[发明专利]用于激光束记录器的线性马达

说明书

技术领域

本发明涉及使用激光束记录器控制光学介质，并且具体涉及激光束记录器中所使用的用于在基底上移动聚焦的激光斑点的线性马达。

背景技术

在用于控制光学介质的激光束记录器中，在基底上移动聚焦的激光斑点来以期望的图案照明基底上的例如光抗蚀剂的光敏材料。对于大多数光学介质系统，以坑和/或沟槽来记录螺旋。为了实现此目的，旋转基底，并相对于基底径向地平移激光斑点。即，或者旋转基底能够平移，或者聚焦的斑点能够平移。为了将记录斑点保持聚焦在基底表面上，激光束记录器典型地还包括聚焦单元。聚焦单元在垂直于基底平面的方向上移动激光束记录器的物镜。通过观看记录斑点可以实现聚焦测量。

为了聚焦单元和平移单元的线性运动，经常使用线性马达。为了满足在控制类似HD-DVD和蓝光盘的新的第三代格式时满足关于坑和岸的维度的严格要求，对设备运动有高的精度要求。图1示出了使用原子力显微镜(AFM)对CD、DVD以及蓝光盘进行的扫描的对比。在“Advanced MasteringTechnology For High Density Formats.Deep UV Mastering”，SingulusMastering Publication，2004中讨论了对用于新格式的激光束记录器的需求。通常，对于高密格式，需要小于10nm的径向位置精度。

为了提高线性马达的精度，可以使用标准机电设计步骤。第一步是实行用于设备的机械结构的声机械设计原理。这典型地涉及使所有活动机械结构为刚性的并且重量轻，以实现最大的伺服带宽，减小内部谐振的负面影响并确保在施加有扰动力时，系统具有最小的柔度。另外，典型地使用重的机械底座和低频振荡隔离器，以有助于减轻外部振动的影响。此外，应当使用确保不会有某些静态或动态摩擦变化发生的轴承和马达来设计所有运动，使得系统在动态意义上来说运行“良好”，即作为线性系统没有滞后现象和其它非线性行为。因此，在激光束记录器中通常使用空气轴承及无齿(cogging-less)线性和旋转马达。

通常用于激光束记录器中的线性马达的缺点是反作用力能够激发线性马达的底座，这可以导致系统中别处的动态变化。例如，在聚焦单元中发生的反作用力可以导致对镜像位置的扰动或对物镜的完美竖直运动的偏离的扰动。

发明内容

从而，需要进一步改善激光束记录器中的线性运动的精度，特别是聚焦单元和平移单元的运动的精度。因此，本发明的目标是提供用于具有改善的位置精度的激光束记录器的改善的线性马达。

利用权利要求的特征实现此目的。

本发明基于通过不是以固定的方式而是以柔性的方式(例如经由柔性部分)向线性马达的底座安装线性马达的致动器(或定子)来减小由线性马达引起的反作用力的想法。反作用力由此至少部分地由柔性部分吸收。平衡块可以包含在致动器中，其用作配衡块以更有效地吸收反作用力。

本发明从而提供具有底座和致动器的线性马达，其中，所述致动器以柔性方式安装于所述底座上。所述致动器包括用作配衡块(counter mass)的平衡块。优选地，所述平衡块由所述线性马达的现有并基本的组件形成，使得不需要附加的块或部分。

在本发明的一个实施例中，线性马达用于激光束记录器的聚焦单元中。在此实施例中，聚焦单元包括聚焦线性马达，所述聚焦线性马达适于在垂直于基底平面的方向上移动物镜，以保持记录斑点聚焦于基底表面。聚焦线性马达可以是音圈类型的马达。在此情况下，磁体可以安装于承载物镜的可活动部分上，而根据此实施例的线圈可以用作平衡块。此配置的优点是，在由安装于聚焦致动器上的平衡块形成的系统的谐振频率以上，由驱动物镜支架引起的作用于机器结构上的动态力具有显著减小。以此方式，能够驱动物镜，而实际上无需通过保持聚焦所需的驱动力来激发激光束记录器的结构。

在本发明的第二实施例中，线性马达用于相对于旋转基底平移聚焦的斑点。平移旋转基底而固定聚焦的激光斑点或在旋转基底上平移聚焦的斑点也均是可能的。对于平移单元，致动器可以包括安装于架上的磁体，架通过板簧固定于底座。线圈安装于活动部分上。根据本实施例，磁体可以用作平衡块。以此方式，在此实施例中，在平移单元中也无需附加的部分。此外，在此实施例中，也最小化了底座中与块的相互作用。

在任何情况下，或者致动器(定子)包括线圈，而活动部分(传送器)因此包括永磁体，或者致动器包括永磁体，而传送器包括线圈。

附图说明

下面，将参照附图更详细地描述本发明，其中：