CN1007465B - 光扫描器 - Google Patents
光扫描器Info
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Abstract
用于将光束聚焦成为信息载体表面上扫描光点的带有物镜5(带有光轴的)的光扫描器。该扫描器也有一个用于不断校正物镜相对于信息载体位置的电磁驱动装置,该驱动装置配备有一个物镜座(7)。该物镜座有一个可移动的环状磁体(200),它围绕光轴同轴地设置着,在其轴端配备有磁极。该驱动装置还配备有可通过一个空气隙与所述磁体互相作用的固定线圈(204、205、206)。每个绕组配备有第一扇形线圈(204A、205A、206A)该线圈包括两个与磁体的圆周方向平行地伸展的活动线圈部件,该活动线圈部件位于居中的磁体轴端附近。该扫描器还至少配备有一个第二线圈(204B、205B、206B)(图2)。第二线圈至少部分地处于上述第一扇形线圈的活动线圈部件之间。
Description
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。
另一种最佳实施例具有的特征是:每一绕组具有两个像第二扇形线圈的第二线圈,这两个线圈从磁体的轴向看是互相并排的,而该第二线圈的每个线圈在离活动体相同的轴向距离处具有两个活动线圈部件,并可围绕活动体伸展。两个活动线圈部件中的一个线圈邻近于磁体,并且通过另外的与磁体成一个角度处的线圈部件而连接到另一个活动线圈部件,另一个活动线圈部件位于磁体一端的磁极的对面。
在这个实施例中所出现的第二扇形线圈通过进行相对于磁体的定形和调整,以致使这些扇形线圈的绝大部分都处于磁体磁场的良好区域中。这就意味着可在轴向和径向驱动情况下使用更小直径的驱动装置而达到高的效率。
在另一个实施例中,磁体包括轴向排列的永久磁铁部件;每个绕组包含一个环状的第二线圈,并可在一个径向平面上围绕磁体伸展。
在现有技术中,被置于磁体外侧相同距离上的线圈部件,现在也能相对于控制系统活动,而在以前,线圈部件只能置于磁体的内侧活动。这是根据这样一种事实,即在由多个部件组成的磁体(其中各磁铁部件被不同地磁化)的情况下有各种磁场区域,在这种磁场区域中,不但对以前在内侧的活动部件,而且对其外侧不活动部件在现有技术中都是能活动的了。由于现在使外侧线圈部件比过去的外侧线圈更靠近磁体,装置的直径变得更小,其空间可以安装其它部件。
此外,在中心径向平面上的环形线圈主要可产生用以对磁体作聚焦调整的轴向作用力。该线圈最好可产生作用到磁体上去的径向作用力。在线圈励磁期间,由于这种线圈部件的细分才可更加有规则地使用各种作用力。
这样构成的光扫描器可作为一种带有三个互成直角的运动分量的三轴调节器。这就大大简化了线圈系统并维持了最好的径向和轴向的作用力。
在本发明的又一个实施例中,用于控制和调整射到被扫描表面记录轨迹上的光束的光扫描器拥有一个带光轴的物镜,在这个物镜上装有一个用以对光束进行聚焦成为射入上述表面的扫描光点的物镜透镜,此外,还拥有一个用以不断校正相对于信息载体的物镜位置的电磁驱动装置,该驱动装置配置有一个该物镜的物镜座,该物镜座拥有一个与光轴同轴排列可移动的环状体,该环状体的各端配备有磁极,并包括有在轴向上一个叠一个的永久磁铁部件;并且,该驱动装置还配备有若干固定线圈,这些固定线圈可利用磁性经过空气隙与上述磁体相互作用,而这些固定线圈包含至少3个扇形绕组,每个绕组有两个扇形线圈;从磁体的圆周方向看,这些绕组是等距地互相并排地排列着;该光扫描器的特征是:每个扇形线圈各在距磁体的轴向等距处具有两个活动线圈部分并围绕磁体而伸展,这些线圈部件中的一个位于磁体中心位置的附近,而
