光学扫描装置，适用于该装置中的镜面物镜和装配有该装置的光学记录和阅读设备的制作方法

专利名称：光学扫描装置，适用于该装置中的镜面物镜和装配有该装置的光学记录和阅读设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种光学扫描一个信息平面的扫描装置，该装置包括一个提供扫描光束的辐射源和一个把扫描光束聚焦到信息平面内一个扫描光点上的镜面物镜。本发明也涉及适用于这种扫描装置中的一种镜面物镜以及装配有这种装置的一种记录和/或阅读设备。
扫描信息平面应理解为借助于辐射光束，为阅读预先录制的信息平面和在这个平面内扫描记录信息所进行的扫描，该辐射光束是按照被录制的信息把其光强调制了的辐射光束。如果磁光记录载体被录制，则该辐射光束也可以有一个稳定的强度，该磁场可能根据被记录的这个信息被调制。该信息平面不但可以是一个光学记录载体的平面，也可以是被检验物体中的一个表面或者平面，从而该扫描装置可以构成，例如显微镜的一个部件。
如上述开始段落描述的用于阅读光学记录载体的扫描装置，可以从英国专利说明书NO.1，541，596中了解到。该说明书描述一个光学扫描装置，该装置包括一个由两个反射镜组成的物镜，其反射镜的反射面彼此相对。其中一个反射镜是凹面的，其反射面对着记录载体，比较小的另一个反射镜是凸面的，其反射面对着辐射源。辅射源产生的辐射，经由比较大的凹面镜中的通路到达凸面镜。该辐射接着被反射到该凹面镜并由该反射镜聚焦到记录载体的信息平面中的辐射点处。
该公知的物镜构成两级聚焦系统的一部分，其中整个反射镜系统被悬挂在磁线圈中，通过该线圈控制与记录载体有关的物镜的位置。小反射镜被安装在一片压电材料上并能借助它上下移动，以便在信息平面内周期地产生一个小的散焦，通过探测器件探测散焦，由此得到聚焦误差信号，使用该信号并借助于磁线圈再次调整物镜的位置。
由于使用两个分开的且彼此有着密切工作关系的反射镜，公知的扫描装置有相当复杂的结构，且对于机械扰动是敏感的。
本发明的目的是提供一个紧密坚固的扫描装置，它的镜面物镜的球面象差被很好地校正了，并且该装置能够很容易地制造，因为所要求的精确度不是太严格。
按照本发明的扫描装置，其特征是镜面物镜包括一个透明体，该透明体有面对辐射源的第一表面和远离辐射源的第二表面，所述的第一表面具有一个对称地位于镜面物镜光轴周围的第一辐射窗口和一个围绕该窗口的第一反射器，所述的第二表面具有一个对称地位于光轴周围的第二反射器和围绕第二反射器的第二窗口，通过镜面物镜的辐射光程经由第一窗口延伸，在第二反射器上反射，再在第一反射器上反射并穿过第二窗口，两个窗口中的至少一个有非球形表面。
在透镜系统中的非球形表面应理解为基本形状为球形的透镜元件表面，但它的实际形状与此偏离一个小的范围，以便于使用具有球形表面的透镜元件时，校正将会产生的球形象差。球面的基本形状还可以有一个无限大的曲率半径，因此，所述的非球形表面有一个平的基本形状。
由所述镜面物镜组成的扫描装置，不仅因为该物镜内的辐射光程被弯曲而成为紧密的，而且镜面物镜的球面象差也被很好地校正了。按照本发明，通过使辐射窗口具有非球面形状达到这个目的。它的优点是非球形表面的形状的精度可以大大小于例如5-6倍的反射非球形表面所要求的形状的精度。这提供了以适当低的成本制造镜面物镜并由此制造扫描装置的可能性。
按照本发明的扫描装置的优选实施例的特征是第二辐射窗口有一个非球形表面。
该实施例中第一辐射窗口最好有一个非球形表面，因为由第一实施例可能获得衍射限制(diffraction-limited)的图象场。
扫描装置的一个优选实施例中第二辐射窗口有一个非球形表面，其特征是第二反射器有一个非球形表面。
