CN1393012A

CN1393012A - 光扫描装置以及含有这种扫描装置的光播放机

Info

Publication number: CN1393012A
Application number: CN01802789A
Authority: CN
Inventors: J·W·阿茨; P·C·M·弗里森; F·G·A·霍姆伯格
Original assignee: Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 2000-07-19
Filing date: 2001-06-22
Publication date: 2003-01-22
Anticipated expiration: 2021-06-22
Also published as: EP1338006A1; CN1221955C; KR100819938B1; KR20020047172A; US20020036973A1; WO2002007158A1; TWI224780B; MY141071A; JP2004504687A

Abstract

本发明涉及一种光扫描装置(15)，包含带有光轴(41)的物镜(45)。该扫描装置包含致动器(57)，物镜借助致动器至少能沿着平行于光轴的方向移动。该致动器包含磁性单元(61)及与磁性单元合作的电线圈单元(63)。根据本发明，沿着与垂直于光轴的X方向平行的方向观看，该磁性单元整个位于线圈单元的旁边和外部，该线圈单元的各部分(95、97、101、103、107、109)存在于磁性单元的漏磁场(113、117)中。结果，载有线圈单元和物镜的扫描装置运动部分的尺寸和质量都能保持比较小。

Description

光扫描装置以及含有这种扫描装置的光播放机

本发明涉及一种光扫描装置，用于扫描一个可光扫描的信息载体的信息层，该扫描装置具有一个辐射源，一个带有光轴的光透镜系统用于在操作中把由辐射源提供的辐射光束聚焦到信息层上的扫描点，以及一个致动器，透镜系统能借助它相对于扫描装置的静止部分移动，至少是沿着平行于光轴的方向移动，该致动器具有一个电线圈系统，它被安排在相对于透镜系统固定的位置，以及一个磁性系统，它被安排在相对于静止部分固定的位置。

本发明还涉及一种光播放机，它包含一个光扫描装置，用于扫描一个可光扫描的信息载体的信息层，以及能围绕转动轴转动的一个平台，在这个平台上能放置该信息载体，所述扫描装置具有一个辐射源，一个带有光轴的光透镜系统用于在操作中把由辐射源提供的辐射光束聚焦到信息层上的扫描点，以及一个致动器，透镜系统能借助它相对于扫描装置的静止部分移动，至少是沿着平行于光轴的方向移动，以及一个移位装置，借助于它，至少是扫描装置的透镜能相对于转动轴移动，主要是沿径向移动。

从美国专利5,657,172号中知道在本文开头两段中提到的那类光扫描装置。已知的扫描装置能合适地用于读和/或写例如CD。借助致动器，在操作中扫描装置的透镜系统能沿着平行于光轴的方向移动，于是，尽管信息层相对于扫描装置的静止部分存在位置偏移，但在透镜系统和信息层之间存在的距离是尽可能保持不变，辐射光束则尽可能准确地聚焦到信息层上。已知的扫描装置的致动器磁性系统包含一个永久磁体，它的磁化强度方向垂直于光轴延伸。该永久磁体是在磁性系统的第一磁轭上，它通过磁性系统的基座部分与第二磁轭相连。在第二磁轭和永久磁体之间有一个空气隙，其中存在磁场，该磁场的方向基本上平行于永久磁体的磁化强度方向。在空气隙中有线圈系统的第一电线圈的一部分，所包含的导线部分垂直于光轴和垂直于磁化强度方向延伸，还有该线圈系统的第二和第三电线圈的一部分，所包含的导线部分平行于光轴延伸。磁场和流过第一线圈的电流之间的交互作用造成洛仑兹(Lorentz)力，它的方向平行于光轴，在这个力的影响下透镜系统沿着平行于光轴的方向移动，使辐射光束聚焦在信息层上。磁场和流过第二线圈及第三线圈的电流之间的交互作用造成洛仑兹力，它们的方向垂直于光轴，在它们的影响下透镜系统沿着道跟踪方向移动，以追随信息层上存在的信息道。

在已知的光扫描装置的致动器中，第一磁轭和永久磁体被第一线圈的线圈支架包围。透镜系统被固定在透镜支架中，沿着平行于磁化强度的方向观看，透镜支架被安排在线圈支架旁边并固定在线圈支架上。结果，已知的扫描装置中能被致动器移动的部分，也就是包含透镜系统、透镜支架、线圈支架以及三个线圈的那部分，有比较大的尺寸，而且这可移动部分的质量也比较大。

本发明的一个目的是提供一个在开头段落中提到的那类光扫描装置，其中该扫描装置能由致动器移动的那部分的尺寸和质量被减小了。

为达到这一目的，根据本发明的一个光扫描装置的特征在于：从垂直于光轴延伸的与X方向平行地观看，其磁性系统被安排成整个位于线圈系统旁边并在该线圈系统的外部，至少有该线圈系统的一部分位于该磁性系统的漏磁场中。采用“漏磁场”的表述是指这样的磁场，它在磁性系统的两极之间延伸，而所述两极不是彼此直接相对并封闭一个空气隙造成基本上呈直线形的磁场，而是例如彼此相邻，造成在两极之间的磁场弯曲到显著的程度。在根据本发明的扫描装置中，两极的这种相互位置是必须的，因为该磁性系统整个地位于线圈系统旁边并在其外部。在操作中，使透镜系统移位所必须的洛仑兹力是由所述漏磁场和线圈系统中的电流之间的交互作用产生的。由于磁性系统整个地位于线圈系统旁边并在其外部，在线圈系统内部存在的空间能用于容纳扫描装置可动部分的其他部件，如透镜系统。从而显著地减小了扫描装置可动部分的尺寸。同样还显著地减小了用于透镜系统和线圈系统的必要的支架或载体的尺寸，还显著地减小了扫描装置可动部分的质量。