另一线圈部件置于轴向地朝向磁体的中心,该两个线圈部件被可轴向运动的线圈部件连接。对这种扫描器,除了互相垂直的动作分力以外,还可得到围绕这些轴中的两个轴的两个转动力矩。因此,可提供一种五轴致动器。
按照本发明又一个实施例,一个位于上述绕组的所述扇形线圈之间的环形线圈可在一个径向平面上围绕磁体中心的一个圆上伸展。该环形线圈可放大轴向作用分力。
按照本发明又一个实施例,所有的扇形绕组的扇形线圈和环形线圈都由绕在圆筒形载体(围绕磁体的)上的叠层导体组成。这样,线圈就能做得极扁平并可绕在圆筒形骨架上。这种线圈绕组技术上是易于制造的,并且在大规模生产方面是很理想而适宜的。
按照本发明的又一个实施例,在磁体的永久磁铁部件之间设置着一个非磁性、软磁性或者也可以是永磁性材料做成的中间部件。
如果该中间部件是非磁性材料的,则单独的径向与轴向动态作用就更显著。如果该中间部件是铁淦氧磁体,则径向分力就能增大。如果该中间部件是永磁性材料的,则径向分力甚至可增得更大。总之,这就意味着通过插入中间部件就可得到本装置(磁铁/线圈的结构)不装中间部件就得不到的性能。
按照本发明的又一个实施例,磁体部件以相反方向永久被磁化。这种磁化方式在技术上是最易实现的。
按照本发明的另一个实施例,磁体部件的北极指向中间部件,而中间部件的北极指向其外侧壁。反之,同样也可将北极指向反过来,以使部件的北极指向轴向端,而中间部件的北极指向其内侧壁。
下面将借助附图对本发明的各实施例进行详细说明,那些附图示出:
图1为本发明光扫描器的部分原理说明。
图2为按照本发明的驱动装置的第一实施例的部件分解图。
图3为图2所示驱动装置的俯视图。
图4为沿图2中的Ⅳ-Ⅳ剖面线的截面图。
图5为按照本发明的扫描器中驱动装置的第二实施例的部件分解图。
图6为图5所示驱动装置的纵截面图。
图7为装有两个永磁部件磁体的光扫描器的截面图,该磁体就是物镜座,上面装有一个聚焦物镜,在磁体轴向端的区域中,其外侧将有绕组;并在位于绕组之间的径向中心平面的区域中装有一个环形线圈。
图8为图7所示实施例的简化示意说明图。
图9为图7所示实施例的改进方案,图中只用一个绕组,一方面,其沿圆周方向走线的线圈部件被排列在磁体的一个轴端区域中,而另一方面,在另一个轴端区域中,环形线圈被再次置于端部的线圈部件之间的径向中心平面上。
图10为图9所示的光扫描器的简化示意说明图。
图11为由若干磁性部件组成的磁体。
图12为图10所示绕组的扇形线圈的说明图,以及该扇形线圈正在发出的各驱动力。
图13为一个改进的、带有线圈和磁体磁场的光扫描器的截面图。
图14为在两个磁性部件之间带有一个中间部件的二部件磁体的改进方案。
图15为如图13所示绕组结构及排列在绕组内的磁体结构的示意说明图。
图16为如图10所示绕组的一个扇形线圈及其产生的动态效果。
按照图1的扫描器配备有一个辐射源1,例如一个二极管激光器,一个准直仪透镜3以及一个带有光轴5A的物镜5,物镜被设置在一个电磁驱动装置的物镜座7上,(该电磁驱动器准备随后详述)。准直仪
透镜3和物镜5可有若干透镜元件,但最好由至少带有一个非球面折射面的单透镜元件组成。在这个装置中,物镜仅由用复制法生产的单个物镜透镜组成,该物镜透镜配备有一个用于位置检测装置(不在此详述)的环形镜9。这种位置检测装置的荷兰专利8501665(PHN11.416;在这插入以供参考)中描述。
