在外平面中，磁体在其轴的两端上装有磁极。该实施方案的特点在于至少在一个中心径向平面中，存在至少三个分段线圈，每个分段线圈包括面对着磁体的主动线圈部分(它沿磁体的周边方向分布)，和远离磁体的线圈部分。从磁体的周边方向看上去，分段线圈彼此是毗邻的。本专利技术的上述线圈排列方式使得有可能利用中心平面中的线圈使物镜在与光轴成直角的方向上移动，还可以利用两个在外侧径向平面中的线圈使物镜沿物镜光轴方向移动，如果需要的话，后者的线圈也能够用来使物镜绕着与光轴成直角的轴倾斜。采用以简单的方法轴向磁化的磁体，可以实现上述这些可能性。本专利技术扫描装置的优点为在线圈被激励后，当物镜移动过一段足以聚焦光点并保持光点聚焦在光盘的信息表面上的距离时，线圈施加到磁体上的轴向力和径向力至少几乎保持不变。其它的优点为本专利技术良好的线圈排列方式使得可以将边缘区域的线圈设计成扁平状线圈，这意味着扫描装置的结构高度和磁体轴向尺寸以及物镜架的轴向尺寸能够做得很小。这样就很容易地使物镜架的重心处在物镜透镜的重心上。这样所得到的另一优点是当中心区域的线圈被激励时，径向力施加到带有物镜的物镜架上，不会产生不可控制的力矩，而这种力矩会导致物镜倾斜，由此而导致驱动失调。在外侧径向平面中的分段线圈主要用于物镜的轴向移动。但是，通过对外侧径向平面分段线圈的选择激励，也可能由于磁体的倾斜，在磁体上施加力矩，这样，物镜会绕着与光轴成直角的轴作轻微旋转运动。在选择性激励时，中心径向平面中的分段线圈在径向方向上移动物镜。这意味着在该实施方案中，仅有外侧径向平面中的线圈用来将光束聚焦成光点，如果需要的话，中心平面中的线圈连同外平面中的线圈，使物镜对准，以跟踪待扫描的光盘的记录径迹。为了对物镜产生恒定的轴向提升力，要求组成线圈绕组的两个外侧径向平面的分段线圈之间有一确定的最小距离。有一种可能的实施方案，使在上述分段线圈绕组之间留有的间隙被经济地加以利用。这个方案的特点是中心径向平面中分段线圈的轴向尺寸大于边缘区域中分段线圈的轴向尺寸。采用这种线圈排列法，可以将大的并且是恒定的轴向力和径向力施加在物镜上，使得物镜能够快速移动。这样具有另一优点在中心径向平面中的大部分线圈提供更多的调整和校准的可能性，这样能够提高扫描装置中所采用的伺服系统的灵敏度。在另一优选方案中，磁体在其轴两端装有磁极，其特点是在上述每个径向平面中的线圈为环形线圈，这些线圈绕上述磁体共轴排列，并且至少有三个分段线圈位于中心径向平面中，当在磁体的周边方向看上去时，这些分段线圈相互毗邻。这一优选实施方案所具有的优点为由于环形线圈仅仅用来使物镜轴向运动以达到聚焦目的，所以可以实现非常高效的轴向移动，这是因为环形线圈能够完全处在磁体磁场的有效区域内。由于环形线圈不能将任何转矩施加在磁体上，所以在中心径向平面中的线圈要参与径迹跟踪并对任何失真的信息载体进行角度修正。为达到此目的而设计的实施方案具有的特点为在所有的情况下，上述分段线圈均由面对磁体并沿磁体周边方向分布的主动线圈部分和远离磁体的线圈部分组成。这一实施方案具有特别简单的结构，仅需一个简单的控制系统来激励分段线圈;当采用三个分段线圈时，仅需五个放大器。另一个可能实施的方案在结构方面稍复杂些，但可以实现高效径向运动，其特点为把分段线圈设计成线圈绕组，从磁体轴方向看上去，绕组相互排成一排，每一线圈绕组的各个线圈有两个平行的主动线圈部分，沿磁体周边方向分布，其中一个主动线圈部份在径向与磁体相邻，并且经与磁体成一角度的远离磁体的线圈部份与另一主动线圈部份相接，上述另一主动线圈部份处在所给磁体磁极的相对方向。如果上述的环形线圈具有一些向外突出的部份可使分段线圈的另一些线圈部份分布在上面，这是特别有效的。该实施方案的分段线圈是按此方法设计的，并相对于物镜架校准，使得分段线圈的绝大部份能够处在磁场的有效范围内。根据另一实施方案，其中至少有三个分段线圈在所有情况下都排列在外侧径向平面中，其磁体由两个反射磁化的环形部分组成，轴向一个叠一个地放置。该扫描装置具有与众不同的特点环形磁体在中心径向平面上被环形线圈所封闭。通过在中心径向平面中引入环形线圈，可以实现用这一区域内的径向磁场来产生聚焦用的轴向力。因而，用这种光学扫描装置，可以通过简单的方式得到线圈驱动轴向力和径向力之间的一定的分离。由于分段线圈排列在外径向平面区域内，在轴方向上力矢量的施加点位于磁体重力中心的外侧。因此，除了可以控制物镜上述三个座标轴的三种平移运动外，也可以实现绕其中两个轴的两种旋转运动。在本专利技术的另一个实施方案中，磁体由两个分段环组本文档来自技高网...

