[发明专利]对信息表面进行光学扫描的光学组件以及含有该光学组件的光学扫描装置

说明书

本发明涉及一套可对一表面进行光学扫描的光学组件，其中包括一底座，一光源单元，一旋转反射镜单元和在扫描表面产生一扫描点的装置。

本发明另外涉及一套含有一光学组件的光学扫描装置。该组件可对介质表面，特别是信息或记录介质表面进行光学扫描。它包括一底座，一光源单元、一旋转反射镜单元和在扫描表面产生一扫描点的装置。

一个光学组件和含有这一组件的装置从US4,901,297可知。这一已知装置含有一磁光仪器，用于在记录带形式的记录介质上录入和读出信息。为了产生扫描点，这一已知仪器包括一激光振荡器。一会聚透镜，一多边形反射镜和一补偿透镜。其中多边形反射镜在一支架内被可旋转地支撑。这一已知装置还包括在记录信息过程中产生磁场的装置。在记录过程中，记录介质相对于光学组件移动，并在记录带形式的记录介质上产生记录轨迹。这些轨迹基本上沿记录介质的移动方向的垂直方向排列。激光振荡器安装在一个用以调节出射激光束方向的压电驱动器元件上，以使扫描点保持在所扫描的轨迹上，这通常称作“跟踪”。以光学角度来看会聚透镜置于激光振荡器和多边形反射镜之间，并和驱动器元件耦合作用，使激光束会聚成一个扫描点，投射于所述介质的记录或信息层上。补偿透镜按光学要求安置于多边形反射镜和记录介质之间。

在这一已知装置的使用过程中，激光振荡器为了跟踪需要而转动，所产生的转动使激光振荡器发出的激光束的方向发生变化。这一已知结构的一个缺点是由于所用光学系统的光场尺寸的限制，其转动范围比较小。因此只可能在小范围内进行跟踪，导致只有记录介质比较小的速度变化才能被修正。为了补偿有限的跟踪范围，这一已知装置需要对记录介质作精确的速度控制。为此而使用主导轮就其本质而言是已知的。

这一已知装置的另一缺点是在对记录介质的扫描过程中激光源和会聚透镜都不得不移动，以实现跟踪和聚焦。为此所需的支撑元件和驱动器的数目使得装置复杂化。而且激光源和会聚透镜所需作的移动要求额外的空间，这使整个装置相当庞大。另外可移动的激光源引发一些特殊问题。如有关其屏蔽、散热、电学接触等问题。

本发明的一个目的是提供一套可对一表面进行光学扫描的光学组件，该组件的构造可使光学组件在其本身不动的情况下在相当大距离内移动扫描点。

为此，提供本发明的光学组件的特征在于产生扫描点的装置，包括：具有一个入射孔和一光轴的物镜组；从光学角度置于光源单元和物镜组之间的旋转反射镜单元；用于对物镜组作相对于底座可动的支撑的悬置结构，该结构使物镜组能沿光轴作纵向运动和绕一转轴转动，该转轴至少基本与光轴和入射光孔的交点重合；和驱动装置，用于使物镜按上述运动方向移动。

对于入射光孔和光轴的定义可参见参考文献，例如，The opticalindustry & systems directory,1972-1973，第10版，P.6-27；The International Encyclopedia of Optical,Electro-optical and LaserTechnology,P.6-7。(参见参考文献)。

在本发明的光学组件中，扫描光束能聚焦产生扫描点，而且，由于物镜组可以在支撑结构允许范围内移动，扫描点能在表面上移动。激光源单元在这方面没有起作用，可以简单地稳固安置在底座上。驱动装置保证物镜组为了聚焦可在所扫描表面的垂直方向上移动，以及为了使扫描点在前述表面上移动而轴向转动。围绕着前文所述的转轴的转动可防止光损耗和图象干扰。

物镜组可包含一个或多个透镜。本发明的光学组件的一个重要优点是只有透镜或透镜组光场的很小的中心部分被利用，所以在所扫描介质上的像场中几乎没有像差产生。这使得能够获得准确限定的扫描路径。

在本发明的光学组件中所使用的结构方案可以很容易实现，并只需要有限的空间。因此可能实现小型结构。

需要指出的是，在本发明的光学组件中所使用的反射镜单元就其本身而言可以是已知的。一个合适的反射镜单元可见于EP0,459,585(PHN13.343；参见于参考文献)，它具有多边形反射镜结构，该镜被电磁式悬挂，能由电磁力驱动绕一旋转转轴转动。多边形反射镜有许多镜面，比如六面，镜面延伸面平行于旋转轴或相对于此轴有45°夹角。从光学角度看，本发明的光学组件中的多边形反射镜被置于光源和物镜组之间。当多边形反射镜旋转时，镜面反射激光源所发射的光束，使之转向到物镜组。