带有被并行控制的致动器的光学扫描装置和光学播放器制造方法及图纸

本发明专利技术涉及用于光学播放器的光学扫描装置（１７）。该扫描装置包括光学透镜系统（３７），用于聚焦光束（４５）为被扫描的信息载体（９）上的扫描点（４７）。该扫描装置包括第一致动器（５１），透镜系统能依靠它在平行于透镜系统光轴（３９）的方向上移动，透镜系统是用于聚焦光束到信息载体上。第一致动器由第一控制单元（８７）通过第一控制信号（Ｕ↓［Ｃ１］）控制。透镜系统包括主透镜或物镜（５５）和辅助透镜或固体浸入透镜（５４）提供大数值孔径给透镜系统，使得扫描装置能适用于扫描具有高信息密度的信息载体，比如高密度光盘。主透镜相对于辅助透镜是可伸缩地悬挂，并且透镜系统包括第二致动器（６３），在平行于光轴的方向上相对于辅助透镜移动主透镜，补偿在信息载体的透明保护层（１３）中光束的球差。第二致动器由第二控制单元（８９）通过第二控制信号（Ｕ↓［Ｃ１］）控制。依据本发明专利技术，第二致动器也由第一控制单元通过第三控制信号（Ｕ↓［Ｃ３］）控制，第三控制信号与第一控制信号是成比例的，用这种方式，由主透镜的弹性悬挂引起的共振可以被防止。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于扫描可光学扫描的信息载体的信息道的光学扫描装置，扫描装置提供有发光源，具有光轴、用于聚焦光源提供的光束到信息载体上的扫描点的光学透镜系统，在平行于光轴的方向上移动透镜系统的第一致动器，和依靠第一控制信号控制第一致动器的第一控制单元，所述的透镜系统带有外壳，安装在外壳中固定位置的第一透镜，以平行于光轴的方向观察被弹性悬挂在外壳中的第二透镜，将第二透镜在平行于光轴的方向上相对第一透镜移动的第二致动器，此时扫描单元带有第二控制单元，通过第二控制信号控制第二致动器。本专利技术也涉及光学播放器，带有能够沿旋转轴旋转的平台，扫描可光学扫描的信息载体的信息道的光学扫描装置，能置于所述平台上的信息载体，和依靠其能使扫描装置相对于旋转轴在半径方向上移动的移动装置。在开始段落提到的一类光学扫描装置，和在开始段落提到的一类带有这样的扫描装置的光学播放器，公开于美国专利5712842中。所知扫描装置的透镜系统的第一透镜是该透镜系统的主透镜，通常称作物镜。该透镜系统的第二透镜是其辅助透镜，通常称作固体浸入透镜，它相对较小并用弹簧片悬挂在透镜系统的外壳中，处在物镜和被扫描的信息载体之间。通过使用辅助透镜，透镜系统具有相对大的数值孔径，使得在被扫描的信息载体上能形成相对小的扫描点。结果，所知扫描装置能适用于扫描具有相对小的单元信息特征的信息载体，也就是具有相对高信息密度的信息载体，比如高密度CD。依靠所知扫描装置的第一致动器，透镜系统能沿平行于光轴的方向整体移动，使得扫描点能聚焦在信息载体上。在这种情况下，能用来使第一致动器被第一控制单元控制的第一控制信号，由聚焦误差决定，聚焦误差能依靠所知扫描装置的聚焦误差探测器测得。依靠已知扫描装置的第二致动器，弹性悬挂的辅助透镜能在透镜系统内沿与光轴平行的方向相对主透镜移动，使得信息载体上使用的透明保护层中光束的球差能被校正。在这种情况下，能用来使第二致动器被第二控制单元控制的第二控制信号，由所述保护层中的球差决定，球差依靠所知扫描装置的另外的光学探测器可以测量。所知光学扫描装置和所知光学播放器的缺点在于辅助透镜和所述的弹簧片在透镜系统内，形成基本的无阻尼质量弹性系统。结果，如果透镜系统被第一致动器移动来修正聚焦误差的频率，等于或基本等于所述质量弹性系统的固有频率，辅助透镜将发生相对于主透镜的相当大的无阻尼位移。这样的辅助透镜相对于主透镜的无阻尼位移，导致不准确的聚焦误差校正，因此是不受欢迎的。本专利技术的一个目标是提供前面提到类型的光学扫描装置和光学播放器，其中所述已知光学扫描装置和光学播放器的缺点被尽可能克服。为了实现这个目标，依照本专利技术的光学扫描装置特征在于，工作时，第一控制单元还依靠与第一控制信号成比例的第三控制信号控制第二致动器。为了实现上面提到的目标，依据本专利技术的光学播放器特征在于其中采用的光学扫描装置是按照本专利技术的光学扫描装置。第一致动器和第二致动器最好是所谓的力致动器，比如洛伦兹力致动器。这样的力致动器提供一个力，这个力最好是与控制信号成比例，由被控制信号控制的力致动器决定。由于本专利技术的扫描装置的第一控制单元不仅依靠第一控制信号控制第一致动器，而且依靠与第一控制信号成比例的第三控制信号控制第二致动器，作为第三控制信号的结果，第二致动器施加一个力给第二透镜，施加的力与由第一致动器施加在整个透镜系统上的力成比例。通过第一控制信号和第三控制信号之间的一个合适比例，作为第三控制信号和第一控制信号各自的结果，第二透镜和整个透镜系统实现以相同的加速度移动。由此，弹性悬挂在外壳中的第二透镜能跟随透镜系统外壳的位移，因而如果透镜系统依靠第一致动器整体移动，能防止第二透镜相对于外壳和第一透镜的移动。用这种方法，在透镜系统被第一致动器移动的频率等于或基本等于第二透镜和悬挂架组成的质量弹性系统的固有频率时，第二透镜相对于第一透镜的基本的无阻尼位移的发展将尽可能被防止。