根据本发明的光扫描装置的一个特定实施例，其特征在于该磁性系统包含第一部分和第二部分，它们每个被整个地安排在线圈系统旁边和外部，分别靠近透镜系统的第一侧面和透镜系统的第二侧面，沿着平行于X方向的方向观看，这第一侧面与第二侧面相对，被安排在第一侧面附近的线圈系统第一部分及被安排在第二侧面附近的线圈系统第二部分至少是部分地分别位于磁性系统第一部分和第二部分的漏磁场中。由于该磁性系统具有所述两个部分，它们被安排在透镜系统的两个相对的侧面处，与线圈系统的所述两个部分合作，所以能由致动器施加到透镜系统上的力显著增大而不会明显增大扫描装置可动部分的尺寸和质量。

根据本发明的光扫描装置的又一实施例的特征在于：沿着与X方向平行的方向观看，磁性系统的第一和第二部分以及线圈系统的第一和第二部分相对于光轴对称地排列。借助于此，实现了致动器施加在透镜系统上的力尽可能地与扫描装置可移动部分的质量中心相吻合，结果使致动器的动力学特性得到改善。

根据本发明的光扫描装置的再一个实施例的特征在于：磁性系统的第一和第二部分每个至少包含第一和第二永久磁体，沿着与光轴平行的方向观看，这些永久磁体被安排成彼此相邻，而且其磁化强度的方向分别平行于X方向和平行于与X方向相对的X’方向，同时线圈系统的第一部分和第二部分每个至少包含一个具有第一部分和第二部分的电线圈，它们的导线部分垂直于X方向和垂直于光轴方向延伸，沿着与X方向平行的方向观看，线圈系统第一部分的线圈的所述第一和第二部分被安排成分别直接与磁性系统第一部分的第一和第二磁体相对，而沿着与X方向平行的方向观看，线圈系统第二部分的线圈的所述第一和第二部分被安排成分别直接与磁性系统第二部分的第一和第二磁体相对。由于第一和第二永久磁体彼此相邻排列，所以在磁性系统的两个部分中在第一和第二磁体的磁体之间存在弧形漏磁场。由于线圈系统每个部分的线圈的第一和第二部分被安排成直接与磁性系统相关部分的第一和第二磁体直接相对，所以线圈的这两部分位于所述漏磁场的一部分之中，那里的磁场磁力线的方向基本上平行于磁体磁化强度的方向。这部分漏磁场和通过线圈的电流之间的交互作用造成在线圈系统两个部分中产生的比较大的洛仑兹力，这个洛仑兹力的方向平行于光轴，在该洛仑兹力的影响下透镜系统可沿平行于光轴的方向移动。

根据本发明的光扫描装置的一个特定实施例的特征在于：磁性系统的第一和第二部分每个至少包含两个永久磁体，沿着与光轴平行的方向观看，这些永久磁体被安排成彼此相邻，而且其磁化强度的方向分别平行于X方向和平行于与X方向相对的X’方向，同时线圈系统至少包含一个电线圈，它有第一和第二部分，它们的导线部分垂直于X方向和垂直于光轴方向延伸，沿着与X方向平行的方向观看，线圈的所述第一部分和第二部分被安排成分别直接与磁性系统第一部分的两磁体之一以及磁系统第二部分的两磁体之一相对。在这一特定实施例中，线圈的第一部分和第二部分分别位于磁性系统两部分之一的永久磁体的部分漏磁场之中。在漏磁场的所述部分中，磁场磁力线的方向基本上平行于磁体磁化强度的方向。这部分漏磁场和通过线圈的电流之间的交互作用也造成沿着平行于光轴的方向在线圈系统的两个部分中产生比较大的洛仑兹力，在所述洛仑兹力的影响下透镜系统可沿平行于光轴的方向移动。

根据本发明的光扫描装置的又一实施例的特征在于X方向横穿信息层上存在的信息道延伸，还在于磁性系统的第一部分和第二部分每个至少包含两个永久磁体，沿着与光轴平行的方向观看，这些磁体被安排成彼此相邻，其磁化强度的方向分别平行于X方向和与X方向相对的X’方向，同时线圈系统包含一个电线圈，它有第一部分和第二部分，它们的导线部分垂直于X方向和垂直于光轴，沿着与光轴平行的方向观看，线圈的这些部分分别被安排在磁性系统的第一部分和第二部分的两个磁体的过渡区中。由于第一和第二永久磁体被安排成彼此相邻，所以在磁性系统的两部分中在第一和第二磁体的磁极之间存在弧形漏磁场。由于线圈的第一和第二部分被分别安排在磁性系统第一和第二部分的两个磁体的过渡区中，所以线圈的两部分位于磁性系统两个部分的部分漏磁场之中，那里磁场磁力线的方向近似垂直于磁体磁化强度的方向和基于平行于光轴。这部分漏磁场和通过线圈的电流之间的交互作用造成产生比较大的洛兹力，它的方向平行于X方向，在这个洛仑兹力的影响下透镜系统能沿着横穿信息道的方向移动，从而使透镜系统能被定位于信息道的正上方。

