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Abstract

本发明涉及一种用于在可进行光学信息载体上扫描和/或创建信息轨道的光学装置。这种装置包括一辐射源和一带有物镜的光学单元，用于将由辐射源产生的辐射束聚焦于信息载体上。光学单元包括至少一个光学元件(1)，光学元件(1)可沿其光轴(1a)的方向移动，并安装于保持器(5)上。光学元件沿设置于一框架(4)上的导向器(11a、11b、12a、12b)进行引导。根据本发明，保持器(5)包括一杆状导向部件(7)，该部件(7)沿平行于光轴(1a)的方向在光学元件(1)的两侧延伸，用于使光学元件沿导向器(11a、11b、12a、12b)移动，以便设置光学元件从而沿光轴方向延伸。利用该杆状导向部件，光学元件可以精确、稳定地沿光轴方向定位，并且占用的空间量很有限。

Description

光学扫描装置及包括这种扫描装置的光学播放器
本发明涉及一种用于在可进行光学扫描的信息载体上扫描和/或创建信息轨道的光学装置，这种装置设置有一辐射源和一带有物镜系统的光学系统，用于将由辐射源产生的辐射束聚焦于信息载体上，该光学系统包括至少一个容放于一保持器上并可沿其光轴方向进行调整的光学元件，该光学元件可沿设置于一框架上的导向器进行引导。
本发明还涉及一种光学播放器，它包括一用于可进行光学扫描的信息载体的支承件，该支承件可以绕一旋转轴线进行旋转，一用于在信息载体上扫描和/或创建信息轨道的光学装置，该光学装置设置有一辐射源和一带有物镜系统的光学系统，用于将由辐射源产生的辐射束聚焦于信息载体上，至少该物镜系统可以利用一移动装置相对于信息载体沿关于旋转轴线的基本上径向方向进行移动，并且光学系统包括至少一个容放于一保持器上并可沿其光轴方向进行调整的光学元件，该光学元件可沿设置于一框架上的导向器进行引导。
在开头段落中所提到的这种类型的光学装置由于大量应用于例如听音乐所用的CD播放器中，因而已为大家所熟知。与此同时，这种光学装置已知还有不少新的用途，例如应用于软件所用的CD ROM播放器以及播放图像和声音的DVD播放器中。鉴于需要较高的信息密度，DVD播放器设置有一种辐射源，为激光源的形式，这点与上述的音频CD播放器和CD ROM播放器中所用的不同。除了用于扫描信息载体上的信息轨道之外，这种光学装置同时还用于在信息载体上创建信息轨道，这种应用装置现在已经可以买到。根据开头段落的光学装置构成根据该开头段落的光学播放器的一部分，其中至少光学系统的物镜系统可以沿着盘状信息载体在径向，也就是与信息轨道成直角移动。由于信息载体上的信息密度增加，因而辐射束定位于信息载体上并聚焦的精确度也须提高。这适用于特别是所谓的DVD+RW标准。为此，非常重要的一点是光学系统的所有各光学部件相对于彼此之间必须正确定位。这可以通过以下方式来实现，即将光学系统的至少一个光学元件设置成可以沿其光轴方向移动，从而可在制造过程中使相关元件沿其光轴方向正确定位。这种可调式光学元件可以由例如所谓的准直透镜、所谓的光束成形器和/或位于所谓的偏振光束分光器(PBS)及将光学信号转变成电信号的二极管之间的伺服透镜来构成。所有这些光学元件的功能将通过对根据本发明的优选实施例的描述得到更为详尽的阐述。为了沿其光轴方向移动光学元件，根据现有技术，利用一管状保持器来进行，该管状保持器设置在该光学元件周围并沿光轴方向在该元件的任一侧延伸。至于其可移动性方面，提供了一包括两根杆状部件的轨道系统，这两根杆状部件刚性地连接于框架上。其内部包括该光学元件的管可以沿轨道系统移动。这种实施例如JP-A-11134694中所述。尽管该实施例中发生倾斜的危险性比较小，但它占用的空间太大。然而，可用的空间却有限。这个问题特别见于DVD播放器中，因为DVD播放器常常还应适用信息密度比较受限的传统CD。为此目的，根据现有技术的光学装置设置有具有分开的辐射源和分开的光学透镜系统的第二光学系统。
