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Dokumentenidentifikation DE68916861T2 22.12.1994
EP-Veröffentlichungsnummer 0343979
Titel Objektivlinsenantriebsgerät.
Anmelder Sharp K.K., Osaka, JP
Erfinder Ishii, Mitsuo, Yamatokooriyama-shi Nara-ken, JP;
Kurata, Yukio, Tenri-shi NARA KEN, JP;
Yamaoka, Hideyoshi, Matsubara-shi Osaka-fu, JP
Vertreter ter Meer, N., Dipl.-Chem. Dr.rer.nat.; Müller, F., Dipl.-Ing., 81679 München; Steinmeister, H., Dipl.-Ing.; Wiebusch, M., 33617 Bielefeld; Urner, P., Dipl.-Phys. Ing.(grad.); Merkle, G., Dipl.-Ing. (FH), Pat.-Anwälte, 81679 München
DE-Aktenzeichen 68916861
Vertragsstaaten DE, FR, GB, NL
Sprache des Dokument En
EP-Anmeldetag 25.05.1989
EP-Aktenzeichen 893052860
EP-Offenlegungsdatum 29.11.1989
EP date of grant 20.07.1994
Veröffentlichungstag im Patentblatt 22.12.1994
IPC-Hauptklasse G11B 7/08

Beschreibung[de]
HINTERGRUND DER ERFINDUNG Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft einen Objektivlinsenantrieb in einem optischen Signalabnehmer oder einer holographischen Vorrichtung, wobei die Strahlungsposition eines Lichtstrahls durch Verschieben der Objektivlinse eingestellt werden kann.

Beschreibung des hintergrundbildenden Standes der Technik

Ein Beispiel für eine Vorrichtung mit einer optischen Platte, das einen Hintergrund zur Erfindung bildet, wird unter Bezugnahme auf Fig. 1 erläutert, die eine schematische Seitenansicht ist, die ein Beispiel einer herkömmlichen Vorrichtung mit einer optischen Platte zeigt.

Gemäß Fig. 1 wird eine optische Platte 100 von einem Elektromotor 200 drehend angetrieben. Von einer Laserlichtquelle 300a emittiertes Laserlicht 600 wird von einem Spiegel 300b reflektiert. Dann wird das Laserlicht 600 durch eine Objektivlinse 1 geführt, damit es auf die Oberfläche eines Plattenaufzeichnungsmediums 100a, das in der optischen Platte 100 vorhanden ist, konvergiert wird. Auf diese Weise kann durch auf dem Plattenaufzeichnungsmedium 100a ausgebildete Lichtflecke Aufzeichnung/Wiedergabe oder Löschen von optischer Information vorgenommen werden. Ein Objektivlinsenantrieb 400 treibt die Objektivlinse 1 sowohl nach oben und unten als auch nach links und rechts an, um eine Folgeregelung für die Konvergenzposition des Laserlichts 600 vorzunehmen, d.h. für die Position der Ausbildung des Lichtflecks auf einer Aufzeichnungsspur auf dem Plattenaufzeichnungsmedium 100a. Ein optisches System, das hauptsächlich die Laserlichtquelle 300a und den Spiegel 300b beinhaltet, ist innerhalb eines Gehäuses 300 angeordnet. Ein optischer Signalabnehmer oder ein optischer Kopf besteht aus dem Gehäuse 300 und dem Objektivlinsenantrieb 400. Eine elektromagnetische Spule 500 erzeugt ein Magnetfeld zum Aufzeichnen oder Löschen von Information auf dem Plattenaufzeichnungsmedium 100a.

Bei der vorstehend beschriebenen Vorrichtung mit einer optischen Platte werden, wenn die optische Platte 100 angetrieben wird, die Informationsspurabschnitte auf der optischen Platte während der Umdrehung wegen die Ebene betreffenden Schwingungen nach oben und unten verschoben. Die Informationsspurabschnitte auf der optischen Platte 100 werden auch durch den Versatz zwischen der Rotationsachse der Platte und der Achse des Motors 200, der die Platte drehend antreibt, nach links und rechts verschoben, d.h. entlang des Radius der Platte. Die Objektivlinse 1 wird in bezug auf die Oberfläche des Plattenaufzeichnungsmediums 100a der Platte 100 durch den oben genannten Objektivlinsenantrieb 400 entlang der optischen Achse oder der Fokussierrichtung bewegt. Die Objektivlinse 1 wird durch den Objektivlinsenantrieb 400 auch entlang des Radius der optischen Platte 100 oder in Spurführungsrichtung bewegt. Auf diese Weise wird die Objektivlinse 1 auf die Ebene betreffende Schwingungen des Plattenaufzeichnungsmediums 100a oder auf die Versatzrotation der Platte hin bewegt. Dadurch kann das Laserlicht 600 dauernd auf die Informationsspurabschnitte konvergiert werden.