这个实施例比上述实施例有一个相当大的，例如大于5倍的图象场，在上述实施例中，只是第二辐射窗口是非球面形的。此外，由于传输部分和第二表面的反射器部分的表面状况是类似的，第二表面可以更容易地制造并具有较高的精度。为此，用数控机器制造出具有所希望的外形的模型，接着借助于公知技术，特别是由美国专利No.4，668，056所描述的技术，把该外形复制到镜面物镜上。
本发明的扫描装置可用于扫描辐射传输信息平面。然而，在扫描装置中，本发明最好是用于扫描一个辐射反射信息平面，其中从信息平面发出的辐射通过镜面物镜，以便被聚焦在辐射敏感检测系统，该系统被安排在与辐射源相同的镜面物镜的一侧。该扫描装置的进一步特征是镜面物镜包括光束分离元件，这是为了立体地分离由辐射源发射的光束和从信息平面反射并由镜面物镜聚焦的光束。
光束分离元件可以是半透明的反射镜或者立方体(cube)，它们被安置在第一辐射窗口。
然而，包括光束分离元件的扫描装置的更可取的进一步特征是光束分离元件是一个衍射元件。这个衍射元件可以被相对简单地安排在镜面物镜表面中的一个上，除此之外，它能实现下文中要描述的第二个功能。
包含装有衍射元件的镜面物镜的扫描装置的优选实施例，其特征是衍射元件是反射式的并被安置在第二反射器上。
上述扫描装置的第二个实施例，其特征是衍射元件是辐射透明型的并被安置在第一辐射窗口。衍射元件可以被交替地安置在镜面物镜的基体内。该基体由两部分构成。衍射元件被安置在这两部分的两个相对表面中的一个上。
衍射元件连同一个适合的探测系统以下述方式可以被形成，即它能再生入能到适于聚焦误差检测的检测系统上的光束。聚焦误差被理解为镜面物镜聚焦平面与信息平面之间的偏差。
包含适于聚焦误差检测的衍射元件的扫描装置的第一个实施例，其特征是衍射元件是一个引入象散的元件，辐射敏感检测系统包括四个探测器，它们被安置在被衍射元件衍射的光束的主光线周围的四个不同的象限内。
引入象散的元件可以是线性光栅，由于其位于非平行光束中，该光栅在光束内引入某种程度的象散。由探测系统上的这个光束形成的辐射光点的形状取决于在信息平面上聚焦的程度。
在散焦情况下，辐射光点变成椭圆形，其主轴取决于位于两个互相垂直方向中的一个方向上的散焦信号，该主轴也被称为象散方向。在四个探测器之间的分离条沿与象散方向近似成45°角方向延伸。
如果要求较大程度的象散，衍射元件可以是一个具有直的光栅条和线性的光栅周期的衍射光栅。象散衍射元件最好具有弯曲光栅条和非线性光栅周期的全息光栅。象慧差这样的图象误差可采用适当的曲率校正。
值得注意的是有线性光栅周期的光栅和四象限探测器联合使用产生聚焦误差信号，基本上从美国专利NO.4，358，200可以知道。然而，在该专利中描述的器件不包括镜面物镜。
第二种聚焦误差探测可能性优于上述一种可能性，就温度灵敏度和控制方便性来说，在一种实施例中实现所谓象散方法，其特征是第一衍射元件是包含两个子光栅的衍射光栅，并且把两个衍射扫描光束分成两个子光束;合成探测系统包括两个探测器对，第一和第二子光束分别与第一和第二探测器对相结合。
在该装置中，扫描光点在探测器对上两个辐射光点中再成象。相关探测器对的分离条的每一辐射光点根据扫描光束相对于信息平面的聚焦误差横向移动，这种移动可通过比较探测器的输出信号被探测出来。这种聚焦误差探测方法被称为双傅科(doubleFoucault)方法。
最后描述的装置的优选实施例，其特征在于子光栅有一个变化的周期，而且子光栅的光栅条是弯曲的。
由于具有变化的周期和弯曲的光栅条，合成光栅起透镜作用;通过在子光栅交界线的方向移动该光栅，辐射光点的能量分布可以相对于相关的探测器对对称地再现。尤其因为物镜系统部件和光栅的成象距离被调整为光轴方向上二极管激光器和探测器之间的距离。如果探测器以光电二极管的形式和二极管激光器组成一个组件并彼此间相对固定，这是很重要的。具有变化的光栅周期和弯曲的光栅条并被称为全息光栅(holograms)的合成光栅提供了校正如慧差和象散等图象误差的可能性，当使用具有直光栅条的光栅时，可能产生上述图象误差。