根据本发明的光扫描装置的再一个实施例的特征在于X方向至少是基本上平行于信息层上存在的信息道，还在于线圈系统的第一部分和第二部分每个至少包含又一个电线圈，它有第一部分和第二部分，这些部分具有的导线部分平行于光轴延伸，沿着与X方向平行的方向观看，线圈系统第一部分的这又一个线圈的第一部分和第二部分被安排成分别与磁性系统第一部分的第一磁体以及一个可磁化部分直接相对，沿着垂直于光轴和垂直于X方向的方向观看，这个可磁化部分位于第一磁体旁边，而沿着与X方向平行的方向观看，线圈系统第二部分的这又一个线圈的第一部分和第二部分被安排成分别与磁性系统第二部分的第一磁体以及一个可磁化部分直接相对，沿着垂直于光轴和垂直于X方向的方向观看，这个可磁化部分位于第一磁体旁边。由于线圈系统每个部分的这又一个线圈的第一和第二部分被安排成与磁性系统相关部分的第一永久磁体以及可磁化部分直接相对，所以这又一个线圈的两部分都位于所述漏磁场的一部分之中，那里的磁场磁力线基本上平行于永久磁体磁化强度的方向延伸。这部分漏磁场和通过这又一个线圈的电流之间的交互作用造成在线圈系统的这两部分中产生比较大的洛仑兹力，这个洛仑兹力的方向垂直于X轴和垂直于光轴，在所述洛仑兹力的影响下，透镜系统可沿着横穿信息道的方向移动，从而使透镜系统能被定位于信息道的正上方。

根据本发明，在本文开头段落中提到的那类光播放机的特征在于这里使用的光扫描装置是根据本发明的光扫描装置。

下文中将参考附图更详细地解释根据本发明的光扫描装置和光播放机的若干实施例，这里

图1以图显示根据本发明的一个光播放机；

图2以图显示根据本发明的一个光扫描装置，在根据图1的光播放机中被采用；

图3a以图显示根据图2的光扫描装置的一个致动器的第一实施例；

图3b是根据图3a的致动器的截面图；

图4以图显示根据图2的光扫描装置的一个致动器的第二实施例；

图5a以图显示根据图2的光扫描装置的一个致动器的第三实施例；

图5b是根据图5a的致动器的截面图；

图5c是在图5b中线Vc-Vc上所取的截面图，以及

图6显示根据本发明的光扫描装置的另一实施例，其中采用了根据图5a的致动器。

图1以图显示根据本发明的光播放机，它包含一个平台1，它能围绕转动轴3转动并由电动机5驱动，电动机5固定在框架7上。一个可光扫描的信息载体9，如CD，要放在平台1上，这个信息载体具有盘形基片11，在其上存在一个信息层13，该信息层13有螺旋形信息道。信息层13以透明的保护层14复盖。该光唱机进一步包含一个根据本发明的光扫描装置15，用于光扫描信息载体9的信息层13上存在的信息道。该扫描装置15能借助光唱机的移位装置17相对于转动轴3移动，主要是沿着相反的径向方向Y和Y’移动。为此，扫描装置被固定在移位装置17的滑体19上，移位装置17还具有一个直线导轨21位于框架7之上并平行于Y方向延伸，在这个导轨上滑体19被可移动地引导，移位装置17还具有电动机23，借助它滑体19能在导轨21上移动。在操作过程中，光播放机的电控制单元(图1中未画出)控制马达5和23，从而使信息载体9围绕转动轴3转动，同时使扫描装置15平行于Y方向移动，其移动方式使信息载体9的信息层13上存在的螺旋形信息道被扫描装置15扫描。在扫描过程中，信息道上存在的信息能由扫描装置15读出，或者信息能由扫描装置15写到信息道上。

