[发明专利]具有第一和第二透镜单元的光扫描单元

说明书

本发明涉及一种光扫描设备，用于扫描盘形光记录介质的信息平面，所说的光记录介质具有至少一个平行于信息表面延伸的外表面，所说的光扫描设备包括用于提供扫描光束的一个辐射源和包括一个透镜系统的光扫描单元，该透镜系统用于把扫描光束聚焦到位于信息平面上的一个扫描点，所说的透镜系统具有一个光轴，并且具有第一透镜单元和第二透镜单元，第一透镜单元有第一透镜并且有扫描光束的入口侧和与其相对的出口侧，第二透镜单元有第二透镜并且第二透镜定位在第一透镜的出口侧的对面，所说的扫描单元还包括一个用于沿光轴移动第一透镜的驱动装置和一个用于相对于记录介质调节第二透镜的调节装置。

这种类型的扫描设备由以下文章公开：关于光存储器和光数据存储器的国际论文集，会议版，1996年7月8-12日(ISOM)96；OFA2-1/345-OFA2-3/347；用于光盘的A.0.8数值孔径双元件物镜；Kenji Yamamoto等人。试图将这种公知的设备用于扫描磁光盘，并且具有第一夹持器和第二夹持器，第一夹持器有一个物镜和一个透明板，第二夹持器有一个实心的浸入式透镜(SIL)。该磁光盘有一信息层和一透明层，经透明层可读出信息层。为了聚焦和跟踪，提供一个聚焦致动器和一个跟踪致动器，用于驱动第一夹持器。还设置一个SIL致动器，用于按照在两个夹持器之间形成的电容器的电容沿聚焦方向移动配有实心浸入式透镜的第二夹持器。其目的是抑制由于透明层的厚度偏差引起的球面象差。在这一方面，还可参照JP-A 0821774。除了厚度偏差以外，定位在转台上的光盘还可能弯曲，例如由于在扫描期间光盘只支撑在它的中心而引起的弯曲。因此，光盘相对于扫描光束总有一点倾斜，这将在扫描期间引起慧形象差和象散。通过已知的技术不能防止这种光象差。

本发明的一个目的是提供一种在本说明书的第一段描述的这种类型的扫描设备，用这种设备可抑制球面象差、和/或慧形象差、和/或象散象差。

为此，按本发明的扫描设备的特征在于：调节装置包括一个可转动驱动的转动件，该转动件形成第二透镜的一部分，并且轴颈结合在一个静止件中，所说的转动件具有一个盘形表面，盘形表面设有一个凹槽的图形，用于与记录介质的外表面配合动作。在扫描期间，一般来说由螺旋形凹槽组成的凹槽图形可以保证：当转动件转动时，在转动件和记录介质之间存在的空气中产生压力。

在按照本发明的扫描设备中使用的调节装置实际上是一个自调节的透镜装置，它在扫描期间可保证第二透镜(也称之为实心浸入式透镜(SIL))瞬时存在于正确的位置并且相对于记录介质有正确的平行取向。在第二透镜和记录介质之间的距离是通过面对透镜系统的记录载体的外表面和转动件的平行延伸的盘形表面之间的空气间隙的厚度确定的，或者所说的距离是所说的厚度的一个函数。空气间隙的尺寸，尤其是空气间隙的高度，主要取决于凹槽图形的实施方案和转动件的转动圈数。除了上述的优点以外，在按照本发明的扫描设备中使用的调节装置也有优点：在存在一个静止的(即不转动的)记录介质的情况下，可使透镜系统和/或可维持透镜系统处在焦点位置。凹槽图形或螺旋形凹槽可以是一个已知的图形，例如在轴向动态螺旋凹槽轴承中使用的那种类型，该凹槽可保证在有凹槽的表面和在该表面的对面延伸的记录介质的外表面之间能建立压力。

当使用按本发明的扫描设备时，所采取的措施使得在扫描期间准确地跟踪面对透镜系统的记录介质的外表面成为可能，因而可把由于介质的倾斜引起的象差限制在最小程度。当使用相当短波长的辐射和/或当使用具有相当大数字孔径的透镜系统时，这是特别重要的。为了获得较大的信息密度，发展的趋势是所用的辐射的波长越来越小，和/或所用的透镜系统的数字孔径越来越大。

值得注意的是，EP-A0727777公开了一种扫描设备，其中使用了具有一个物镜的拾取单元和固定到一个滑动主体上的半球形透镜，所说的滑动主体由一个片簧支撑。当正在扫描光盘时，滑动主体与面对物镜的光盘表面实现滑动接触。这种公知的扫描设备的缺点是，滑动主体的滑动作用容易受到在面对物镜的表面上的尘埃颗粒的干扰。另一个缺点是，在光盘转动时只发生物镜的定位和定向动作。