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Dokumentenidentifikation DE69019277T2 14.09.1995
EP-Veröffentlichungsnummer 0419097
Titel Objectiv-Linseantriebsanordnungen.
Anmelder Sony Corp., Tokio/Tokyo, JP
Erfinder Kume, Hidehiro, c/o Patents Division, Shinagawa-ku, Tokyo 141, JP;
Mitsumori, Koji, c/o Patents Division, Shinagawa-ku, Tokyo 141, JP;
Ishida, Tomoyuki, c/o Patents Division, Shinagawa-ku, Tokyo 141, JP
Vertreter Patentanwälte Mitscherlich & Partner, 80331 München
DE-Aktenzeichen 69019277
Vertragsstaaten DE, FR, GB, NL
Sprache des Dokument En
EP-Anmeldetag 07.09.1990
EP-Aktenzeichen 903098044
EP-Offenlegungsdatum 27.03.1991
EP date of grant 10.05.1995
Veröffentlichungstag im Patentblatt 14.09.1995
IPC-Hauptklasse G11B 7/08

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft Objektivantriebsvorrichtungen für optische Abtastvorrichtungen.

Es ist eine optische Abtastvorrichtung bekannt, die das Auslesen eines auf einer optischen Platte aufgezeichneten Informationssignals oder das Aufzeichnen eines Informationssignals auf der optischen Platte ermöglicht, indem eine Signalaufzeichnungsfläche der optischen Platte, die von einer Plattenantriebsvorrichtung gedreht wird, mit einem Laserstrahl bestrahlt wird. Diese bekannte optische Abtasteinrichtung besitzt eine Objektivantriebsvorrichtung, die ein Objektiv in Fokussierungs- und in Spurführungsrichtung oder in einer dieser Richtungen magnetisch verschiebt, so daß das Objektiv einen von einem Halbleiterlaser emittierten Laserstrahl auf der Aufzeichnungsfläche der optischen Platte konvergieren läßt und der Laserstrahl auf der Signalaufzeichnungsfläche fokussiert wird und damit die auf dieser Fläche aufgezeichneten Spuren genau abtastet.

Fig. 1 zeigt ein Beispiel einer Objektivantriebsvorrichtung in einer bekannten optischen Abtasteinrichtung. Ein Objektiv 1 ist auf einer Spule 4 gehalten. Eine Antriebsspule 2 für die Fokussierungssteuerung und eine Antriebsspule 3 für die Spurführungssteuerung sind an der Spule 4 befestigt. Die Spule 4 ist zwischen zwei Magneten 6 angeordnet, die auf einer Basisplatte 5 einander gegenüberliegend angeordnet sind. Die Spule 4 ist auf der Basisplatte 5 durch zwei Haltestäbe 8 freitragend gehalten, die aus elastischem Material bestehen und von einer Befestigungsplatte 7 aus parallel zueinander verlaufen.

Wenn bei dieser Objektivantriebsvorrichtung der Antriebsspule 2 für die Fokussierungssteuerung oder der Antriebsspule 3 für die Spurführungssteuerung ein Antriebsstrom zugeführt wird, wird die Spule 4 durch die elastische Bewegung der Haltestäbe 8 bewegt, so daß das an der Spule 4 gehaltene Objektiv 1 in Fokussierungsrichtung und in Spurführungsrichtung bewegt wird.

Bei dieser Anordnung sind die Fokussierungsspule und die Spurführungsspule an der beweglichen Spule montiert, die das Objektiv trägt. Dies ist mit dem Nachteil verbunden, daß die optische Eigenschaften des Objektivs, das beispielsweise aus einem Kunststoff besteht, durch die in den Spulen erzeugte Wärme beeinträchtigt werden oder daß die Bewegung der Spule behindert wird, wenn die Spulen durch Wärme verformt werden.

Darüber hinaus muß eine flexible gedruckte Leiterplatte oder ein ähnliches Bauteil mit den Spulen verbunden werden. Dadurch wird die Anzahl der zusammenzusetzenden Teile vergrößert. Außerdem ist die bewegliche Spule so klein wie möglich gehalten, um ihr Gewicht zu verringern, so daß das Anlöten der flexiblen gedruckten Leiterplatte an den Enden der Wicklung schwierig ist.