Der herkömmliche Objektivlinsenantrieb wird unter Bezugnahme auf die Fig. 2 bis 7 erläutert. Fig. 2 ist eine Draufsicht, die den herkömmlichen Objektivlinsenantrieb zeigt, Fig. 3 ist eine Seitenansicht, die den herkömmlichen Objektivlinsenantrieb zeigt, und Fig. 4 ist ein Teilschnitt entlang der Linie IV-IV in Fig. 2. Fig. 5A ist eine Draufsicht, die ein bewegliches Trägerteil zeigt, das einen Teil des Objektivlinsenantriebs bildet, Fig. 5B ist eine Draufsicht, die den Zustand zeigt, in dem das bewegliche Trägerteil in Spurführungsrichtung verdreht wurde, Fig. 6A ist eine Seitenansicht, die das bewegliche Trägerteil zeigt, und Fig. 6B ist eine Seitenansicht, die den Zustand zeigt, in dem das bewegliche Trägerteil in Fokussierrichtung verschoben ist. Fig. 7 ist eine Draufsicht, die das Drehmoment und die Kraft zeigt, die auf das bewegliche Teil im herkömmlichen Objektivlinsenantrieb wirkt.

Der Umfangsabschnitt der Objektivlinse 1 des optischen Systems ist in einem Objektivlinsen-Halteteil 2 befestigt. Das eine Ende des Objektivlinsen-Halteteils 2 liegt in der durch die Pfeilmarkierung Y dargestellten Richtung rechtwinklig zur Spurrichtung, oder in der durch die Pfeilmarkierung X in Fig. 2 dargestellten Richtung, abgestützt von einer Stütze 4a einer Grundplatte 4 über das bewegliche Trägerteil 3. Diese Grundplatte 4 ist am Ende des Hauptkörpers des optischen Signalabnehmers befestigt. So ist, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist, der Objektivlinsenantrieb 400 so am vordersten Teil des Gehäuses 300 befestigt, daß der Lichtstrahl durch die Objektivlinse 1 auf die Platte gestrahlt wird.

An beiden Enden der Spurrichtung, d.h. in der durch die Pfeilmarkierung X dargestellten Richtung, sind im Objektivlinsen-Halteteil 2 Fokussierspulen 51, 52 als Antriebsspulen vorhanden. An beiden Enden der Fokussierspulen 51, 52 sind entlang der durch die Pfeilmarkierung Y dargestellten Richtung, rechtwinklig zur Spurrichtung, Magnete 61, 62; 63, 64 mit geeignetem Abstand voneinander vorhanden. Diese Magnete 61, 62; 63, 64 werden von den beiden Stützenendabschnitten 7a, 7b eines mit der Grundplatte 4 verbundenen Jochs 7 getragen, um einen magnetischen Kreis zu bilden. Daher wird, wenn diesen Fokussierspulen 51, 52 Strom zugeführt wird, eine elektromagnetische Kraft in Fokussierrichtung erzeugt, d.h. in der durch die Pfeilmarkierung Z dargestellten Richtung. Diese Fokussierrichtung fällt mit der Richtung der optischen Achse der Objektivlinse zusammen.

Am anderen Ende des Objektivlinsen-Halteteils 2 entlang der Richtung der Pfeilmarkierung Y rechtwinklig zur Spurrichtung, wie durch die Pfeilmarkierung X dargestellt, ist eine Spurführungsspule 8 vorhanden, die eine Antriebsspule bildet. Ein Paar Elektromagnete 91, 92 ist unter geeignetem gegenseitigen Abstand an der der Spurführungsspule 8, befestigt am Objektivlinsen-Halteteil 2, vorhanden. Diese Magnete 91, 92 werden von einem an der Grundplatte 4 befestigten Joch 10 gehalten, um einen magnetischen Kreis zu bilden. So wird, wenn dieser Spurführungsspule 8 ein Strom zugeführt wird, eine elektromagnetische Kraft in Spurführungsrichtung erzeugt, d.h. in der durch die Pfeilmarkierung X dargestellten Richtung. Diese Spurführungsrichtung fällt mit der radialen Richtung der optischen Platte überein, die durch die Objekitvlinse 1 mit dem Lichtstrahl beleuchtet wird.