由辐射源1供给的发散光束被准直仪透镜3转换成可完全充满物镜5孔径的平行光束。该物镜将光束聚焦成一个偏转受限的辐射光点V,该光点在圆盘形信息载体13的信息表面11上的直径例如为1微米,信息表面,在图1中以径向截面示出其一小部分。信息被分成许多同心圆记录轨迹或准同心圆记录轨迹,它们一起形成一种螺旋形记录轨迹。该信息包括许多用光可检测的信息区域,在这些信息区域之间有中间区域。最好,该信息表面11靠近信息载体13的顶部以便使光束b在其到达信息表面之前就通过信息载体的透明基质17。该信息表面最好可反射发光,以便使光束可沿辐射源方向反射。
在旋转的信息载体的情况下,从信息表面反射出的光束是用时间来调制的,而实际上是按照被读出的记录轨迹中的信息区和中间区的顺序而调制的。为了将调制过的光束与辐射源发出的光束分离开,一个诸如棱镜状部件的去耦元件19,插入在辐射路径中,它的分离面21至少可把部分反射光束反射到辐射敏感检测器23。该检测器23将调制光束转换成一种电信号,这种电信号可用已知的方法处理成根据存储在信息载体中信息的型式而定为,可见或可闻或另一方式的信号。
图1的右侧,绘有一个正交座标系XYZ,其原点O必须被认为是在M点上,因而其Z轴与光束b的基本光线L重合。Z轴可在轴向上伸展,而这个方向正是物镜为将光束b聚焦成光点V而能移动的方向。X轴与Y轴可分别相对于信息载体的转轴作径向和切向的伸展。因为光点V必须尽可能精密地跟踪信息转盘上的记录轨迹,所以物镜5必需能沿
X-轴和Y-轴作直线移动并能围绕这些轴任意旋转。物镜沿着Z轴的移动也叫聚焦动作,而其他动作也叫跟踪和时间误差校正动作。
图2至6详述了本发明扫描器的若干种可能实现的电磁驱动装置。原则上,每种驱动装置都包括一个弹性地悬挂着的环状磁体和若干个围绕磁体而排列着的固定线圈,这些线圈被组成三或四组。磁体是环状或轴套状的,并由永磁材料制成。各成组的线圈位于磁体磁场的特定部分。为了使物镜能进行上述所需动作而不致产生寄生谐振,物镜被以磁力安装在该驱动装置中,这样扫描器的物镜和物镜座作为一个方面,而扫描器的其余元件作为另一方面,二者不会有实际上的接触。
图2、3及4示出一种带有磁体200的驱动装置,正如图4用箭头指出的该磁体已被轴向磁化了的,意思是在磁体200的轴向两端形成了南极Z及北极N。它最好是由诸如含钕-铁-硼和钐-钴含能量高的磁性材料制成的。
磁体200与支持环202一起组成物镜5的物镜座7。在支板208上,围绕磁体200有若干个线圈。该线圈在本实施例中被分成由204,205及206表示三个绕组。该204,205及206绕组被互相邻近地排列着,正如在磁体200的圆周方向上看到的那样并一起组成一个围绕磁体200的近乎闭合的壳体。在图解说明中也可设置四个或四个以上的绕组以代替该三个绕组。每个绕组204、205和206对应地配备有一个扇形线圈204A、205A及206A,它们被以这样的方式形成和设置而使三个扇形线圈中的两个活动线圈部件204A1、205A1或206A1靠近磁体定位,而实际上位于磁力线主要地被径向导出的区域内。因此当扇形线圈204、205、206被励磁时,它们就可把沿着Z轴产生的磁力施加到磁体上,以便为聚焦而移动物镜5,使其离开图4所示的中心位置。上面提到的活动线圈部件对应地被固定线圈部件204A2、205A2或206A2
成对地接通。
204、205和206的每个绕组还配备有两个互相平行伸展的第2扇形线圈204B、205B和206B、这些扇形线圈被做成香蕉形并对应地设置得近乎上面提及的第一扇形线圈204A、205A及206A。每个第二扇形线圈204B、205B和206B拥有一个活动线圈部件204B1、205B1和206B1,这些线圈部件是面向磁体200,并位于磁体200的部分磁场中,在这磁场中的磁力线主要是轴向分布的。因此,当电流流过第二扇形线圈时,它主要能将径向磁力施加到一个在某种励磁线圈组合情况下产生转矩的磁体200上。从上面所述的情况来看,可能会很清楚,当对旋转的光盘读出时,通过选择第二磁性线圈204B,205B和206B的动作,物镜5就可沿着X轴和Y轴移动,并能围绕X轴及Y轴倾斜,以便跟踪记录轨迹和进行时间校正。