除第三控制信号引起的位移，第二透镜必须相对第一透镜移动，由所述第二控制信号决定。为此，第二致动器被等于第二控制信号和第三控制信号的和的控制信号来控制。按照本专利技术的光学扫描装置的一个特别实例，特征在于第二透镜是透镜系统的主透镜，而第一透镜是透镜系统的辅助透镜，并被置于第二透镜和被扫描的信息载体之间。主透镜例如是相对大的物镜，而辅助透镜例如是相对小的固体浸入透镜。由于相对大的物镜被弹性悬挂在外壳中，第二致动器和第二透镜的弹性悬架尺寸应使它们能被易于驱动，使得第二致动器和弹性悬架的必要的小型化被尽可能限定。按照本专利技术的光学扫描装置的另外的实例，特征在于第一控制单元通过低通滤波器连接到第二致动器。通过使用所述低通滤波器，第三控制信号的高频部分被滤掉，特别是具有相对于第二透镜及其悬架组成的质量弹性系统的固有频率高的高频部分。结果，实现了第二透镜基本不跟随用于修正相对高频的聚焦误差的透镜系统位移。以这种方式，第一致动器修正高频聚焦误差所移动的质量，主要受透镜系统的外壳和第一透镜的质量的限制，以使第一致动器修正高频聚焦误差所提供的力，以及因此第一致动器的必要功率，被限定。这样的限制能被满足，特别是如果弹性悬挂的第二透镜是透镜系统的主透镜。因此，在这个另外的实例中，高频聚焦误差主要通过移动第一透镜来修正，在实践中已经被证明是可行的，因为高频聚焦误差通常只有相对较小的振幅。还有按照本专利技术的光学扫描装置的另一个实例，特征在于第一控制单元连续通过高通滤波器和使第二控制信号和第三控制信号相加的加法器，与第二致动器相连。通过使用所述的高通滤波器，第三控制信号的低频部分，特别是直流部分被滤掉。实际上，已经发现所述光束的球差能通过相对第一透镜移动第二透镜而充分校正，位移量由被扫描的信息载体的保护层的平均厚度决定。因此，第二控制信号一般是直流信号。由于第三控制信号的低频部分被高通滤波器滤掉，防止了依靠第二控制信号进行的球差校正被第三控制信号的低频部分影响和干扰。本专利技术的这些和其他方面将在参考后面描述的实例中显而易见。在附图中附图说明图1图解表示按照本专利技术的光学播放器，图2图解表示按照本专利技术的光学扫描装置，能用在图1所示的光学播放器中，图3表示图2所示的扫描装置的光学透镜系统。图1图解表示按照本专利技术的光学播放器，包括平台1可以绕旋转轴3旋转，而且可以由固定在框架7中的电动马达5驱动。在平台1上，能放上可光学扫描的信息载体9，比如CD，信息载体9带有圆盘形状的载体11和透明保护层13。在载体11的一侧与保护层13相接形成信息载体9的信息层15，载体上面是螺旋形的信息道。光学播放器进一步包括按照本专利技术的光学扫描装置17，光学扫描信息载体9上的信息道。光学扫描装置17能相对于旋转轴3，依靠光学播放器的移动装置19，沿两个相反径向方向X和X′移动。为此，扫描装置17被固定在移动装置19的滑动部件21上，移动装置19还具有直导轨23，在框架7上平行于X方向延伸，滑动部件21依靠电动马达25在导轨上移动。工作中，光学播放器的电动控制部件26，只在图1中图解表示，控制马达5和25，使得信息载体9绕旋转轴3旋转，同时扫描装置17平行于X方向移动，使得信息载体上的螺旋形信息道被扫描装置17扫描。扫描期间，信息道中的信息能由扫描装置17读取，或信息能被扫描装本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于扫描可光学扫描的信息载体的信息道的光学扫描装置，扫描装置提供有发光源，具有光轴、用于聚焦光源提供的光束到信息载体上的扫描点的光学透镜系统，在平行于光轴的方向上移动透镜系统的第一致动器，和依靠第一控制信号控制第一致动器的第一控制单元，所述的透镜系统带有外壳，安装在外壳中固定位置的第一透镜，以平行于光轴的方向观察被弹性悬挂在外壳中的第二透镜，将第二透镜在平行于光轴的方向上相对第一透镜移动的第二致动器，此时扫描单元带有第二控制单元，通过第二控制信号控制第二致动器，特征在于，工作时，第一控制单元还依靠与第一控制信号成比例的第三控制信号控制第二致动器。

【技术特征摘要】
EP 1999-2-3 99200318.61．一种用于扫描可光学扫描的信息载体的信息道的光学扫描装置，扫描装置提供有发光源，具有光轴、用于聚焦光源提供的光束到信息载体上的扫描点的光学透镜系统，在平行于先轴的方向上移动透镜系统的第一致动器，和依靠第一控制信号控制第一致动器的第一控制单元，所述的透镜系统带有外壳，安装在外壳中固定位置的第一透镜，以平行于光轴的方向观察被弹性悬挂在外壳中的第二透镜，将第二透镜在平行于光轴的方向上相对第一透镜移动的第二致动器，此时扫描单元带有第二控制单元，通过第二控制信号控制第二致动器，特征在于，工作时，第一控制单元还依靠与第一控制信号成比例的第三...

【专利技术属性】
技术研发人员：JW阿尔茨，JP巴尔特曼，GE范罗斯马伦，
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]