在根据本发明的光播放机中采用的根据本发明的光扫描装置15以图显示于图2。扫描装置15具有辐射源25，例如半导体激光源，它有光轴27。扫描装置15进一步包含辐射光束分光器29，它包含透明板31，被安排成相对于辐射源25的光轴27成45°角，该透明板包含一个面对辐射源25的反射表面33。扫描装置15进一步包含一个有光轴37的准直透镜单元35和有光轴41的光透镜系统39，准直透镜单元35被安排在辐射光束分光器29和透镜系统39之间，准直透镜单元35包含单个准直透镜43，而透镜系统39包含单个物镜45。在所示例子中，准直透镜单元35的光轴37和透镜系统39的光轴41相吻合，并与辐射源25的光轴27成90°角。扫描系统15进一步包括光检测器49，它被相对于准直透镜单元35安排在辐射光束分光器的背后，它本身是已知的通常使用的那种类型。在操作过程中，由辐射源25产生的辐射光束51被辐射光束分光器29的反射表面33反射并被透镜系统39聚焦到信息载体9的信息层13上的扫描点53。辐射光束51被信息层13反射，从而形成反射的辐射光束55，它通过透镜系统39、准直透镜单元35以及辐射光束分光器29聚焦到光检测器49上。为读出信息层9上存在的信息，辐射源25产生一个连续的辐射光束51，光检测器49提供一个检测信号，它对应于信息载体9的信息道上的一系列基本信息特征，所述基本信息特征相继存在于扫描点53。为在信息载体9上写信息，辐射源25产生一个辐射光束51，它对应于要写的信息，在信息载体9的信息道上在扫描点53处相继产生一系列基本信息特征。应该指出，本发明还包含这样一些光扫描装置，那里的辐射源25、准直透镜单元35以及透镜系统39相对于彼此做不同的安排。例如，本发明还包括这样一些实施例，那里的准直透镜单元35的光轴37和透镜系统39的光轴41彼此成90°角，而那里在准直透镜单元35和透镜系统39之间安排一个附加的镜子。在这些实施例中，沿着平行于透镜系统39的光轴41的方向观看，该光扫描系统的尺寸减小了。本发明还包含例如这样一些实施例，那里辐射源25和准直透镜单元35不是被安排在滑体19上，而是处于相对于框架7的一个固定位置，而且那里准直透镜单元35的光轴37的方向平行于径向方向Y、Y’。在这些实施例中，在滑体19上只提供了透镜系统39和附加的镜子，从而减小了可移动的滑体19的质量。

如图2中还显示的那样，光扫描装置15包含一个致动器57，在下文中将对它进行详细的讨论，借助致动器57透镜系统39能相对于扫描装置15的静止部分59移动，即沿着平行于光轴41的方向移动较小的距离和沿着平行于Y方向的方向移动较小的距离。通过利用致动器57沿着平行于光轴41的方向移动透镜系统39，使扫描点53以所希望的准确度聚焦在信息载体9的信息层13上。通过利用致动器57沿着与Y方向平行的方向移动透镜系统39，使扫描点53以所希望的准确度保持在要遵循的信息道上。为了这一目的，致动器57由光播放机的所述控制单元来控制，该控制单元从光检测器49接收聚焦误差信号以及道跟踪误差信号。

图3a和3b以图显示致动器57。为简单计，图3a只显示致动器57的磁性系统61和电线圈系统63。图3b是致动器57的截面图，在所述图中还显示了物镜45。磁性系统61被安排在相对于扫描装置15的静止部分59固定的位置，而电线圈系统63被安排在相对于扫描装置15的透镜支架65(也示于图3b)固定的位置，在那里固定有物镜45。透镜支架65以公知的和通常采用的方式用例如4个弹性金属棒(图3a和3b中未画出)相对于静止部分59悬挂起来，当使棒弹性变形时，透镜支架65可在平行于光轴41和平行于径向Y方向的方向上发生小距离移动，所述弹性棒也用于向线圈系统63供应电流。

磁性系统61包含第一部分67和第二部分69。磁性系统61的第一部分67和第二部分69每个被整个地安排在电线圈系统63和透镜支架65的旁边和外部，从而分别靠近透镜支架65的第一侧面83和第二侧面85，沿着与X方向平行的方向观看，这第二侧面与第一侧面83相对。在这里所示致动器57的例子中，X方向被指向平行于径向Y方向的方向，其理由将在下文中解释，即X方向垂直于信息载体9的信息层13上存在的信息道。第一部分67包含第一永久磁体71和第二永久磁体73，沿着平行于光轴41的方向观看，它们被彼此相邻地安排在由可磁化材料制成的闭合磁轭75上，所述永久磁体分别有磁化强度M平行于X方向和磁化强度M’平行于X’方向，X’方向与X方向相对。第二部分69包含第一永久磁体77和第二永久磁体79，沿着平行于光轴41的方向观看，它们被彼此相邻地安排在由可磁化材料制成的闭合磁轭81上，所述第一和第二永久磁体分别有磁化强度M平行于X方向和磁化强度M’平行于X’方向，X’方向与X方向相对。电线圈系统63包含第一电线圈87、第二电线圈89和第三电线圈91。第一电线圈87位于透镜支架65的第一侧面83上，绕在与透镜支架65集成一起的第一线圈支架83中。第一线圈87基本上在垂直于X方向延伸的假想平面中延伸，它包含垂直于X方向和垂直于光轴41延伸的导线部分95以及垂直于X方向和垂直于光轴41延伸的导线部分97。第二电线圈89位于透镜支架65的第二侧面85上，绕在与透镜支架65集成在一起的第二线圈支架89中。第二线圈89也是基本上在垂直于X方向的假想平面中延伸，它包含垂直于X方向和垂直于光轴41延伸的导线部分101以及垂直于X方向和垂直于光轴41延伸的导线部分103。第三电线圈绕在与透镜支架65集成在一起的第三线圈支架105中，所述第三电线圈基本上在垂直于光轴41的假想平面中延伸。第三线圈91包含其方向垂直于X方向和垂直于光轴41的导线部分107以及其方向垂直于X方向和垂直于光轴41的导线部分109。第一线圈87和第三线圈91的导线部分107形成第一部分111，被安排在电线圈系统63的第一侧面83，它位于磁性系统61的第一部分67的漏磁场113中。第二线圈89和第三线圈91的导线部分109形成第二部分115，被安排在电线圈系统63的第二侧面85，它位于磁性系统61的第二部分69的漏磁场117中。