图5和6中所示的电磁驱动装置基本上与上面所述的驱动装置相同故仅作简要说明如下:驱动装置配备有磁体200;在该驱动装置中,固定着带有物镜5的座202,它还配备有三个磁性绕组504、505和506,这些绕组以已经描述过的方式围绕磁体200排列。为了固定这些线圈,需要有一个支架,而支架的支板208被在图中示意地示出。绕组504、505和506中的每一个绕组包括有3个扇形线圈,即对应地为一个第一扇形线圈504A、505A和506A以及对应地为两个第二扇形线圈504B、505B和506B。至于其形状、位置与作用,第一扇形线圈504A、505A和506A是与上述实施例中的第一扇形线圈204A、205A和206A相同的,因而不再详述。当在聚焦方向上看时,绕组504、505和506中的每个绕组的两个第二扇形线圈504B、505B和506B是串联地排列着的。扇形线圈504B、505B和506B中的每一线圈多
少有点像翼状或弧状,并配备有两个活动线圈部件504B1、505B1和506B1,其每个线圈部件被置于磁体200的磁场中,该磁场的磁力线主要是与Z轴平行地伸展着。第二扇形线圈504B、505B和506B的形状和调整作用,即可通过沿磁体200的X、Y轴的直线移动和围绕X、Y轴的旋转动作而使其能迅速而精确地确定轨迹的跟踪和物镜的时间校正动作。
在所述实施例中,为了完备起见,应当提到,物镜围绕所述X、Y轴的倾斜动作可通过第一扇形线圈、第二扇形线圈或第一和第二扇形线圈的综合作用来达到。
在图7所示的光扫描器中,一个用虚线示意的聚焦物镜601被设置在磁体603中。这个磁体包括有两个磁性部件603a和603b。这两个部件603a和603b在轴向上反向地被磁化,由箭头605a和605b指示由于箭头605a与605b所示的磁化作用,在磁体603外面就形成一个由磁力线607指示的磁场。
绕组613、615被置于磁体603的轴端609、611的区域中,围绕磁体排列,而一个环形线圈619被置于磁体部件603a与603b之间的连接面617的区域中,围绕磁体排列。总的线圈装置结构被示意地说明于图8中。为说明起见,整个线圈已被显著地绘出。在某一实用方案中,线圈装置和轴套长度只有几个毫米高。
图8只是示意地示出:围绕着磁体603,设置绕组613和615,在它们之间装有环形线圈619。绕组613和615在设计和结构上都是彼此相同的。
线圈绕组615、613的每个绕组包括有若干个扇形线圈,它们分别是:615.1、615.2、615.3、615.4或613.1613.2、613.3、613.4。各扇形线圈本身形成一个圆筒形骨架的各段,这些段可在其圆周方向上一起组成一个圆筒形骨架。为
此,每个扇形线圈本身,613.1至615.4包括有两个弧状线圈部件它们对应地为613a、613b和615a、615b。该对应的线圈部件613a和615a一起组成一个上部的复合线圈环,而所有的线圈段613b或615b共同组成一个下部复合线圈环。所有线圈部件613a、613b和615a、615b都具有相同的弯度,而且全部接近等距于装置轴621。就613.1到615.4的每个扇形线圈来说,线圈部件613a和613b以及615a和615b都通过连接环613c和613d以及615c和615b互相连通。这些连接环与装置的轴621沿一定方向或平行。这些连接环613c、613d和615c、615d实际上对装置的控制是不重要的,而线圈部件613a和613b、615a和615b共同地在线圈装置中可帮助控制磁体603的位置。通过各扇形线圈本身的不同作用,就可使磁体603在X、Y、Z座标轴上移动,并可围绕这些轴中的两个轴转动。