原则上，有两个实施例的扫描装置中使用了傅科聚焦误差探测方法。第一实施例的特征是一个子光栅的光栅条具有与另一个子光栅的光栅条相同的主方向;子光栅的平均光栅周期是不同的;探测器对在与子光栅之间交界线平行的方向上并列安置。在该实施例中，扫描光束的子光束在相同方向以不同角度被衍射。
第二实施例的特征是子光栅有相同的平均光栅周期，而且一个子光栅的光栅条的主方向以第一角度延伸，另一子光栅的光栅条的主方向以第二角度延伸到两子光栅的交界线;探测器对并列安置在所述交界线方向的横向。现以相同角度不同方向优选衍射扫描光束的子光束。由于它具有较好的安装公差、调整灵活性和稳定性，该实施例优于以前的实施例。
在扫描装置中，使用具有透明基体的镜面物镜，对于辐射源和辐射敏感探测系统的配置有更多的优点。
例如，按照本发明一个实施例的扫描装置，其特征是辐射源被连到第一辐射窗口。例如，辐射源是半导体激光器，它的辐射发射表面被装配在辐射窗口处，或者辐射源通过一根或一系列光纤连到辐射窗口。
按照本发明的另一个实施例的扫描装置装有辐射敏感探测系统，其特征是辐射敏感探测系统安装在辐射光程中的第一辐射窗口，该辐射被信息平面反射并通过镜面物镜。
辐射源、光纤或辐射敏感检测系统，借助于，例如，透明的粘合剂固定在第一辐射窗口。这使得形成一个紧密坚固的集成组件，该组件适应于扫描装置的整个光学部分。
按照本发明的各种实施例的扫描装置，可以包括不同类型的辐射源，例如，单个的半导体激光器、半导体激光器阵列或者能被直接地或借助于光纤连到镜面物镜上的其它辐射源。
下面参考附图更详细地描述本发明的实施例，其中

图1、2、2a、3和4表示扫描装置的各种实施例，图5和6表示该装置中使用的衍射元件的两个实施例，用该元件能获得两个子光束，图7表示衍射元件的实施例，利用该元件可获得一个象散光束，图8表示与该衍射元件相配合的辐射敏感探测系统，图9表示用于磁光记录载体的扫描装置。
图1是一个具有反射信息平面11的光学记录载体10的部分剖面图。靠近记录载体装配包含镜面物镜30和辐射源40的扫描装置。辐射源40发射扫描光束20，该扫描光束被镜面物镜聚焦到信息平面11中的扫描光点21上。整个信息平面可以被扫描光点覆盖，因为扫描装置和记录载体彼此间能相对移动。例如，因为记录载体可能绕垂直于载体平面的轴(未示出)旋转;扫描装置可在径向相对于同一轴移动。
扫描光束20通过镜面物镜、经由第一辐射窗口31进入物镜的透明体。接着，扫描光束在凸反射器32上被反射，结果扫描光束加宽并基本上入射在凹反射器33的整个表面，这个反射器以会聚光束的形式反射扫描光束，该光束经由辐射窗口34和透明体10的一部分被聚焦到信息平面11中的扫描光点21上。
就反射信息表面来说，例如，可提供被称为“密盘(CompactDisc)的光学可读数字音频信号盘，在光点21中反射的光束又由镜面物镜接收，通过其中的反转光程到达辐射窗口31，当使用半导体激光器作为辐射源时，反射光束可进入辐射源并由此得到探测。例如，在德国专利说明书No.1，584，664中，这种所谓反馈读出曾被描述。然而，最好有一个光束分离元件，例如，一个分离立方体50，被反射的辐射的部分通过该立方体与扫描光束20分开，并且投射在辐射敏感探测系统60上，该系统位于发射反射辐射光束的公共辐射光程部分。因为从信息平面11反射的辐射被在所述信息平面存贮的并由辐射光点扫描的信息调制，信息电流由系统60转换成适于进一步处理的电信号。