Wie in den Fig. 5A und 6A dargestellt, wird das bewegliche Trägerteil 3 durch ein Befestigungsteil 12 an der Grundplatte 4 gehalten. Das bewegliche Trägerteil 3 kann integral aus Harz oder Harz und Metall durch z.B. Einsatzguß gegossen sein. Das bewegliche Trägerteil 3 weist einen mittleren Trägerabschnitt 13, Verbindungsabschnitte 141, 142 und einen Trägerabschnitt 15 auf. Das Befestigungsteil 12 weist einen quadratischen, sich in Spurführungsrichtung, d.h. in der durch die Pfeilmarkierung X dargestellten Richtung, erstrekkenden quadratischen Stab auf. Wie in Fig. 2 dargestellt, ist dieses Befestigungsteil 12 dadurch an der Grundplatte 4 befestigt, daß seine beiden Endabschnitte an der Stütze 4a befestigt sind. Der mittlere Trägerabschnitt 13 ist über ein zentral an der Querseite des Befestigungsteils 12 ausgebildetes Scharnier 16 als Drehträgerabschnitt am Befestigungsteil 12 befestigt. Das Scharnier 16 ist ein verengter Verbindungsabschnitt, der so ausgebildet ist, daß er sich in der Fokussierrichtung oder der durch die Pfeilmarkierung Z dargestellten Richtung erstreckt. Dieses Scharnier 16 zeigt Elastizität in solcher Weise, daß der mittlere Trägerabschnitt 13 innerhalb der Ebene normal zur Fokussierrichtung, oder der X-Y-Ebene verdreht werden kann. Der Trägerabschnitt 15 ist mit dem mittleren Trägerabschnitt 13 über die Verbindungsabschnitte 141, 142 verbunden. Diese Verbindungsabschnitte 141, 142 sind vorhanden, um den mittleren Trägerabschnitt 13 und den Trägerabschnitt 15 an einer oberen und unteren Position entlang der Fokussierrichtung miteinander zu verbinden. Die Verbindungsabschnitte 141, 142, der mittlere Trägerabschnitt 13 und der Trägerabschnitt 15 sind miteinander über Verbindungsscharniere 171, 172, 173, 174; 175, 176, 177, 178 verbunden, wobei die Verbindungsscharniere 177 und 178 nicht dargestellt sind. Die Verbindungsscharniere 171 bis 178 sind verengte Verbindungsabschnitte, die so ausgebildet sind, daß sie sich in Spurrichtung erstrecken, d.h. in der durch die Pfeilmarkierung X dargestellten Richtung. Jeder der durch die Verbindungsscharniere gebildeten Verbindungsabschnitte zeigt solche Elastizität, daß er in einer Ebene rechtwinklig zur Spurrichtung verdreht werden kann, d.h. innerhalb der Y-Z-Ebene. So bilden der mittlere Trägerabschnitt 13, die Verbindungsabschnitte 141, 142 und der Trägerabschnitt 15 mit Hilfe der Verbindungsscharniere 171 bis 178 einen Parallelverbindungsmechanismus. Wie in den Fig. 2 und 4 dargestellt, hält der Trägerabschnitt 15 ein Ende des Objektivlinsen-Halteteils 2 in einer Richtung rechtwinklig zur Spurrichtung, d.h4 in der durch die Pfeilmarkierung Y dargestellten Richtung, statisch. Der Trägerabschnitt 15 ist an einem Ende des Objektivlinsen-Halteteils 2 z.B. durch einen Kleber befestigt.

Gemäß Fig. 5B kann das vorstehend beschriebene bewegliche Trägerteil 3 in bezug auf das Befestigungsteil 2 um das Scharnier 16 als Drehpunkt gedreht werden. Demgemäß können der mittlere Abschnitt 13, die Verbindungsabschnitte 141, 142 und der Trägerabschnitt 15 teilweise verdreht werden. Andererseits kann, wie dies in Fig. 6B dargestellt ist, der Trägerabschnitt 15 relativ zur Seite des Befestigungsteils 12 und des mittleren Trägerabschnitts 13 durch den durch die Verbindungsscharniere 171 bis 178 gebildeten Parallelverbindungsmechanismus verschiebend bewegt werden.

Wenn der Spurführungsspule 8 ein vorgegebener Strom zugeführt wird, wird innerhalb des Objektivlinsenantriebs das Objektivlinsen-Halteteil 2 in Spurführungsrichtung verdreht, d.h. in der durch die Pfeilmarkierung X dargestellten Richtüng, und zwar um das als Drehpunkt dienende Scharnier 16 des beweglichen Trägerteils 13. Auf diese Weise kann die Spurführung des durch die Objektivlinse 1 auf die optische Platte gestrahlten Lichtstrahls nach Wunsch eingestellt werden. Andererseits wird, wenn den Fokussierspulen 51, 52 ein vorgegebener Strom zugeführt wird, das Objektivlinsen-Halteteil 2 verschiebend in Fokussierrichtung verstellt, d.h. in der durch die Pfeilmarkierung Z dargestellten Richtung, und zwar durch den durch die Verbindungsscharniere 174 bis 178 gebildeten Parallelverbindungsmechanismus des beweglichen Trägerteils 3. Auf diese Weise kann das Fokussieren des durch die Objektivlinse 1 auf die optische Platte gestrahlten Lichtstrahls nach Wunsch eingestellt werden.