Weiterhin werden Spulen mit unterschiedlichen Formen und zahlreichen Lötflecken verwendet, so daß der Schwerpunkt des beweglichen Teils nicht genügend genau wählbar ist. Dies verschärft die Notwendigkeit einer Überprüfung während der Herstellung und kann die Eigenschaften der Vorrichtung nachteilig beeinflussen.

Die Patentschrift EP-A-0 358 294 beschreibt eine optische Abtasteinrichtung, bei der ein Objektiv in einem Halter mittels einer elektromagnetischen Einrichtung bewegbar ist, die ein U-förmiges Joch enthält, das einstückig mit dem Halter ausgebildet ist, sowie ein Paar von Magneten, die an dem Joch montiert sind und mit Wicklungsteilen zusammenwirken, die auf einer stationären Basis montiert sind. Diese Patentschrift wurde erst nach dem Prioritätsdatum der vorliegenden Anmeldung publiziert.

Die Patentschrift FR-A-2 455 331 beschreibt ein Objektiv, das an Blattfedern gehalten ist und ein Magnetteil trägt, das mit Spulen eines stationär angeordneten magnetischen Kreises zusammenwirkt, um die Fokussierungs- und Spurführungsbewegungen des Objektivs zu erzeugen.

Nach einem Aspekt der Erfindung ist eine Objektivantriebsvorrichtung vorgesehen

mit einem in einem Linsenhalter montierten Objektiv,

mit einer Halterungseinrichtung, an der der Linsenhalter und das Objektiv befestigt sind und die so gelagert ist, daß der Linsenhalter bewegbar ist und eine Translationsbewegung in einer parallel zur optischen Achse des Objektivs verlaufenden ersten Richtung und in einer senkrecht zur optischen Achse des Objektivs verlaufenden zweiten Richtung ausführen kann,

mit einem an dem Linsenhalter vorgesehenen magnetischen Kreis zur Bildung eines geschlossenen magnetischen Pfads,

mit einer mit dem magnetischen Kreis zusammenwirkenden Fokussierungsspule zum Bewegen des Objektivs in der genannten ersten Richtung und einer mit dem magnetischen Kreis zusammenwirkenden Spurführungsspule zum Bewegen des Objektivs in der genannten zweiten Richtung, wobei die Fokussierungsspule und die Spurführungsspule relativ zu dem magnetischen Kreis in entgegengesetzten Positionen mit einem vorbestimmten gegenseitigen Abstand angeordnet sind,

mit einem stationären Teil, an dem der Linsenhalter mit Hilfe der Halterungseinrichtung montiert ist und an dem auch die Fokussierungsspule und die Spurführungsspule montiert sind,

wobei der magnetische Kreis zwei Joche umfaßt, die relativ zu der optischen Achse des Objektiv symmetrisch angeordnet sind und die jeweils bestehen aus einem Paar von einander gegenüberliegenden ebenen Abschnitten, einem das Paar von ebenen Abschnitten miteinander verbindenden Kopplungsabschnitt und einem an einem der ebenen Abschnitte des Jochs angeordneten Magnetstück,

wobei die Objektivantriebsvorrichtung dadurch gekennzeichnet ist,

daß die Kopplungsabschnitte der Joche asymmetrisch um eine durch den Schwerpunkt des bewegbaren Linsenhalters verlaufende gerade Linie angeordnet sind, so daß der Kopplungsabschnitt jedes Jochs die ebenen Abschnitte in Positionen verbindet, die in Richtung auf eine Position versetzt sind, an der die Halterungseinrichtung für den Linsenhalter mit dem stationären Teil verbunden ist.