由镜面物镜30聚焦的光束呈显有球面象差。众所周知，特别是由美国专利No.4，668，056可知，利用非球形表面可以校正这个象差。显而易见，使反射表面33产生一个非球面形状，为的是获得一个相当大的衍射限制象场。然而，按照本发明，一个或两个辐射窗口31和34的表面是非球面的，虽然象场因此而减小，但业已发现，对于要观察的目标，即通过衍射限制光点扫描的一个表面来说，它仍然是足够地大。提供非球面辐射窗口的优点是，对于非球面形状精确度的要求比对反射表面的同样要求大大降低了。在传输中，使用的非球形表面形状公差比在反射中使用的非球形表面的形状公差大(n1- n2)/(2n1) 倍，其中，n1是透镜的反射率，n2是周围介质的反射率。
关于使镜面物镜的一个或两个辐射窗口31或34具有一个非球面形状，可以使用美国专利No.4，668，056所描述的使常规透镜表面成非球面形状的技术，其中辐射窗的非球形表面是由设在该窗口的球形表面上的透明合成材料涂层的非球形外表面构成的。合成材料可以是聚合材料，例如，在紫外线照射作用下被凝固的材料，该材料以液态被加到窗口上，并用模具把它做成希望的形状。
在图1的实施例中，辐射窗口31有一个非球形表面35。图2表示一个优选实施例，其中辐射窗口34是非球形的。和图1的实施例相比，该实施例有较大的衍射限制象场。与图1的实施例类似，图2的实施例是适用于阅读反射辐射的信息平面11。从这个平面反射并由镜面物镜30接收且会聚为辐射光束20′的辐射光束，借助于安置在辐射窗口31的衍射元件39与由辐射源60发射物的光束20分开。
按照图2所示的镜面物镜的第二表面30具有一个球面部分和一个非球面部分。这种表面是不容易制造的，因为获得非球形表面部分的公知复制技术，必须在有一个小空腔的表面上实施(反射部分32)。
按照本发明的再一个方面，表面30的整个外形起透镜作用，即除了反射器部分外，还具有非球面传输部分，因此可借助于，例如，用数控机器在一个模子中按一套工艺制备表面30，这提供了同时把反射器部分32制成非球面形状的良好可能性，所以镜面物镜能较好地被校正，并有一个较大的象场。
图2a表示具有非球面反射器32′的镜面物镜的一小部分。该图仅仅表示具有位于该反射器两边的非球形表面35的窗口34的一小部分。
值得注意，必须很精确地制造表面32′。这个表面的非球面性，即与球面基本形状的最大偏差，例如，具有±200nm的数量级。为了降低对表面32′精确度的要求，可以制造一个试验物镜，其中表面32′尽可能接近所要求的形状，而其中另一个表面具有所要求的形状。然后，测量镜面物镜。结果发现，主要由表面32′中的非精确性产生的剩余象差可通过调整辐射窗口的非球性表面35得到补偿。利用由此获得的表面35的新参数，能制造出最终的物镜。就象场来说，物镜被很好的校正，例如，该象场是仅仅辐射窗口34有非球形表面35的物镜象场的5倍。
例如，衍射元件是有直光栅条的衍射光栅，该光栅把入射在它上面的光束分成非衍射的零级子光束和两个衍射的第一级子光束;以及一系列衍射的较高级子光束。光栅的参数，例如，光栅条的宽度和中间光栅条宽度之间的比率，就相位光栅来说，可以如此选择光栅槽的形状和深度，即使在第一光路通过光栅39形成的零级子光束和在第二光路通过该光栅形成的第一级子光束的光强乘积是最大。可以保证，在第一光路通过光栅39形成的第一级子光束以如此角度衍射，即这些光束的辐射被信息平面11反射后不到达探测系统60。
在图2的实施例中，辐射源40和辐射敏感探测系统60被安置在距窗口31有一定距离的位置。这提供了下述优点当利用全息光栅作为衍射元件时，通过相对于探测系统移动带有该光栅的镜面物镜，仍然可能实现精确控制。
在图3的实施例中，辐射源40和探测系统60被安置在辐射窗口31上。元件40和60通过光纤可以交替连接到窗口31上。光栅39现在是一个反射光栅，它被安置在第二个反射器32上。