Jedoch liegt beim vorstehend beschriebenen Objektivlinsenantrieb der Schwerpunkt der durch die Objektivlinse, das Objektivlinsen-Halteteil und die Antriebsspule gebildeten beweglichen Abschnitte außerhalb der Position des durch das Scharnier 16 gebildeten Drehhalterungsabschnitts. Demgemäß verdreht sich der bewegliche Abschnitt aufgrund seiner eigenen Schwerkraft mit der Drehhalterung als Drehpunkt, wenn der Objektivlinsenantrieb dadurch gekippt wird, daß der optische Signalabnehmer von Fig. 1 insgesamt zusammen mit der optischen Platte verkippt wird. Dies verursacht eine Abweichung in der Größe der möglichen Bewegung des beweglichen Abschnitts in Spurrichtung. Auch besteht abhängig vom Kippwinkel des Objektivlinsenantriebs die Gefahr, daß die Fokussierspulen 51, 52 und die Magnete 61 bis 64 in körperlichen Kontakt miteinander kommen.

Ein Objektivlinsenantrieb, bei dem die vorstehende Schwierigkeit dadurch überwunden ist, daß der Schwerpunkt des beweglichen Abschnitts in Übereinstimmung mit der Position des Drehhalterungsabschnitts gebracht ist, ist in EP-A- 0 212 941 (auch in Japanese Patent Laying Open Gazette No. 62-40627 (40627/1987)) offenbart. Bei dem in dieser Patentveröffentlichung dargestellten Objektivlinsenantrieb wird der bewegliche Abschnitt durch ein Teil an der Grundplatte gehalten, das eine ähnliche Funktion wie der vorstehend beschriebene Parallelverbindungsmechanismus und der Drehhalterungsabschnitt aufweist. Der Schwerpunkt dieses beweglichen Abschnitts ist so gewählt, daß er im wesentlichen mit der Position des Drehhalterungsabschnitts zusammenfällt. Demgemäß wird dann, wenn der Objektivlinsenantrieb verkippt wird, verhindert, daß sich der bewegliche Abschnitt aufgrund seiner Schwere verdreht, wobei die Drehhalterung als Drehpunkt wirkt.

Jedoch ist beim Objektivlinsenantrieb, bei dem der Schwerpunkt des beweglichen Abschnitts mit der Position des Drehhalterungsabschnitts zusammenfällt, kein Ausgleich des Trägheitsmoments des beweglichen Abschnitts um den Drehhalterungsabschnitt berücksichtigt. Demgemäß entsteht die Schwierigkeit, daß keine stabile Drehung des beweglichen Abschnitts zur Spurführungsregelung erhalten werden kann.

Bei der oben beschriebenen teilweisen Drehung des beweglichen Abschnitts innerhalb der Ebene X-Y, kann das Drehmoment und die auf den beweglichen Teil wirkende Kraft unter Bezugnahme auf Fig. 7 erläutert werden. Die Position des Schwerpunkts G des beweglichen Abschnitts liegt versetzt zur Position der Drehachse O, d.h. der Position des Drehscharniers 16. Demgemäß ist die Schwerkraft in der durch die Pfeilmarkierung Y dargestellten Richtung nicht in bezug auf die Position der Drehachse O ausgeglichen. Daher wirken, wie dies in Fig. 7 dargestellt ist, die Schwerkraft Mg und die Schwerkraft mg an Positionen, die um die Abstände l1 und l2 gegenüber der Position der Drehachse O versetzt sind. Da Mg > mg ist, wirkt das Moment Md = Mg x l1 - mg x l2 nach unten, so daß sich der bewegliche Abschnitt mit dem Drehscharnier 16 als Drehpunkt verdreht. Diese teilweise Verdrehung des beweglichen Abschnitts wird durch die Rückstellkraft des Drehscharniers 16 beendet. Andererseits bewirkt eine durch die elektromagnetische Kraft erzeugte Antriebskraft F eine teilweise Verdrehung des beweglichen Abschnitts in der durch die Pfeilmarkierung Mr dargestellten Richtung. Zu diesem Zeitpunkt ist die Gleichgewichtsposition für das Trägheitsmoment des beweglichen Abschnitts, d.h. die Position R, die die Hauptträgheitsachse des beweglichen Abschnitts zeigt, gegen die Position des Schwerpunkts G und gegen die Position der Drehachse O versetzt. Demgemäß wirkt aufgrund des durch die Schwerpunktsabweichung hervorgerufenen Moments und aufgrund der Gleichgewichtsabweichung betreffend des Trägheitsmoments eine Kraft f an der Position der Drehachse O. Diese Kraft f wirkt in Spurführungsrichtung des beweglichen Abschnitts.