Nach einem anderen Aspekt der Erfindung ist eine Objektivantriebsvorrichtung vorgesehen Objektivantriebsvorrichtung

mit einem in einem Linsenhalter montierten Objektiv,

mit einer Halterungseinrichtung, an der der Linsenhalter und das Objektiv befestigt sind und die so gelagert ist, daß der Linsenhalter bewegbar ist und eine Translationsbewegung in einer parallel zur optischen Achse des Objektivs verlaufenden ersten Richtung und in einer senkrecht zur optischen Achse des Objektivs verlaufenden zweiten Richtung ausführen kann,

mit einem an dem Linsenhalter vorgesehenen magnetischen Kreis zur Bildung eines geschlossenen magnetischen Pfads,

mit einer mit dem magnetischen Kreis zusammenwirkenden Fokussierungsspule zum Bewegen des Objektivs in der genannten ersten Richtung

und einer mit dem magnetischen Kreis zusammenwirkenden Spurführungsspule zum Bewegen des Objektivs in der genannten zweiten Richtung, wobei die Fokussierungsspule und die Spurführungsspule relativ zu dem magnetischen Kreis in entgegengesetzten Positionen mit einem vorbestimmten gegenseitigen Abstand angeordnet sind,

mit einem stationären Teil, an dem der Linsenhalter mit Hilfe der Halterungseinrichtung montiert ist und an dem auch die Fokussierungsspule und die Spurführungsspule montiert sind,

wobei die Objektivantriebsvorrichtung dadurch gekennzeichnet ist,

daß der magnetische Kreis ein Joch umfaßt, bestehend aus ersten und zweiten ebenen Abschnitten, dritten ebenen Abschnitten, die den ersten und zweiten ebenen Abschnitten mit einem vorbestimmten Abstand gegenüberliegen, einem Kopplungsabschnitt, der die ersten, zweiten und dritten ebenen Abschnitte miteinander verbindet, und Magnetstücken, die an den dritten ebenen Abschnitten befestigt sind,

und daß der magnetische Kreis im wesentlichen symmetrisch um den Schwerpunkt des Linsenhalters angeordnet ist.

Im folgenden sei die Erfindung an einem Beispiel unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen näher beschrieben, in denen gleiche Teile durchgehend mit gleichen Bezugszeichen versehen sind.

Fig. 1 zeigt eine bekannte Objektivantriebsvorrichtung,

Fig. 2 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der Objektivantriebsvorrichtung gemäß der Erfindung in einer perspektivischen Ansicht,

Fig. 3 zeigt die Vorrichtung von Fig. 1 in einer vergrößerten Querschnittsansicht,

Fig. 4 zeigt die Vorrichtung von Fig. 1 in einer perspektivischen Explosionsansicht,

Fig. 5 zeigt eine perspektivische Ansicht eines anderen Beispiels für eine Basisplatte,

Fig. 6 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der Objektivantriebsvorrichtung gemäß der Erfindung in einer perspektivischen Ansicht,

Fig. 7 zeigt das bei dem zweiten Ausführungsbeispiel verwendete Joch in einer perspektivischen Ansicht,

Fig. 8 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel der Objektivantriebsvorrichtung gemäß der Erfindung in einer perspektivischen Ansicht,

Fig. 9 zeigt eine perspektivische Explosionsansicht das bei dem dritten Ausführungsbeispiel verwendete Joch in einer perspektivischen Explosionsansicht,

Fig. 10 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel der Objektivantriebsvorrichtung gemäß der Erfindung in einer Draufsicht,

Fig. 11 zeigt eine Querschnittsansichtvon Fig. 10.

Wie aus Fig. 2 bis 4 hervorgeht, ist das erste Ausführungsbeispiel der Objektivantriebsvorrichtung an einer optischen Abtasteinrichtung angebracht.

Ein Objektiv 11 ist an einem Trägerteil 12 montiert, das durch ein bewegliches Trägerteil 13 so gelagert ist, daß es relativ zu einer Basisplatte 14 in Aufwärts- und Abwärtsrichtung sowie in Seitenrichtung, d.h. in der Richtung parallel zur optischen Achse des Objektivs 11 und in der zur optischen Achse des Objektivs 11 senkrechten Richtung, bewegt werden kann. Zur Vereinfachung wird die erstgenannte Richtung im folgenden als Fokussierungsrichtung und die letztgenannte Richtung als Spurführungsrichtung bezeichnet.