图4所示的实施例的扫描装置中，衍射光栅39被安置在镜面物镜30的基体中，该基体被分成基本上由相同材料组成的两部分36和37，而且，该光栅装配在部件36和37的相对的表面中的一个上。
以下述方式可以构成光栅39，即该光栅发出的且对着探测系统60的光束与合适的探测系统结合能提供聚焦误差信号。与合适的探测系统相结合的这种光栅的第一实施例用图解方式表示在图5中。在光栅39的区域，光束20′用其横截面表示，光栅39由两个子光栅41和42组成，它们彼此间用线条43分开，子光栅的光栅条分别用参考数码44和45表示。这些光栅条由中间条46和47分开。在该实施例中，子光栅有相同的光栅周期，但子光栅41的优选的弯曲的光栅条44的主方向以第一角度延伸到交界线43，而第二子光栅42的弯曲光栅条45的主方向以第二角度，即选择与第一角度大小相等方向相反的角度延伸到交界线。在主方向的横向，子光束基本上被衍射。因为主方向不同，子光束20′a和20′b在YZ平面以不同角度被衍射。这意思是指在探测器平面，即XY平面，辐射光点20′a和20′b在Y方向相对位移。在此图和其它的图中，坐标X、Y和Z是坐标系的轴，该坐标系的园心O与二极管激光器40的辐射发射表面的中心一致。
被窄条52和53分开的光电二极管48、49和50、51形成的辐射敏感探测器分别与子光束20′a和20′b中的一个相关联。这些探测器以下述方式配置在信息平面11上光束20的正确聚焦的情况下，由子光束20′a和20′b形成的辐射光点22a和22b的强度分布分别相对于探测器48、49和50、51是对称的。当聚焦误差产生时，辐射光点22′a和22′b将不对称地变大，而且每一辐射光点的辐射分布中心分别沿相应的探测器对的分离条52和53的横向位移。
如果分别用S48、S49、S50和S51表示探测器48、49、50和51的输出信号，则聚焦误差信号Sf将由下公式给出Sf＝(S48+S51)-(S49+S50)。一个与阅读的信息成比例的信号，或者该信息信号由下式给出Si＝S48+S49+S50+S51不仅可以使用图5的合成光栅，而且也可以使用图6表示的光栅产生聚焦误差信号。在这个图中，扫描光束20和反射光束20′连同子光束20′a和20′b用其在光栅平面中的横截面表示。两个子光栅41和42的优选的弯曲光栅条的主方向以相同的角度延伸到交界线43，而这两个子光栅的平均光栅周期是不同的。因此子光束20′a和20′b被衍射的角度是不同的。这意思是指在探测器48、49、50和51的平面内，辐射光点22a和22b在交界线43的方向上彼此相对位移。
子光栅41和42可以有直的光栅条和恒定的光栅周期。然而，最好使用一种被称为全息光栅的具有变化的光栅周期的光栅，例如，使平均光栅周期改变百分之几的量级。而且，两个子光栅的光栅条是弯曲的，如图5和6所示。于是这些子光栅起一个可变化的透镜作用。由于改变光栅周期，辐射光点22a和22b的位置可以通过在自身平面中移动光栅39而改变。与交界线43相垂直的方向上的象差，可借助于选用一个适当的光栅条的曲率得以减小。如果使用集成激光光电二极管单元，即一个组件，其中把二极管激光器和光电探测器放在一个底座上固定住，在Z方向有一个共同的距离，则移动辐射光点的位置的可能性是特别重要的。在装配器件时，由于在Z方向相对于激光二极管移动光电二极管，这个距离易受制造误差的影响且难以被校正。
有弯曲光栅条的衍射光栅或全息光栅与有直光栅条的光栅相比，一个重要的优点是，当使用后面叙述的光栅时可能产生光学象差，例如慧差和象散，由于在制造全息光栅时考虑到这些球面象差，并且相应地调整光栅条的曲率，因此，在前面叙述的光栅中可以避免象差。