如图3b中所示，沿着与X方向平行的方向观看，第一线圈87的导线部分95和97被安排成分别基本上直穿过磁性系统61的第一部分67的第一永久磁体71和第二永久磁体73。沿着与X方向平行的方向观看，第二线圈89的导线部分101、103被安排成分别基本上直对磁性系统61的第二部分69的第一永久磁体77的第二永久磁体79。由于磁体71和73以及磁体77和79被安排成彼此相邻，而致动器57的可动部分，即物镜45、透镜支架65以及线圈87、89、91不包含由可磁化材料制成的部件，所以在磁体71、73以及磁体77、79的磁极之间存在的漏磁场113、117基本上成弧形，如图3b所示。由于导线部分95、97、101、103被安排成基本上直对磁体71、73、77、79，所以导线部分95、97、101、103每个位于相关的漏磁场113、117的一部分中，那里的磁场磁力线方向基本上平行于磁体71、73、77、79的磁化强度M、M’的方向。漏磁场113、117的这些部分与通过导线部分95、97、101、103(它们的取向垂直于X方向和垂直于光轴41)的电流之间的交互作用使洛仑兹力F₁、F₂、F₃和F₄施加到导线部分95、97、101、103上，这些洛仑兹力的方向基本上平行于光轴41。第一线圈87和第二线圈89被安排成串联，其连接方式使洛仑兹力F₁、F₂、F₃和F₄沿着相同的方向延伸，于是在洛仑兹力F₁、F₂、F₃和F₄的影响下物镜45能沿着平行于光轴41的方向移动。如图3b中进一步显示的那样，沿着平行于光轴41的方向观看，第三线圈91的导线部分107存在于磁性系统61的第一部分67的永久磁体71、73的过渡区119中。类似地，沿着平行于光轴41的方向观看，第三线圈91的导线部分109存在于磁性系统61的第二部分69的永久磁体77、79的过渡区121中。由于导线部分107、109被安排在所述过渡区119、121中，所以导线部分107、109每个位于相关的漏磁场113、117的一部分中，那里的磁场磁力线方向基本上垂直于磁体71、73、77、79的磁化强度M、M’的方向，即平行于光轴41。漏磁场113、117的这些部分与通过第三线圈91的导线部分107、109(它们的取向垂直于X方向和垂直于光轴41)的电流之间的交互作用使洛仑兹力F₅、F₆施加到导线部分107、109上，这些洛仑兹力的方向基本上平行于X方向。由于X方向的取向平行于径向Y方向，所以在沦仑兹力F₅、F₆的影响下物镜45能沿着平行于Y方向的方向在比较小的距离上移动，这个移动方向即垂直于信息载体9的信息层13上存在的信息道。导线部分107和磁性系统61的第一部分67之间以及导线部分109和磁性系统61的第二部分69之间的空间足以使物镜45能沿着平行于Y方向的方向产生所述移动。

由于磁性系统61的第一部分67和第二部分69被安排成整个地位于电线圈系统61的旁边并在其外部，所以在线圈系统61内部存在的空间能用于容纳扫描装置15的可动部分的其他部件。在图3a和3b中所示的例子中，在线圈系统61内部存在的空间用于容纳物镜45和透镜支架65。结果，扫描装置15可动部分的尺寸被显著减小。由于物镜45被安排在线圈系统61的内部，如前所述，扫描装置15包含一个小巧的、轻的集成的支架用于物镜45和线圈系统61。结果，扫描装置15可动部分的质量也被显著减小。由于两部分67和69有漏磁场113、117用于与电线圈系统61合作，所以线圈87、89、91的较大部分位于所述漏磁场113、117之中。结果，线圈87、89、91的较大部分被用于产生洛仑兹力，于是利用致动器57能有较大的力施加到物镜45上，因而所述致动器57有高的效率。如图3a和图3b进一步表明的那样，沿着与X方向平行的方向观看，磁性系统61的第一部分67和第二部分69以及电线圈系统63的第一部分111和第二部分115被安排成相对于光轴41基本对称。借助于此，实现了致动器57施加在物镜45上的力与扫描装置15的可移动部分的质量中心基本吻合，结果使致动器57的动力学特性得到改善。

图4以图显示致动器123的第二实施例，它能用来代替上文描述的扫描装置15中的致动器57。与图3a相似，为简单计，图4只显示致动器123的磁性系统61’和电线圈系统125。致动器123的与上述致动器57的部件相对应的部件用相应的参考数字表示。在下文中只讨论致动器123与致动器57之间的少许差异。