本发明的一个目的是提供一种在开头段落中所提到的这种类型的光学装置和光学播放器，其中有待调节的光学元件的可调性只需要有限的空间量，并且其中在这种元件的调节过程中以及调节完成后能够实现相关元件的位置的高度的稳定性。此外，光学元件在调节操作过程中应当不容易发生倾斜，即不容易绕与光轴垂直延伸的轴线倾斜。
为实现此目的，根据本发明的光学装置的特征在于，保持器包括一杆状导向部件，该部件平行于光轴并在光学元件的任一侧延伸，该杆状导向部件用于使光学元件沿导向器移动，以便设置光学元件，从而沿光轴方向定位。
为实现此目的，根据本发明的光学播放器的特征在于，其中所用的光学装置为根据本发明的光学装置。
应当注意，在本发明的框架之内，“杆状部件”这种表达方式的意思是指从与这个光学元件的光轴平行的方向观察时该部件为细长部件。其横截面的形状原则上可以自由选择，尽管某些形状比较有利。与管状保持器相比，杆状导向部件占用的空间比根据现有技术的管状保持器小得多。此外，带有杆状导向部件的保持器的设计可以是这样，使得杆状导向部件位于存在空间的光学元件的侧部。
根据一个优选实施例，导向部件至少部分具有绕着其纵向轴线弯曲的表面。利用这个曲面，可以在导向部件与框架的导向器之间建立线接触。线接触比表面接触更为有利，因为线接触被更好地限定并且在移动过程中产生的摩擦力更小。
优选地，导向部件只在端部与导向器形成导向接触。从光学元件的光轴方向观察时，由于一方面的导向部件与导向器之间形成的导向接触的位置以及另一方面的光学元件之间的距离较大，所以光学元件相对于与光轴垂直的平面出现倾斜位置的危险性就会受到限制，并且光学元件可以精确定位。
根据一个非常特殊的优选实施例，设置有一弹性部件，该弹性部件在一侧与保持器接合，而在相对的另一侧与框架接合，从而使导向部件与导向器配合工作。除了使导向情况得到最优化之外，这种弹性部件将会确保，一旦位置被设定好，就不会例如因受到震动的影响改变这个位置，这个位置的改变可能导致光学系统发生错位。
优选地，弹性部件相对于由光轴和导向部件的纵向轴线所确定的平面基本上镜面对称地起作用，因而可以实现机械上稳定的情况。
为了提高调节机构的稳定性，优选地，保持器还设置有可沿框架的另一个导向器进行引导的另一个导向部件，至少部分在弹性部件的影响下，该另一个导向部件与该另一个导向器配合工作。在这种情况下，该另一个导向部件可以形成一倾斜轴线，接着，由于力矩平衡，该另一个导向部件通过弹性部件保持靠在该另一个导向器上。
特别有利的是，如果弹性部件与保持器基本上形成点态接合，结果就形成基本上无摩擦的铰链连接件，该连接件在调节光学元件的过程中保持铰接。
据发现，欧米伽(Omega)形弹性部件非常有利，欧米伽形的端部彼此相向地起作用，并且如果弹性部件带有在欧米伽形的两端处向内定向的弯曲部，该端部就会形成点态接合。
为了设定光学元件，优选地，保持器设置有用于与一工具配合工作的接合装置，该工具用来设定光学元件以便沿光轴方向定位。接合装置可以与该工具的外部接合装置配合工作，该工具可以为例如销形或叉形。
优选地，接合装置设置成靠近导向部件，从而调节光学元件不会在保持器上产生力矩载荷，或者使产生的力矩载荷降至最小，该力矩载荷可能会导致光学元件的不希望的倾斜位置。
通过下文中参照一个优选实施例对本发明的这些及其它方面进行的阐述，可以对各方面有清楚的了解。
在附图中：
图1为构成根据本发明的光学装置和光学播放器的部分的准直透镜的环境的第一透视图；
图2为图1中所示的准直透镜的第二透视图；
图3为容放于根据本发明的保持器中的准直透镜的隔离透视图。
图1和2示出了准直透镜1及其直接环境。准直透镜1构成了根据本发明的光学装置的一个优选实施例的一部分，该光学装置应用于根据本发明的光学播放器中。图1和2仅示出了对本发明来说比较重要的本发明的优选实施例的这些特征。因此，图中并未一一示出下文中提到的所有部件。