Auf diese Weise ist, obwohl der Schwerpunkt G und die Position der Drehachse O miteinander beim vorstehend beschriebenen Objektivlinsenantrieb übereinstimmen, wie er in EP-A- 0 212 941 (Japanische Patentoffenlegung Nr. 62-40627 (40627/1987)) offenbart ist, die Gleichgewichtsposition des Trägheitsmoments des beweglichen Teils R immer noch eine Versatzposition, so daß die Kraft f am Ort der Drehachse O wirkt, d.h. am Ort des Drehscharniers 16. Im Ergebnis besteht immer noch die Schwierigkeit, daß keine stabile Teilverdrehung des beweglichen Teils um die Position des Drehhalterungsabschnitts O als Mitte erzielt werden kann. Wenn jedoch der Drehhalterungsabschnitt mit einer Drehachse ausgebildet ist, die aus einem halternden Stützpunkt besteht, und wenn die Steifigkeit des beweglichen Teils groß ist, ist es im wesentlichen frei von den Auswirkungen der Kraft f, so daß die vorstehende Schwierigkeit überwunden ist. Beim herkömmlichen Objektivlinsenantrieb besteht der Drehhalterungsabschnitt aus einem elastischen Material, wie den verengten Kunstatoffabschnitten, so daß es sich unter der Kraft f verbiegt, mit dem sich daraus ergebenden Nachteil, daß die Teilverdrehung um den Drehhalterungsabschnitt 16 als Mittelpunkt instabil wird.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, einen Objektivlinsenantrieb zu schaffen, bei dem stabile Teilverdrehung des beweglichen Teils erzielt werden kann, ohne daß eine überflüssige Kraft oder eine Verdrehkraft erzeugt wird.

Es ist eine andere Aufgabe der Erfindung, einen Objektivlinsenantrieb zu schaffen, bei dem eine stabile Positionsregelung der Objektivlinse in wahrnehmbarer Weise erzielt werden kann.

Die Erfindung schafft einen Objektivlinsenantrieb mit einem beweglichen Teil, das eine Objektivlinse hält und über ein Teil aus elastischem Material so mit einem Trägerteil verbunden ist, daß Verdrehung um eine Drehachse möglich ist, die sich im wesentlichen parallel zur Linsenachse erstreckt und von dieser beabstandet ist, wobei die Drehachse durch den Schwerpunkt der Kombination aus dem beweglichen Teil und der Linse geht, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachse durch den Gleichgewichtsort des Trägheitsmoments der Kombination aus dem beweglichen Teil und der Linse geht.

Ein Objektivlinsenantrieb gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist ein bewegliches Teil, ein Grundplattenteil, ein Scharnier und Dreheinrichtungen auf. Das bewegliche Teil trägt die Objektivlinse. Das Grundplattenteil trägt das bewegliche Teil. Das Scharnier verbindet das bewegliche Teil und das Grundplattenteil miteinander, und es besteht aus einem elastischen Material. Die Dreheinrichtungen sind vorhanden, um eine teilweise Relativverdrehung des beweglichen Teils in bezug auf das Grundplattenteil zu gewähren, wobei die Drehachse durch das Scharnier als Mitte geht. Die durch das Scharnierteil gehende Drehachse geht durch den Schwerpunkt der Kombination aus dem beweglichen Teil und der Linse sowie die Gleichgewichtsposition des Trägheitsmoments der Kombination aus dem beweglichen Teil und der Linse.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die Verdreheinrichtung einen magnetischen Antriebsabschnitt auf, der aus elektromagnetischen Spulen und einem magnetischen Kreis besteht, und der so ausgebildet ist, daß er das bewegliche Teil in Drehrichtung antreibt. Der magnetische Antriebsabschnitt kann im wesentlichen symmetrisch in bezug auf die Drehachse angeordnet sein. Die elektromagnetischen Spulen können am beweglichen Teil befestigt sein, während der magnetische Kreis aus Magneten bestehen kann, die den Spulen gegenüberstehend vorliegen.

Bei der Erfindung wirkt die teilweise Verdrehung des beweglichen Teils bewirkende Antriebskraft als Kräftepaar umd das Scharnierteil als Mittelpunkt. So wirkt ein Drehmoment auf das bewegliche Teil, das in bezug auf das Scharnier zentriert ist. Die durch das Scharnier gehende Drehachse geht durch den Schwerpunkt des beweglichen Teils. Infolgedessen ist das Trägheitsmoment um das Scharnierteil gut ausgeglichen, so daß keine überflüssige Verdrehkraft oder andere Kraft erzeugt wird und eine stabile Teilverdrehung des beweglichen Teils erzielt werden kann.