图9和图10示出一个简化的扫描器,其中只有一个扇形绕组715磁体603再次包括有两个磁性部件603a和603b,它们在轴端609和611处,按箭头605a和605b的方向被轴向磁化。两个磁性部件603a和603b沿着一个表面617被互相联通。透镜601再次被设置于磁体603的里面623。而且磁体603的磁场产生磁力线607。
扇形绕组715被围绕磁体603排列,并且与其同轴。这个绕组715包括有(例如)四个扇形线圈715.1、715.2、715.3以及715.4。各扇形线圈本身组成圆筒形骨架的各段,并在圆筒的圆周方向上连成一体而组成一个筒形骨架。这个圆筒形骨架包围着磁体603。每个扇形线圈本身715.1至715.4具有两个线圈部件715a和715b。线圈部件715a和716b在上端611和下
端609的区域中连成一体,以组成包围着上、下端611和609的并保持一定间距的复合线圈环。线圈部件715a和715b均有同样的弯度,并距装置轴621近乎相等的间距。扇形线圈715.1至715.4的线圈部件715a和715b被连接环715c和715d在它们的各端处连通。这些连接环715c和715d的走向是与装置轴621是并行的,从而也是轴向的。
环形线圈619被设在线圈部件715a和715b之间。该环形线圈和各扇形线圈能分别地被一个电子控制器所控制。而环形线圈619只在轴向上即Z方向上起调节作用,根据需要,线圈部件715a和715b也可在X和Y轴的方向上起调节作用。
图11示出包括三个磁性部件703a、703b和703c的磁体703。同样,磁性部件703a和703b以相反方向被永久地磁化,由图中的磁化箭头605a和605b示出。永磁中间部件703c沿内壁623的方向被磁化,这个方向由箭头625示出。按照这个磁化方向,部件703a和703b的北极就位于轴端609和611的区域中,而中间部件703c的北极位于朝向内壁623处。在图11所示的磁体703的实施例中,采用了结合图9和10所说明的线圈排列方式。因此,只有扇形线圈715.1至715.4的线圈部件715a和715b位于轴端609和611的区域中。
图12借助于一个扇形线圈本身615.1,利用若干箭头629说明了当在箭头方向627中一有电流流过时,来源于各线圈部件715a和715b以及连接环615c和615d的作用力。很明显连接环615c及615d产生的作用力是互相抵消的。这就意味着从平行于装置轴而走线的连接环所产生的作用力既不能增加,又不能减少对磁体的控制作用。线圈部件615a及615b的情况就不同了,从这些线圈部件产生的箭头表明:当电流沿箭头627方向流过时,这些线圈部件
的作用力是向外的。如果电流以相反的方向流过线圈615.1则作用力将会向里。所以,通过各线圈部件的适当作用就可对线圈装置里面的磁体实现调整。根据图12所示,图9包含表示从各个线圈部件本身产生的力的方向的箭头631和633。图9中的+b箭头表示磁通方向。
光扫描器的线圈613.1至613.4;615.1至615.4;715.1、715.4和619都能用薄层导体绕在诸如树脂粘合纸等制成的绝缘圆筒635上而成。如图8和10所示的这样一种结构是简单而宜于大量生产的。