准直透镜1包括于由具有已知和常规的组成的光学系统确定的光学回路中，对其将在下文中进行描述。由激光源产生的发散光束经过所谓的光束成形器，该光束成形器使光束的横截面形成准确的圆形状态。随后，光束经过所谓的偏振光束分光器(PBS)，该偏振光束分光器依据光的偏振状态而将光束偏转90度角或者使该光束自由通过。由光束成形器产生的辐射束在偏振光束分光器的作用下将可以自由通过，随后光束通过准直透镜1。这种准直透镜具有以下常规尺寸：厚度为1.2毫米而横截面为4.4毫米。在准直透镜1的作用下，可以获得平行光束，该平行光束通过角形偏转器偏转90度角。该角形反射器设置成这样，使其边缘容放于支承边缘2a和2b上。该角形反射器使得光束沿与光学信息载体垂直的方向引导。在经过角形反射器后，光束经过所谓的四分之一拉姆达(Lambda)透镜，在其作用下光束的偏振状态发生改变。随后光束通过物镜聚焦于信息载体上以便在信息载体上扫描或创建信息轨道。为此，在该操作过程中，使信息载体绕与物镜的光轴1a平行定向的转动轴线旋转，同时通过光学播放器的移动装置沿与信息轨道垂直的方向，即沿相对于转动轴线的径向移动物镜。光束在信息载体的表面上反射并继续沿反方向在其初始路径上运行，这样，光束就接连经过物镜、进一步改变偏振状态的四分之一拉姆达透镜、角形反射器以及在返回运动过程中对光束有会聚作用的准直透镜。在四分之一拉姆达透镜的双重作用下，光束的偏振状态发生改变，以使偏振光束分光器(PBS)通过以90度角反射而将光束沿箭头3所示的方向偏转。随后光束通过伺服透镜聚焦于二极管上，该二极管能够将光学信息转变成电子信息。
现在将通过准直透镜1的可移动性和可调性对本发明进行更为详细的说明。需要强调的是，应当注意，根据本发明，实施本发明时也可通过包括其它光学元件，例如特别是上述的光束成形器和伺服透镜而实现可调性。
上述各光学元件，除了信息载体之外，都容放于可沿与信息轨道垂直的方向移动的框架4中。然而应当注意，本发明还包括其它实施例，例如基本上只有光学系统的物镜可垂直于信息轨道移动，而包括准直透镜1的光学系统的大多数其它光学元件则都处于光学播放器中的固定位置上。准直透镜1容放于保持器5中，保持器5大致包括环状部分6和杆状部分7。图3以隔离方式示出了容放于保持器5中的准直透镜1。杆状部分7沿垂直于准直透镜1的平面的方向延伸，换句话说，就是平行于准直透镜1的光轴1a延伸。杆状部分位于由线8a和8b所限定的象限的突出部分中。杆状部分7的两端处带有轴状部分9a和9b。轴状部分9a带有平的侧部10以便为位于支承边缘2a和2b上的角形反射器创造空间。轴状部分9a和9b分别与导向表面11a、12a和11b、12b保持导向接触。有关接触方式为线状接触。
环状保持器6设有一具有支承表面14的突出部分13。该支承表面14与框架4的导向表面15保持导向接触。利用进行导向的分别位于轴状部分9a和9b以及支承表面14处的三个隔开区域，带有准直透镜1的保持器5可以沿杆状部分7的方向精确地移动。
带有准直透镜1的保持器5通过线状弹簧16保持靠在框架4的不同导向表面上。该弹簧16基本为中间具有两个直弹簧部分17和18的欧米伽形状，这两个直弹簧部分通过弯曲部19互相连接。在图1和2所示的状态中，直弹簧部分17和18处于彼此垂直的位置。然而在空载状态下，直弹簧部分17和18更加朝向彼此定向，所成的角度小于90度，例如80度。弹簧16的两个端部处具有弯弹簧部分20、21，弯曲部沿准直透镜1的方向向内定向。弹簧16相对于与线8a和8b成45度角延伸的平面镜面对称，并沿准直透镜1的光轴1a的方向延伸。直弹簧部分17和弯弹簧部分20容放于保持器5的直立边缘22a和22b之间。直立边缘22a、22b在环状部分6和杆状部分7的上侧延伸。直弹簧部分18和弯弹簧部分21容放于都构成框架4的部分的直立边缘23a、23b之间。弯弹簧部分20在直立边缘22a和22b之间延伸的凸轮24后面形成点态接合。弯弹簧部分21的弯曲部也在一个凸轮后面形成点态接合，该凸轮在图1和2中看不到，并在直立边缘23a和23b之间延伸。直立边缘22a、22b、23a和23b限制了弹簧16例如因手工生产操作而发生错位的危险性。