Die vorstehenden und anderen Aufgaben, Merkmale, Gesichtspunkte und Vorteile der Erfindung werden durch die folgende detaillierte Beschreibung derselben in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen deutlich.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine schematische Seitenansicht, die ein Beispiel einer Vorrichtung mit einer optischen Platte zeigt, die den Hintergrund zur Erfindung bildet;

Fig. 2 ist eine Draufsicht auf einen herkömmlichen Objektivlinsenantrieb;

Fig. 3 ist eine Seitenansicht, die den herkömmlichen Objektivlinsenantrieb zeigt;

Fig. 4 ist ein Teilquerschnitt entlang der Linie IV-IV in Fig. 2;

Fig. 5A ist eine Draufsicht, die ein bewegliches Trägerteil zeigt, das einen Teil eines Objektivlinsenantriebs bildet;

Fig. 5B ist eine Draufsicht, die den Zustand zeigt, in dem das bewegliche Trägerteil in Spurführungsrichtung verdreht ist;

Fig. 6A ist eine Seitenansicht, die das bewegliche Trägerteil zeigt;

Fig. 6B ist eine Seitenansicht, die das bewegliche Trägerteil zeigt, wenn es verschiebemäßig in Fokussierrichtung verstellt ist;

Fig. 7 ist eine Draufsicht, die das Drehmoment und die Kraft zeigt, wie sie auf das teilweise verdrehte bewegliche Teil des herkömmlichen Objektivlinsenantriebs wirken;

Fig. 8 ist eine Draufsicht, die ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Objektivlinsenantriebs zeigt;

Fig. 9 ist eine Seitenansicht, die den erfindungsgemäßen Objektivlinsenantrieb zeigt;

Fig. 10 ist ein Teilschnitt entlang der Linie X-X in Fig. 8;

Fig. 11 ist eine Draufsicht, die das Moment und die Kraft zeigt, wie sie auf das teilweise verdrehte bewegliche Teil des erfindungsgemäßen Objektivlinsenantriebs wirken.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFUHRUNGSBEISPIELE

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 8 bis 11 beschrieben. In den Fig. 8 bis 10 sind Teile oder Komponenten, die dieselbe Funktion wie bei der herkömmlichen Vorrichtung aufweisen, mit denselben Bezugsziffern gekennzeichnet.

Eine Objektivlinse 1 eines in einem rohrförmigen Behälter angeordneten optischen Systems wird dadurch gehalten, daß ihr Umfangsabschnitt an einem Objektivlinsen-Halteteil 2 befestigt ist. Dieses Halteteil 2 besteht aus einem thermoplastischen Kunststoff mit höherem Schmelzpunkt, wie Polyphenylensulfid-Kunststoff (PPS-Kunststoff). Der bewegliche Abschnitt besteht aus Fokussierspulen 53, 54, Spurführungsspulen 81, 82, 83, 84 und einem Gegengewicht 11, zusätzlich zur Objektivlinse 1 und dem Objektivlinsen-Halteteil 2. Dieser bewegliche Abschnitt wird durch ein bewegliches Trägerteil 3 auf einer Grundplatte 4 abgestützt. Die Grundplatte 4 ist am vordersten Teil des Hauptkörpers des optischen Signalaufnehmers befestigt. Wie in Fig. 1 dargestellt, ist der Objektivlinsenantrieb 400 am vordersten Teil des Gehäuses 300 so befestigt, daß ein Lichtstrahl durch die Objektivlinse auf die optische Platte gestrahlt wird.

Däs bewegliche Trägerteil 3, das den beweglichen Abschnitt der Grundplatte 4 abstützt, hat einen ähnlichen Aufbau wie das in den Fig. 5A, 5B, 6A und 6B dargestellte herkömmliche Teil. Wie in den Fig. 5A und 6A dargestellt, wird das bewegliche Trägerteil 3 auf der Grundplatte 4 durch ein Befestigungsteil 12 abgestützt. Das bewegliche Trägerteil 3 besteht aus einem mittleren Trägerabschnitt 13, Verbindungsabschnitten 141, 142 und einem Trägerabschnitt 15. Das Befestigungsteil 12 und der mittlere Trägerabschnitt 13 sind elastisch, und sie sind über ein Drehscharnier 16 miteinander verbunden, das als Drehhalterungsabschnitt wirkt. Die Verbindungsabschnitte 141, 142, der mittlere Trägerabschnitt 13 und der Trägerabschnitt 15 sind über Verbindungsscharniere 171 bis 178 miteinander verbunden, wobei die Verbindungsscharniere 177 und 178 nicht dargestellt sind. Das Befestigungsteil 12 ist so an der Trägerplatte 4 befestigt, daß seine beiden Enden an einer Stütze 4a angebracht sind. Der Trägerabschnitt 15 hält das Objektivlinsen-Halteteil 2 und stützt es ab. Wie in Fig. 4 dargestellt, ist das Trägerteil 15 an einem Ende des Objektivlinsen-Halteteils 2 z.B. mit einem Kleber befestigt.