如图4中所示，致动器123的磁性系统61’基本上对应于致动器57的磁性系统61。致动器123的电线圈系统125包含第一电线圈127、第二电线圈129以及第三电线圈91’。第三线圈91’基本上对应于致动器57的第三线圈91，与致动器57的第三线圈91相似，第三线圈91’具有导线部分107’安排在磁性系统61’的第一部分67’附近，还具有导线部分109’安排在磁性系统61’的第二部分69’附近，在操作过程中，洛仑兹力沿着与Y轴平行的方法施加在这些导线部分上。第一电线圈127包含其取向垂直于X方向和垂直于光轴41’的导线部分95’，沿着与X方向平行的方向观看，导线部分95’被安排成直对磁性系统61’的第一部分67’的第一永久磁体71’，还包含其取向垂直于X方向和垂直于光轴41’的导线部分103’，沿着与X方向平行的方向观看，导线部分103’被安排成直对磁性系统61’的第二部分69’的第二永久磁体79’。第二电线圈129包含其取向垂直于X方向和垂直于光轴41’的导线部分97’，沿着与X方向平行的方向观看，导线部分97’被安排成直对磁性系统61’的第一部分67’的第二永久磁体93’，还包含其取向垂直于X方向和垂直于光轴41’的导线部分101’，沿着与X方向平行的方向观看，导线部分101’被安排成直对磁性系统61’的第二部分69’的第一永久磁体77’。由导线部分131和133使第一线圈127的导线部分95’和103’彼此连接，导线部分131和133被安排成分别与导线部分135和137交叉，利用导线部分135和137，第二线圈129的导线部分97’和101’彼此连接。第一线圈127和第二线圈129被安排成串联，其连接方式使得通过线圈125的电流导致第一线圈127的导线部分95’和第二线圈129的导线部分97’中产生相互反向的电流。由于第一线圈127和第二线圈129被安排成彼此相切，所以在导线部分95’和101’中的电流被整流，在导线部分97’和103’中的电流也被整流，其结果是，整流后的洛仑兹力沿着平行于光轴41’的方向加到导线部分95’、97’、101’、103’上。

图5a、5b和5c以图显示致动器139的第三实施例，它能用于代替前述扫描装置15中的致动器57。为简单计，图5a只显示致动器139的磁性系统141和电线圈系统143。图5b和5c是致动器139的截面图，其中还显示了物镜45”。致动器139中与上文讨论的致动器57中的部件对应的那些部件用相对应的参考数字表示。

致动器139的磁性系统141包含第一部分145和第二部分147，它们被安排在相对于扫描装置静止部分59”固定的位置。电线圈系统143也包含第一部分149和第二部分151，它们被安排在相对于透镜支架153固定的位置，从图5b和5c可以看到，这里物镜45”是被固定的。透镜支架153利用4个弹性金属棒(图5a、5b和5c中未画出)相对于静止部分59”悬挂，这些弹性金属棒也用于向线圈系统143供应电流。磁性系统141的第一部分145和第二部分147每个被整个地安排在电线圈系统143和透镜支架153的旁边和外部，并分别靠近第一侧面155，沿着与X方向平行的方向观看，透镜支架153的第二侧面与第一侧面155相对。在致动器139的情况中，由于下文中将要解释的理由，X方向垂直于径向Y方向和垂直于光轴41’，即基本上平行于信息载体9的信息层13上存在的信息道。为简单计，图5b和5c只显示出磁性系统141的第一部分145和线圈系统143的第一部分149，而且在下文中只讨论这第一部分145和149。第二部分147和151与第一部分145和149完全相同，沿着与X方向平行的方向观看，与第一部分149和第二部分151相似，第一部分145和第二部分147被安排在相对于光轴41”对称。

磁性系统141的第一部分145包含第一永久磁体71”和第二永久磁体73”，沿着与光轴41”平行的方向观看，它们被彼此相邻地安排在由可磁化材料制造的闭合磁轭159上，所述永久磁铁分别有磁化强度M的方向平行于X方向和磁化强度M’的方向平行于X’方向。闭合磁轭159包含基座部分161、第一支臂163和第二支臂165，沿着与Y方向平行的方向观看，第一永久磁体71”被安排在两个支臂163和165之间。电线圈系统143的第一部分149包含第一电线圈167、第二电线圈169和第三电线圈171。第一电线圈绕在与透镜支架153集成在一起的第一线圈支架173中，主要是在垂直于X方向的假想平面中延伸，所包含的导线部分177的取向平行于Y方向。第二和第三电线圈169和171分别绕在第二线圈支架179和第三线圈支架181中，这两个支架也与透镜支架153集成在一起并被安排在第一线圈支架173和磁性系统141的第一部分145之间。第二和第三线圈169和171每个也主要在垂直于X方向的假想平面中延伸，而且分别包含导线部分181和183，它们的取向平行于光轴41”，以及导线部分185和187，它们的取向平行于光轴41”。