在图13中由虚线表示的聚焦物镜801被设置在磁体803的里面802上。该磁体包括两个互相连接的磁性部件803a和803b,例如,它们是通过沿着表面804而胶粘住的。围绕磁体803形成的磁场用磁力线807表示。因为磁化方向是相反的,所以磁性部件803a和803b的北极是在轴端809和811的区域中。
两个扇形绕组813和815围绕磁体803,相隔一定距离排列,以使磁体803可自由移动。扇形绕组813和815差不多包围着轴端811。
正如图14示出,磁体903也可包括两个磁性部件903a和903b,在该两个部件之间有一个中间部件903c。在图14中的实施例中,这个实施例的磁化方式选用像图13中那样的磁化方式,磁性部件903a和903b沿轴端809和811的方向被磁化。在此情况下,中间部件可在它的内壁817方向上进行磁化。这些磁化方向意味着:磁性部件903a和903b的北极是在轴端809和811处,而中间部件903c北极是在其内壁817处。对图14中的实施例来说,扇形绕组813和815的排列是与图13中的这些扇形绕组的排列是相同的。
图15利用一种在轴向上伸展的示意图来表明围绕磁体803的线
圈排列。磁体803仅以磁性部件803a和803b以及其轴端809和811示出。扇形绕组813和815的每个绕组包括有四个扇形线圈。因此扇形绕组813包括扇形线圈813.1、813.2、813.3、813.4。扇形绕组815包括扇形线圈815.1、815.2、815.3、815.4。每个扇形线圈813.1至815.4被设计成为一个圆筒形骨架的一部分。所有的扇形线圈(813.1至813.4以及815.1至815.4),在组合成两个围绕磁体803的圆筒形骨架时在轴向上是互相补偿的。
每个扇形线圈813.1至813.4或815.1至815.4本身对应地包括同样弯曲的和轴向补偿的线圈部件813a、813b以及815a和815b。所有的扇形线圈813.1至815.4的线圈部件813a、813b以及815a、815b与装置轴821是等距的,所以都对磁体803有一种控制作用。
所有的单个线圈的线圈部件813a和813b以及815a和815b都对应地通过连接环813c和813d或815c和815d被互相接通。这些连接环813c和813d或815c和815d的走向与装置轴平行。邻近扇形线圈的连接环是互相紧接着的。正如下面将要说明的,这些连接环几乎不会对控制和调节磁体803产生任何影响。
图16示出了一个可代表所有使用的扇形线圈813.1至815.4的扇形线圈813.1的原理示意图。正如图15示出的,这些扇形线圈包括有围绕装置轴821而弯曲的线圈部件813a813b,这些线圈部件通过连接环813c和813d而互相接通。电流可顺着箭头823的方向流过扇形线圈813.1。其结果是使线圈部件813a的磁力是指向外面和向下,而813b的磁力是指向里面和向下。连接环813c和813d的磁力分别沿圆周方向布置。这样的力的图形表明
连接环813c和813d围绕单个扇形线圈本身的磁力作用是互相抵消的,因而是不起作用的。而在另一方面线圈部件813a和813b的磁力作用能用来施加到磁体上而起控制作用。
借助于箭头825和827,图13绘出了从扇形绕组的一个扇形线圈产生的磁力。从而就可获得作用到磁体803的磁力。+b箭头表明顺着磁力线的磁通图形。
如果所有的线圈813.1至815.4都被装成诸如用薄层导体绕到树脂粘胶的绝缘纸圆筒831的表面829上,例如图15所示的形状;则该光扫描器的线圈排列结构特别适合于大批生产。
Claims (11)