图7表示把反射扫描光束20′转变成象散光束20′1的光栅的实施例。该光栅有直光栅条71和线性变化的光栅周期。该光栅的尺寸以下述方式定出，即以某种量级，例如第一级，使光栅20′的辐射强烈衍射。第一级光束20′1不再被聚焦在一点，但是，在两个相互垂直的交点线75和76中，如果光栅不是象散的情况，线75位于光束20′1本应被聚焦的位置。当聚焦误差产生时，焦点线75和76在相同方向同时位移并越过相同的距离。如果扫描光束被准确地聚焦在信息平面上，一个所谓四象限探测器80安置在近似位于象散焦点线的位置的中间的平面上。如图8所示的这个探测器由四个探测器81、82、83和84组成，它们安置在围绕被衍射的光束20′1的主光线的四个不同的象限内。如果扫描光束准确地聚焦在信息平面11上，由探测器平面中光束20′1形成的辐射光点221是园的，如图8中实线圆所示。如果产生聚焦误差，辐射光点22′1被变形为一个椭园光点，如图8中不连续线构成的椭园所示。椭园主轴以45°角延伸成分离的条85和86，该角的符号由聚焦误差的符号决定。如果探测器81、82、83和84的信号由S81、S82、S83和S84表示，则聚焦误差信号Sf由下式给出Sf＝(S81+S83)-(S82+S84)同样，光栅70可以是具有弯曲的光栅条的全息光栅的形式，从而提供所说的调整和校正的可能性。
图9表示扫描装置的一个实施例，该装置特别适用于记录和阅读所谓磁光记录载体。为此，上述记录载体和记录与阅读装置，特别在文章“Erasablemagneto-opticalrecording”《PhilipsTechnicalReview》vol.42，No.2，1985，P37-47中描述过。象该文章所描述的那样，当阅读一个磁光记录载体时，使用所谓差分方法(differentialmethod)。由信息平面反射的辐射，按照已经阅读的信息在其极化方向被时间调制，在它穿过物镜后，被分离成入射在分离的探测器上的两个相互垂直的极化子光束。在公知的装置中，借助于极化敏感光束分离器(Polarisation-Sensitivebeamsplitter)，实现光束分离。
在图9的扫描装置中，不再需要上述的光束分离器，因为光栅39提供两个立体的分离光束20′1和20′2，它们最好是+1级和-1级光束，可以保证，这些光束有相同的强度。偏振器90和91被安置在探测器601和602之间，结果，入射在探测器601上的光束20′1具有第一极化方向，而入射在探测器602上的光束20′2具有第二极化方向，该方向垂直于第一极化方向。
在图9中，光栅39设在第一辐射窗口31上。然而，这个光栅最好设在反射器32上，因为这样可使扫描装置以最紧密的方式构成。这也适用于其它实施例。
已被描述的本发明，应用在阅读装置中，但是，本发明也可应用在记录装置或联合的记-读装置中，在记-读装置中，在记录过程中，记录光束的聚焦和跟踪是被监控的。所述的聚焦误差和跟踪误差探测系统不是利用信息表面2的特性，只要求这个表面能进行反射即可。因此，本发明可以适用于各种扫描装置。
权利要求
1.一种用于光学扫描一个信息平面的扫描装置，该装置包括一个提供扫描光束的辐射源和一个把扫描光束聚焦到该信息平面中的一个扫描光点上的镜面物镜，其特征是镜面物镜包括一个透明体，该透明体有面对辐射源的第一表面和远离辐源的第二表面，所述第一表面有对称地位于镜面物镜光轴周围的第一辐射窗口和一个围绕所述窗口的第一反射器，所述第二表面有一个对称地位于光轴周围的第二反射器和围绕第二反射器的第二辐射窗口，通过镜面物镜的辐射光程经由第一窗口延伸，在第二反射器上反射，再在第一反射器上反射，穿过第二窗口，两个窗口的至少一个有非球形表面。
2.如权利要求1所述的扫描装置，其特征是第二辐射窗口有一个非球形表面。