如图5b中所示，沿着与X方向平行的方向观看，第一线圈167的导线部分175和177分别与磁性系统141的第一部分145的第一永久磁体71’及第二永久磁体73”基本直对。与上文讨论的致动器57相同，在永久磁体71”和73”之间存在弧形漏磁场189。由于第一线圈167的导线部分175和177被安排成近似直对永久磁体71”和73”，所以导线部分175和177每个位于漏磁场189的一部分之中，在那里磁场磁力线的取向基本上平行于磁体71”和73”的磁化强度M、M’的方向。漏磁场189的这些部分与第一线圈167的取向平行于Y方向的导线部分175和177中通过的电流之间的交互作用使洛仑兹力F₁和F₂加到导线部分175和177上，这些洛仑兹力的方向平行于光轴41”，在所述洛仑兹力的影响下，物镜45”在平行于光轴的方向是可移动的。如图5c中所示，沿着与X方向平行的方向观看，第二线圈169的导线部分181和183被安排成分别基本上与闭合磁轭159的第一支臂163及第一永久磁体71”直对，而沿着与X方向平行的方向观看，第三线圈171的导线部分185和187被安排成基本上分别与第一永久磁体71”及闭合磁轭159的第二支臂165直对。一个弧形漏磁场191存在于第一永久磁体71”及第一支臂163之间，而弧形漏磁场193存在于第一永久磁体71”及第二支臂165之间。由于第二线圈169的导线部分181和183被安排成分别基本上与第一支臂163及第一永久磁体71”直对，所以导线部分181及183每个位于漏磁场191的一部分中，那里磁场磁力线基本上平行于第一永久磁体71”的磁化强度M的方向延伸。由于同样的理由，第三线圈171的导线部分185和187每个处于漏磁场193的一部分中，那里磁场磁力线基本上平行于第一永久磁体71”的磁化强度M的方向延伸。漏磁场191和193的这些部分与第二线圈169的平行于光轴41”延伸的导线部分181、183中通过的电流以及第三线圈171的也是平行于光轴41”延伸的导线部分185、187中通过的电流之间的相互作用使洛仑兹力F₃、F₄、F₅及F₆加到导线部分181、183、185、187上，这些洛仑兹力的方向平行于径向Y方向。第二线圈169和第三线圈171被安排成以这样的方式串联，即洛仑兹力F₃、F₄、F₅、F₆被整流，于是在洛仑兹力F₃、F₄、F₅、F₆的影响下物镜45”能沿着平行于径向Y方向的方向。

在致动器139的情况中，磁性系统141的第一部分145和第二部分147被安排成彼此相对，这里的X方向垂直于Y方向，其结果是，沿着平行于径向Y方向的方向观看，没有致动器139的部件位于电线圈系统143及透镜支架153的旁边。利用这一点，致动器139能特别适用于根据本发明的光扫描装置195的另一实施例，它示于图6。图6以图显示致动器139的磁性系统141的第一部分145及第二部分147，沿着平行于X方向(它的取向垂直于径向Y方向)的方向观看，这些部分被安排成各在电线圈143及透镜支架197的一侧，彼此相对。图6进一步以图显示线圈系统143的第一部分149和第二部分151，根据本发明的光播放机(扫描装置195构成它的一部分)的可转动部分199，扫描装置195的静止部分201以及弹性悬挂部件203，其中扫描装置195的静止部分201能借助光播放机的移动装置(未画出)沿着可转动部分199的径向在较大的距离上移动，这个径向平行于Y方向，而透镜支架195利用弹性悬挂部件203相对于静止部分201悬挂。利用致动器139，透镜支架197能沿着半径213在较小的距离上移动，从而使悬挂部件203发生弹性形变。如图6中进一步显示的那样，在透镜支架197中提供了具有光轴207的第一物镜205和具有光轴211的第二物镜209，光轴207、211二者都与可转动部分199的半径212相切。通过利用两个物镜205、209，扫描装置能适用于至少两种类型或标准的信息载体，如CD和DVD，或DVD和DVR。由于这两个物镜205、209位于半径213上，扫描装置195不必包含额外的致动器来交换确定在半径213上的扫描位置中的物镜205、209，因为能借助光唱机的所述移动装置交换在所述扫描位置中的物镜205、209。由于两个物镜205、209都必须能到达距可转动部分199的转动轴最小半径R_min处的位置，沿着平行于Y方向的方向观看，在可转动部分199和第一物镜205之间几乎没有留下任何空间，在图6所示情况中，这里第二物镜位于最小半径R_min处。致动器139特别适于在扫描装置195中使用，因为沿着平行于Y方向的方向观看，致动器139在第一物镜205和可转动部分199之间没有部件。

借助上述根据本发明的光播放机，在扫描信息载体9的信息层13过程中，便可能读信息层13上存在的信息或向信息层13上写信息。应该指出，本发明还涉及光播放机和光扫描装置，利用它们只能读信息载体的信息层上存在的信息。

最后要指出的是，本发明还包含一种光扫描装置的实施例，那里磁性系统和电线圈系统的构成方式不同于上文描述的扫描装置。例如，本发明还包括这样的实施例，那里在透镜支架的单个一侧磁性系统被安排在线圈系统的旁边和外部。在如图3a所示致动器57的情况中，通过省去磁性系统61的第二部分69及电线圈系统63的第二线圈89，便得到这样的实施例，或者在图5a所示致动器139的情况中，通过省去磁性系统141的第二部分147及电线圈系统143的第二部分151，从而得到这样的实施例。

