[发明专利]光扫描器

说明书

本发明涉及一种对射到所要扫描的信息载体表面的记录轨迹上的光束可进行控制和调整的光扫描器，其中，该光扫描器具有一个在光轴上的物镜，该物镜装有一个用以将射线束在所述表面上聚焦成一个扫描点的透镜;该光扫描器还具有一个用以不断纠正物镜的相对于信息载体的位置的电磁驱动装置，在该驱动装置上被装配着一个物镜座，该物镜座具有一个移动着的永磁材料的环状磁铁，两端带有磁极的该磁铁装在光轴上，并且在该驱动装置中还配备有若干固定的线圈，这些线圈与上述磁体通过一个空气隙在磁性上可互相作用，并且具有至少三个线圈绕组;从环状磁体圆周方向看时，这些绕组彼此等距地排列着。

从德国专利No3234288（PHD82.089;在此插入以供参考）中得知这样一种光扫描器。在这种已知扫描器中，物镜被固定在一个移动着的、轴向励磁的永磁轴套中，该轴套带有两个作为磁极的轴端。呈扁平香蕉形形状的固定安装着的两个扇形线圈部件可进行相互间的和相对于所述轴套的轴向伸展，而当在扇形线圈中通以电流时，则流过相关线圈部件的电流方向是相反的。

利用这种已知的线圈装置可以产生三个沿正交座标系的三个座标轴方向的力以及囲绕上述座标轴中的两个轴旋转的两个转动力矩。

利用已知扫描器的驱动装置基本上能得到所有需要的物镜动作。这些运动包括有一种平行于物镜光轴而用以对射到转动着的光盘信息载体表面上的光束进行聚焦的轴向移动以及两种互相垂直的径向移动和/（或）向互相垂直转动着的两个轴以及向光轴的两种倾斜动作，后面四种动作是被用来为跟踪光点而作的径向和切向动作。

但是，该已知驱动装置有一个缺点，就是：在线圈和磁性轴套间的磁力作为物镜的轴向位移的这样一种函数关系而变化，以致甚至在物镜移离绕组之间的中心位置一个小的轴向位移时，该驱动装置就不再能满足地移动物镜而达到对光束聚焦的需要和跟踪光点的需要了。实际上被分开得较远的各绕组是适合于沿光轴移动达到足够距离的，但是产生其他上述动作的可能性就减弱得如此之快以致即使在物镜移离中心位置一个小的距离时，就不再可被驱动得足以保证光点能跟踪记录轨迹了。

本发明的目的是要创造一种本文开头所提及的那种光扫描器，以这样的方式配备线圈即在物镜被移动相当大的距离时，使聚焦动作所需的力和跟踪记录轨迹所需的力保持恒定或近乎恒定。

本发明的光扫描器具有附加的性能，即每个绕组配备有一个第一扇形线圈，它在离磁体相同轴向距离处具有两个活动的线圈部件，并围绕磁体而伸展，这些线圈部件中的每一个是位于置于中央的磁体的一个轴向端的附近;而该两个线圈部件被轴向另外的线圈部件所互相连通，并且存在有至少一个第二线圈，它至少部分地位于上述第一扇形线圈的活动线圈部件之间。

本发明的扫描器具有一种优点，即只要线圈已被励磁，当物镜在较大范围内移动足以使光点聚焦并保持把焦点对到光盘的信息载体表面时，由线圈作用在磁体的轴向和径向的力至少可保持几乎恒定。

本发明的扫描器的另一优点是：当物镜被轴向驱动期间，驱动装置的效率很高。这种高的效率是由于第一扇形线圈合适的形状和调整的结果，因而使第一扇形线圈活动部件的最大部分处在高磁场强度的区域中。

本发明的扫描器的进一步的优点是至少就其结构长度而论，物镜座可以做得很小。这是很重要的，因为扁平的物镜座能使其重心与物镜突缘的重心相重合，这就意味着：当物镜被径向移动时可避免物镜被不希望地倾斜。

一种能以简单方式生产的并能提供足够控制能力的最佳实施例具有这种特性：即在上述绕组中有两个呈第二扇形线圈形状，并且是互相平行地伸展的第二线圈;当在磁体的轴向看时，这些互相并排着的第二线圈中的每个线圈具有一个面向磁体并顺其圆周方向伸展的线圈部件和另一离磁体更远的线圈部件。

本发明的上述线圈结构对每个绕组的第二扇形线圈可提供励磁以便使物镜在光轴的垂直方向上移动，并对每个绕组的第一扇形线圈进行励磁以便使物镜可沿着光轴移动。如果需要的话，整个第一扇形线圈也能用来使物镜绕着垂直于光轴的轴倾斜。这就意味着驱动装置的第一扇形线圈必须被操纵以使光束聚焦成光点而射到光盘的信息载体表面上;意味着驱动装置的第二扇形线圈为适应第一扇形线圈的选择作用而必须使光点径向和切向地跟踪记录轨迹。应当指出，这里所述的线圈结构能始终地和一个简单的轴向磁化磁体一起使用。