1、用于控制和调整射到被扫描的信息载体表面的记录轨迹的光束的光扫描器,其特征在于:该扫描器拥有一个带有光轴的物镜该物镜配备着一个用于对光束进行聚焦成为所述表面上的光点的物镜透镜,该扫描器还拥有一个用于不断校正物镜相对于信息载体位置的电磁驱动装置,该驱动装置配备有一个物镜座,这个物镜座拥有一个与光轴同轴设置的可移动的环状磁体,该磁体在轴端配备有磁极,而所述驱动装置还配备有通过一个空气隙而与上述磁体在磁性上可互相作用的固定线圈并至少具有三个绕组,这些绕组正如在磁体的圆周方向上看到那样一个接一个而隔开相等距离地排列着,每个绕组配备有一个拥有两个被在等距于磁体而轴向分开的并围绕它而伸展的活动部件的第一扇形线圈,其中这些线圈部件各位于居中的磁体的一个轴端的邻近处,该两个线圈部件被另外的轴向线圈部件连成一体,并且其中至少存在一个第二线圈,该第二线圈至少部分地处于上述第一扇形线圈的活动线圈部件之间。
2、如权利要求1的光扫描器,其特征至于:所述绕组中的每一绕组有两个被设计为第二扇形线圈而在磁体的轴向看时是互相平行而并排伸展着的第二线圈,每个第二线圈具有一个面向磁体而可在磁体圆周方向上伸展的线圈部件以及一个可进一步移离磁体的线圈部件。
3、如权利要求1的光扫描器,其特征在于:在每个绕组中两个在磁体的轴向上看时是并排的是第二扇形线圈形状的第二线圈,每个第二线圈具有与磁体轴等距离的并可绕着磁体伸展的活动线圈部件,活动线圈部件中的一个活动线圈部件紧邻磁体,并进一步被一个与磁体成一角度的线圈部件连接到另一个活动线圈部件,这个第二活动线圈部件对应于磁体另一磁极。
4、如权利要求1的光扫描器,其特征在于:其中磁性部件在轴向上互相重叠,其中在每个绕组有一个呈环形线圈形状、并可在径向平面上围绕磁体伸展的第二线圈。
5、用于控制和调节射到被扫描的信息载体表面记录轨迹上的光束的光扫描器,其特征在于:该扫描器拥有一个带光轴的物镜,该物镜配备有一个物镜透镜,用以将光束聚焦成上述表面上的一个扫描光点;其特征还在于:该扫描器拥有一个用于不断校正物镜相对于信息载体位置的电磁驱动装置,其中该驱动装置配备有一个物镜座,其中该物镜座拥有一个可移动的环状体,该环状体被设置得与光轴同轴,并且该环状体在其两端配备有磁极而且是由轴向重叠的永磁部件组成的,以及其中该驱动装置还配备有通过空气隙可与所述磁体在磁性上互相作用的固定线圈,并且至少有三个扇形绕组,每个绕组有两个扇形线圈;其中这些绕组被一个接一个地排列着,在磁体的圆周方向看被等距离地隔开,其中每个绕组本身拥有两个离磁体轴向等距并可围绕其伸展的活动线圈部件,这两个活动线圈部件之一位于居中磁体一个轴端的附近,而另一个部件可向磁体中心作轴向移动,这两个线圈部件被沿轴向的线圈部件连通。
6、如权利要求5的光扫描器,其特征为:其中一个环形线圈,它位于上述绕组的扇形线圈之间,可在一个径向平面上围绕磁体中心伸展。
7、如权利要求4至6的光扫描器,其特征为:所有的扇形绕组的扇形线圈和环形线圈是由包围磁体的圆筒形支架上绕着的薄层导体所组成。
8、如权利要求4至8之一或一个以上的光扫描器,其特征在于:其中一个非磁性的、软磁性的或也可以是永磁性的中间部件被设置于磁体的永磁部件之间。
9、如权利要求1至5一个或一个以上的光学装置,其特征在于:磁体的部件是被相反方向永久地磁化的。
10、如权利要求9中的光学装置,其特征在于:其中磁体部件的北极都是取向于中间部件方向,而中间部件的北极朝向其外壁。
11、如权利要求9的光学装置,其特征在于:其中磁体部件的北极都是指向于轴端,而中间部件的北极指向其内壁。
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