3.如权利要求2所述的扫描装置，其特征是第二反射器有一个非球形表面。
4.如权利要求1、2或3所述的用于扫描辐射反射(radiation-reflecting)信息平面的扫描装置，其中，从信息平面发出的辐射通过镜面物镜，以便被聚焦在辐射敏感探测系统，该系统被安置在与辐射源相同的镜面物镜的一侧，其特征是镜面物镜包含一个光束分离元件，该元件被用于分离辐射源发射的光束和由信息平面反射并由镜面物镜聚焦的光束。
5.如权利要求4所述的扫描装置，其特征是光束分离元件是一个衍射元件。
6.如权利要求4所述的扫描装置，其特征是衍射元件是反射的并被安置在第二反射器上。
7.如权利要求5所述的扫描装置，其特征是衍射元件是辐射透明的(radiation-transparent)并被安置在第一辐射窗口。
8.如权利要求6所述的扫描装置，其特征是镜面物镜的透明体由两部分组成，该两部分彼此相对安置;衍射元件是辐射透明的并被安置在这两个部分相对的表面中的一个上。
9.如权利要求5、6、7或8所述的扫描装置，其特征是衍射元件是一个引入象散的元件;辐射敏感探测系统由四个探测器组成，该探测器被安置在围绕被衍射元件衍射的光束的主光线的四个不同的象限内。
10.如权利要求5、6、7或8所述的扫描装置，其特征是衍射元件是包含两个子光栅的衍射元栅，该光栅把衍射光束分离成两个子光束;探测系统包含两个探测器对，第一和第二子光束分别与第一和第二探测器对相结合。
11.如权利要求10所述的扫描装置，其特征是子光栅有一个变化的光栅周期;子光栅的光栅条是弯曲的。
12.如权利要求10或11所述的扫描装置，其特征是一个子光栅的光栅条与另一个子光栅的光栅条有相同的主方向;各子光栅的平均光栅周期是不同的;探测器对被并列安置在与子光栅之间的交界线平行的方向上。
13.如权利要求10或11所述的扫描装置，其特征是各子光栅有相同的平均周期;一个子光栅的光栅条的主方向以第一角度而另一个子光栅的光栅条的主方向以第二角度延伸到两子光栅的交界线;探测器对被并列安置在所述交界线方向的横向。
14.如前述各权利要求中任一个权利要求所述的扫描装置，其特征是辐射源被连到第一辐射窗口。
15.如前述各权利要求中任一个权利要求所述的扫描装置，它装有一个辐射敏感探测系统，其特征是该辐射敏感探测系统被安置在辐射光程中的第一辐射窗口，该辐射被信息平面反射并通过镜面物镜。
16.一种由透明体构成的镜面物镜，该透明体在实物一侧有第一表面，在图象一侧有第二表面，在所述第一表面上在镜面物镜的光轴周围对称地安置第一辐射窗口，在所述窗口周围配置第一反射器，在所述第二表面上，在光轴周围对称地配置第二反射器，并在第二反射器的周围配置第二辐射窗口，其特征是两个窗口中的至少一个有非球形表面。
17.如权利要求16所述的镜面物镜，其特征是第二辐射窗口有一个非球形表面。
18.如权利要求17所述的镜面物镜，其特征是第二反射器有一个非球形表面。
19.一种光学记录和/或阅读设备，装有如权利要求1至18中任一个权利要求所述的扫描装置。
全文摘要
所述的光学扫描装置包括位于辐射源(40)和要被扫描的实物(10)之间的镜面物镜，该镜面物镜包含两个辐射窗口(31、34)和两个反射器(32、33)。通过使两窗口(31、34)中的一个窗口成非球面形状，使镜面物镜的球面象差被很好地校正，而非球形表面(35)形状的精度要求不必太严格。
文档编号G11B7/135GK1043814SQ8910978
公开日1990年7月11日 申请日期1989年12月11日 优先权日1988年12月13日
发明者威廉·杰拉德·奥费治, 约瑟夫斯·约翰内斯·玛丽亚·布拉特, 约翰内斯·雅各布斯·巴尔堡根, 阿列修斯·约瑟夫斯·西奥多勒斯·范森比克 申请人:菲利浦光灯制造公司