Der mittlere Trägerabschnitt 13, die Verbindungsabschnitte 141, 142 und der Trägerabschnitt l5 können durch das Drehscharnier 16 in bezug auf das Halteteil 2 in einer X-Y-Ebene verdreht werden, die rechtwinklig zu der durch die Pfeilmarkierung Z dargestellten Fokussierrichtung steht. Der Trägerabschnitt 12 kann von einem durch die Verbindungsscharniere 171 bis 178 gebildeten Parallelverbindungsmechanismus entlang der Fokussierrichtung in bezug auf das Befestigungsteil 12 und den mittleren Trägerabschnitt 13 bewegt werden. Dieses bewegliche Trägerteil 3 ist einstückig aus einem thermoplastischen Kunststoff mit niedrigem Schmelzpunkt gegossen, wie aus Polybutylentherephthalat-Kunststoff (PBT).

Die Objektivlinse 1 wird an einem Seitenende des Objektivlinsen-Halteteils 2 entlang einer Richtung Y rechtwinklig zur Spurführungsrichtung gehalten. Andererseits ist an einem Seitenende des Objektivlinsen-Halteteils 2 entlang der Richtung Y rechtwinklig zur Spurführungsrichtung eine große Aussparung so ausgebildet, daß sie sich bis in die Nähe der Objektivlinse 1 erstreckt. Ein Gegengewicht 11 mit Quaderform ist vorhanden, um die Aussparung zu verschließen oder freizugeben. Wie in den Fig. 8 und 10 dargestellt, ist dieses Gegengewicht 11 am Objektivlinsen-Halteteil 2 befestigt. Das Gewicht und die Form des Gegengewichts 11 sind so ausgewählt, daß der Schwerpunkt des beweglichen Teils und die Gleichgewichtsposition für das Drehmoment des beweglichen Teils am Drehscharnier 16 angeordnet sind. Fokussierspulen 53, 54 sind in beiden Endaussparungen des Objektivlinsen- Halteteils 2 entlang der durch die Pfeilmarkierung X dargestellten Spurführungsrichtung vorhanden. Spurführungsspulen 81, 82; 83, 84 sind mit geeigneten gegenseitigen Abständen an der von diesen Fokussierspulen 53, 54 und dem Objektivlinsen-Halteteil 2 gebildeten Querseite vorhanden. An der Innenseite jeder dieser Fokussierspulen 53, 54 ist ein Jochabschnitt 4c an der Trägerplatte 4 mit einem Abstand von jeder dieser Fokussierspulen 53, 54 vorhanden. Magnete 65, 66 sind entlang der durch die Pfeilmarkierung X dargestellten Spurführungsrichtung mit einem Abstand von der Antriebsspule angeordnet, die durch jede der Fokussierspulen 53, 54 und jede der Spurführungsspulen 81, 82; 83, 84 gebildet wird. Diese Magnete 65, 66 werden von Jochabschnitten 4b gehalten, die an den beiden Enden der Grundplatte 4 vorhanden sind. Die Magnete 65, 66 bilden zusammen mit den Jochabschnitten 4b und 4c einen magnetischen Kreis. Die Antriebsspulen und der magnetische Kreis sind symmetrisch um das Drehscharnier 16, das die Mitte bildet, angeordnet.

Beim vorstehend beschriebenen Objektivlinsenantrieb wird dann, wenn den Fokussierspulen 53, 54 ein Strom zugeführt wird, eine elektromagnetische Kraft in der durch die Pfeilmarkierung Z dargestellten Fokussierrichtung erzeugt. Diese elektromagnetische Kraft wirkt im wesentlichen am Ort des Schwerpunkts des beweglichen Teils. Auf diese Weise wird das bewegliche Teil in der durch die Pfeilmarkierung Z dargestellten Fokussierrichtung durch den durch die Verbindungsscharniere 171 bis 178 des beweglichen Trägerteils 3 gebildeten Parallelverbindungsmechanismus verschiebend bewegt. Auf diese Weise kann die Fokussierung des durch die Objektivlinse auf die optische Platte gestrahlten Lichtstrahls nach Wunsch eingestellt werden. Andererseits wird dann, wenn den Spurführungsspulen 81 bis 84 ein Strom zugeführt wird, eine elektromagnetische Kraft in der durch die Pfeilmarkierung X dargestellten Spurführungsrichtung erzeugt. Diese elektromagnetische Kraft wirkt als Kräftepaar, das zum Drehscharnier 16 zentriert ist, auf das bewegliche Teil. Dies bewirkt, daß das die Objektivlinse 1 haltende bewegliche Teil in der durch die Pfeilmarkierung X dargestellten Spurführungsrichtung verdreht wird. Auf diese Weise kann die Spurführung des durch die Objektivlinse 1 auf die optische Platte gestrahlten Lichtstrahls nach Wunsch eingestellt werden.