在杆状部分7的顶部有一排齿25，这排齿25的中间断开以便使弹簧16的直弹簧部分17通过。利用这排齿25，带有准直透镜1的保持器5可以通过利用带齿的工具进行手动或自动操作而沿杆状部分7的纵向方向移动，图中并未进一步详细示出该工具。在该操作过程中利用工具施加于保持器5上的力将会被引向轴状部分9a和导向表面12a之间的接触线以及轴状部分9b和导向表面12b之间的接触线。这样，工具就不会产生绕着杆状部分7的纵轴线的弯曲力矩，因此就限制了准直透镜1处于不希望的位置的危险性。
当带有准直透镜1的保持器5发生移动时，弹簧16将会绕平行于直弹簧部分18延伸的轴线旋转并通过弯弹簧部分21与框架4接合的点旋转。直立边缘22a和22b以及23a和23b之间的距离足够大从而使得旋转可以进行。一旦位置已设定，带有准直透镜1的保持器5将会保持这个位置，而这是由于弹簧16在保持器5和框架4的不同导向表面之间形成了稳定的摩擦阻力。

Claims (11)

1.一种用于在可光学扫描的信息载体上扫描和/或创建信息轨道的光学装置，该装置设置有一辐射源和一带有物镜系统的光学系统用于将由辐射源产生的辐射束聚焦于信息载体上，所述光学系统包括至少一个容放于一保持器中并可沿其光轴方向进行调整的光学元件，所述光学元件可沿设置在一框架上的导向器进行导向，其特征在于，保持器包括一杆状导向部件，该部件平行于光轴并在光学元件的任一侧上延伸，该杆状导向部件用于使光学部件沿导向器移动，以便设定光学元件，从而沿光轴方向定位。
2.根据权利要求1所述的光学装置，其特征在于，导向部件至少部分具有绕着其纵向轴线弯曲的表面。
3.根据前述权利要求中任一项所述的光学装置，其特征在于，导向部件只在端部处与导向器形成导向接触。
4.根据前述权利要求中任一项所述的光学装置，其特征在于，设置有一弹性部件，该弹性部件在一侧上与保持器接合，而在相对的另一侧上与框架接合，从而使导向部件与导向器配合工作。
5.根据权利要求4所述的光学装置，其特征在于，弹性部件基本上相对于由光轴和导向部件的纵向轴线所限定的平面镜面对称地起作用。
6.根据权利要求4或5所述的光学装置，其特征在于，保持器设置有可沿框架的另外的导向器进行导向的另外的导向部件，至少部分在弹性部件的影响下，所述另外的导向部件与另外的导向器配合工作。
7.根据权利要求4、5或6所述的光学装置，其特征在于，弹性部件与保持器基本上形成点态接合。
8.根据权利要求4至7中任一项所述的光学装置，其特征在于，弹性部件为欧米伽形。
9.根据前述权利要求中任一项所述的光学装置，其特征在于，保持器设置有用于与一工具配合工作的接合装置，该工具用来设定光学元件以便沿光轴方向定位。
10.根据权利要求9所述的光学装置，其特征在于，接合装置设置成靠近导向部件。
11.一种光学播放器，其包括一用于可光学扫描的信息载体的支承件，该支承件可以绕一旋转轴线进行旋转，一用于在信息载体上扫描和/或创建信息轨道的光学装置，所述光学装置设置有一辐射源和一带有物镜系统的光学系统，用于将由辐射源产生的辐射束聚焦于信息载体上，至少该物镜系统可以利用一移动装置相对于信息载体沿关于旋转轴线的基本径向方向进行移动，并且光学系统包括至少一个容放于一保持器中并可沿其光轴方向进行调整的光学元件，所述光学元件可沿设置在一框架上的导向器进行导向，其特征在于，光学装置为根据本发明的光学装置。
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