Claims

1.一种光扫描装置，用于扫描一个可光扫描的信息载体的信息层，该扫描装置具有一个辐射源，一个带有光轴的光透镜系统用于在工作中把由辐射源提供的辐射光束聚焦到信息层上的扫描点，以及一个致动器，透镜系统能借助它相对于扫描装置的静止部分移动，至少是沿着平行于光轴的方向移动，该致动器具有一个电线圈系统，被安排在相对于透镜系统固定的位置，以及一个在磁性系统，被安排在相对于静止部分固定的位置，其特征在于：沿着平行于一个与光轴垂直的X方向的方向观看，该磁性系统被安排在线圈系统的旁边和外部，至少是线圈系统的一部分位于该磁性系统的漏磁场中。

2.如权利要求1的光扫描装置，其特征在于其磁性系统包含第一部分和第二部分，每个被整个地安排在线圈系统旁边并在其外部，分别靠近透镜系统的第一侧面和透镜系统的第二侧面，沿着平行于X方向的方向观看，第二侧面与第一侧面相对，被安排在第一侧面附近的线圈系统第一部分及被安排在第二侧面附近的线圈系统第二部分至少是部分地分别位于磁性系统第一部分和第二部分的漏磁场中。

3.如权利要求2的光扫描装置，其特征在于从平行于X方向的方向看，磁性系统的第一部分和第二部分与线圈系统的第一部分和第二部分被相对于光轴对称地安排。

4.如权利要求2或3的光扫描装置，其特征在于磁性系统的第一部分和第二部分每个至少包含第一和第二永久磁体，沿着平行于光轴的方向观看，被安排成彼此相邻并且磁化强度的方向分别平行于X方向和与X方向相对的X’方向延伸，而线圈系统的第一部分和第二部分每个至少包含一个电线圈，具有第一部分和第二部分，并具有导线部分，垂直于X方向和垂直于光轴延伸，沿着平行于X方向的方向观看，线圈系统第一部分的线圈的所述第一部分和所述第二部分被安排成分别直对磁性系统第一部分的第一和第二磁体，而沿着平行X方向的方向观看，线圈系统第二部分的线圈的所述第一部分和第二部分被安排成分别直对磁性系统第二部分的第一和第二磁体。

5.如权利要求2或3的光扫描装置，其特征在于磁性系统的第一部分和第二部分每个至少包含两个永久磁体，沿着平行于光轴的方向观看，被安排成彼此相邻并且磁化强度方向分别平行于X方向和平行于与X方向相对的X’方向延伸，而线圈系统至少包含一个有第一部分和第二部分的电线圈，并具有导线部分，垂直于X方向和垂直于光轴延伸，沿着平行于X方向的方向观看，线圈的所述第一部分和所述第二部分分别直对磁性系统第一部分的两个磁体之一及磁性系统第二部分的两个磁体之一。

6.如权利要求2或3的光扫描装置，其特征在于X方向横穿信息层上存在的信息道延伸，磁性系统的第一部分和第二部分每个至少包含两个永久磁体，沿着平行于光轴的方向观看，被安排成彼此相邻并且磁化强度方向分别平行于X方向和平行于与X方向相对的X’方向延伸，而线圈系统包含一个有第一部分和第二部分的电线圈，并具有导线部分，垂直于X方向和垂直于光轴方向延伸，沿着平行于光轴的方向观看，线圈的所述各部分被分别安排在磁性系统第一部分和第二部分的两个磁体的过渡区中。

7.如权利要求4或5的光扫描装置，其特征在于X方向至少是基本上平行于信息层上存在的信息道延伸，线圈系统的第一部分和第二部分每个至少包含又一个电线圈，具有第一部分和第二部分，并具有导线部分，平行于光轴延伸，沿着平行于X方向的方向观看，线圈系统第一部分的这又一个线圈的第一部分和第二部分被安排成分别直对磁性系统第一部分的第一磁体和一个可磁化部分，从垂直于光轴和垂直于X方向观看，可磁化部分位于第一磁体旁边，而沿着平行于X方向的方向观看，线圈系统第二部分的这又一个线圈的第一部分和第二部分被安排成分别直对磁性系统第二部分的第一磁体和一个可磁化部分，从垂直于光轴和垂直于X方向观看，这个可磁化部分位于第一磁体旁边。

8.一种光播放机，包含用于扫描可光扫描的信息载体的信息层的光扫描装置，以及能围绕转动轴转动的一个平台，在这个平台上能放置该信息载体，所述扫描装置具有一个辐射源，一个带有光轴的光透镜系统用于在工作中把由辐射源提供的辐射光束聚焦到信息层上的扫描点，以及一个致动器，透镜系统能借助该致动器相对于扫描装置的静止部分移动，至少是沿着平行于光轴的方向移动，以及一个移位装置，借助于该移位装置，至少是扫描装置的透镜系统能相对于转动轴移动，主要是沿径向移动，该光播放机装置的特征在于光扫描装置是如权利要求1、2、3、4、5、6或7所要求的光扫描装置。