Für den Objektivlinsenantrieb, wie er bei dieser Vorrichtung vorliegt, werden das Drehmoment und die Kraft, wie sie auf den teilweise in Spurführungsrichtung verdrehten beweglichen Abschnitt wirken, unter Bezugnahme auf Fig. 11 erläutert. Der Ort der Drehachse O, der Ort des Schwerpunkts des beweglichen Teils G und die Gleichgewichtsposition für das Trägheitsmoment des beweglichen Teils R liegen am Ort des Drehscharniers 16. So wirken die Schwerkräfte mg, die um denselben Abstand 1 vom Ort der Drehachse O entfernt sind, symmetrisch. Infolgedessen kann keine Situation auftreten, bei der sich der bewegliche Abschnitt aufgrund der Schwerkraft um das Drehscharnier 16 dreht. Andererseits wirkt die von den Spurführungsspulen 81 bis 84 und den Magneten 65 und 66 erzeugte elektromagnetische Kraft als Kräftepaar in der durch die Pfeilmarkierung F dargestellten Richtung mit dem Drehscharnier 16 als Zentrum. Infolgedessen wirkt das auf den beweglichen Abschnitt wirkende Drehmoment in der durch die Pfeilmarkierung Mr dargestellten Richtung mit dem Drehscharnier 16 als Zentrum. So liegt das Gleichgewichtszentrum für das von der Antriebskraft F, die eine Teilverdrehung des beweglichen Abschnitts bewirkt, hervorgerufene Drehmoment Mr am Drehscharnier 16. Infolgedessen kann eine stabile Teilverdrehung des beweglichen Abschnitts mit dem Drehscharnier 16 als Drehpunkt erzielt werden. D.h., daß dauernd eine stabile Positionsregelung der Objektivlinse erzielt werden kann, da keine unnötige Kraft oder Verdrehkraft während der teilweisen Verdrehung des beweglichen Abschnitts erzeugt wird.


Anspruch[de]

1. Objektivlinsenantrieb mit einem beweglichen Teil (2, 11), das eine Objektivlinse (1) hält und über ein Teil (16) aus elastischem Material so mit einem Trägerteil (4, 12) verbunden ist, daß Verdrehung um eine Drehachse (O) möglich ist, die sich im wesentlichen parallel zur Linsenachse erstreckt und von dieser beabstandet ist, wobei die Drehachse (O) durch den Schwerpunkt (G) der Kombination aus dem beweglichen Teil (2, 11) und der Linse (1) geht, dadurch geennzeichnet, daß die Drehachse (O) durch den Gleichgewichtsort (R) des Trägheitsmoments der Kombination aus dem beweglichen Teil (2, 11) und der Linse (1) geht.

2. Objektivlinsenantrieb nach Anspruch 1, bei dem Verdreheinrichtungen (65, 66, 81, 82, 83, 84) vorhanden sind, um eine Relativverdrehung des beweglichen Teils (2, 11) in bezüg auf das Trägerteil (4, 12) um die Drehachse (O) hervorzurufen.

3. Objektivlinsenantrieb nach Anspruch 2, bei dem die Verdreheinrichtungen einen magnetischen Antriebsabschnitt mit elektromagnetischen Spulen (81, 82, 83, 84) zum Antreiben des beweglichen Teils (2, 11) in Richtung der genannten Verdrehung, und eine Magnetkreiseinrichtung aufweisen.

4. Objektivlinsenantrieb nach Anspruch 3, bei dem der magnetische Antriebsabschnitt im wesentlichen symmetrisch in bezug auf die Drehachse (O) angeordnet ist.

5. Objektivlinsenantrieb nach Anspruch 4, bei dem zu den elektromagnetischen Spulen am beweglichen Teil (2, 11) angebrachte Spulen (81, 82, 83, 84) gehören.

6. Objektivlinsenantrieb nach Anspruch 5, bei dem die Magnetkreiseinrichtung Magnete (65, 66) aufweist, die den Spulen (81, 82, 83, 84) gegenüberstehend angeordnet sind.







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