【技术保护点】
用来控制并将光束对准在待扫描的信息载体表面的记录径迹上的光学扫描装置，该扫描装置有一个物镜，物镜有光轴，该物镜装有一个物镜透镜，用来将光束在上述表面上聚焦成扫描点，该扫描装置还有一个电磁驱动装置，用于连续修正物镜相对于信息载体的位置，驱动装置装有物镜架，该物镜架有一个可运动的、与光轴共轴安装的环形永磁材料的磁体，上述磁体装有磁极，该驱动装置还装有固定的线圈，该线圈位于中心定位的磁体轴的两端区域内的外侧径向平面中，并经由空气隙与上述磁体相互作用，在该装置中，还可以在上述外侧径向平面之间的至少一个中心平面内排列线圈。

【技术特征摘要】
DE 1985-8-14 P3529088.9;DE 1985-8-14 P3529089.7;NL1.用来控制并将光束对准在待扫描的信息载体表面的记录径迹上的光学扫描装置，该扫描装置有一个物镜，物镜有光轴，该物镜装有一个物镜透镜，用来将光束在上述表面上聚焦成扫描点，该扫描装置还有一个电磁驱动装置，用于连续修正物镜相对于信息载体的位置，驱动装置装有物镜架，该物镜架有一个可运动的、与光轴共轴安装的环形永磁材料的磁体，上述磁体装有磁极，该驱动装置还装有固定的线圈，该线圈位于中心定位的磁体轴的两端区域内的外侧径向平面中，并经由空气隙与上述磁体相互作用，在该装置中，还可以在上述外侧径向平面之间的至少一个中心平面内排列线圈。2.权利要求1所述的光学扫描装置，在任何情况下至少有三个分段线圈排布在外平面中，磁体在其轴的两端装有磁极，在该装置中，在至少一个中心径向平面内，排列至少三个分段线圈，每个分段线圈包括面向磁体的主动线圈部份，(它沿磁体的周边方向分布)，和远离磁体的线圈部分。当在周边方向观察时，分段线圈是相互毗邻的(图2-5)。3.权利要求2所述的光学扫描装置，其中在中心径向平面内的分段线圈的轴向尺寸大于边缘区域内分段线圈的轴向尺寸。4.权利要求1所述的光学扫描装置，其磁体在轴的两端装有磁极，每个外侧径向平面中的线圈形状为环形线圈，共轴环绕上述磁体分布，在该装置中，中心径向平面上至少有三个分段线圈，当在磁体周边方向观察时，该分段线圈相互毗邻(图6，图7)。5.权利要求4所述的光学扫描装置中，上述分段线圈的每一个都包括面向磁体的主动线圈部分，(它沿磁体周边方向分布)，和远离磁体的线圈部分。6.权利要求4所述的光学扫描装置，其中分段线圈为线圈绕组形式，当从磁体的轴向方向观察时，该绕组相互毗邻，该...

【专利技术属性】
技术研发人员：威廉穆斯艾德里安纳斯亨里克斯，伦哈德杭兹，卡尔汉斯迈耶覡，罗伯特内斯特约瑟夫范斯卢伊斯杰勒德，
申请(专利权)人：皇家菲利浦电子有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]