Das Trägerteil 12 teilt sich an der Rückseite eines Objektivbefestigungsabschnitts 12a und bildet zwei Armabschnitte 12b und 12c. Das Trägerteil 13 ist zwischen den Armabschnitten 12b und 12c angeordnet und mit dem oberen Bereich an diesem befestigt. Das Trägerteil 13 besitzt zwei parallele bewegliche Abschnitte 13a, sowie dünne Gelenkabschnitte 13b und 13c und einen als Befestigungsbasis dienenden Endbereich 13d. Die beweglichen Abschnitte 13a, die Gelenkabschnitte 13b und 13c und der als Befestigungsbasis dienende Endbereich 13d sind als einstückiges Kunstharzspritzteil ausgebildet. Der Gelenkabschnitt 13c ist ein zusätzlicher Gelenkabschnitt, der eine genügende Drehung des Trägerteils 12 in Spurführungsrichtung ermöglicht. Die beiden Armabschnitte 12b und 12c sind mit magnetischen Kreisen 15a und 15b ausgestattet, die jeweils einen geschlossenen magnetischen Pfad bilden. Die magnetischen Kreise 15a und 15b bestehen, wie in Fig. 3 und 4 erkennbar ist, aus Jochen 16a bzw. 16b in Form eines umgekehrten "U" und aus Magnetstücken 17a und 17b. Die Joche 16a und 16b sind mit inneren Schenkeln 16a1 und 16b1 an dem Trägerteil 12 so befestigt, daß sie die Armabschnitte 12b bzw. 12c kreuzen. Die äußeren Schenkel 16a2 und 16b2 der Joche 16a und 16b haben von den äußeren Wandungen derArmabschnitte 12b und 12c jeweils vorbestimmte Abstände. Die Magnetstücke 17a und 17b sind in den unteren Hälften der inneren Schenkel 16a1 und 16b1 in einem vorbestimmten Abstand von den äußeren Schenkeln 16a2 und 16b2 befestigt.

In den Jochen 16a und 16b haben die äußeren Schenkel 16a2 und 16b2 einen im wesentlichen quadratischen Querschnitt mit im wesentlichen gleichen Breiten und Dicken, und ihre Querschnittsflächen sind im wesentlichen gleich groß wie diejenigen der inneren Kantenflächen 16a1 und 16b1.

An dem hinteren Teil des Trägerteils 12, d.h. zwischen den hinteren Enden der Armabschnitte 12b und 12c ist ein Ausgleichselement 18 montiert, so daß das Trägerteil 12 von dem Trägerteil 13 in Vorwärts-Rückwärts-Richtung stabil gelagert ist.

An der Basisplatte 14 sind, wie in Fig. 2 und 4 dargestellt, Antriebsspulen 19a und 19b für die magnetischen Kreise 15a bzw. 15b befestigt.

Die Antriebsspulen 19a und 19b sind in der Weise aufgebaut, daß Spurführungsspulen 21a und 21b, die jeweils aus einem im wesentlichen quadratförmig gewickelten Wicklungspaar bestehen, mit den Innenseiten von zylindrisch gewickelten Fokussierungsspulen 20a und 20b verbunden sind. Die Antriebsspulen 19a und 19b sind mit einer flexiblen gedruckten Leiterplatte 22 verbunden, die auf der Basisplatte 14 lamelliert und an ihr befestigt ist. Die Höhen der Antriebsspulen 19a und 19b sind größer gewählt als die Höhen der Magnetstükke 17a und 17b. An der Basisplatte 14 sind Positionierungsvertiefungen 23a und 23b ausgebildet, die die Positionen der Antriebsspulen 19a und 19b bestimmen. Mit Hilfe dieser Vertiefungen 23a und 23b werden die Antriebsspulen 19a und 19b genau an vorbestimmten Positionen der Basisplatte 14 befestigt. An der Basisplatte 14 sind ein Paar von Stiften 24 vorgesehen, die zur Befestigung des als Befestigungsbasis ausgebildeten Endbereichs 13d des Trägerteils 13 an der Basisplatte 14 dienen. In den konkaven Teilen des als Befestigungsbasis dienenden Endbereichs 13d des Trägerteils 13 sind Dämpfungselemente 10 angeordnet, wie dies in Fig. 2 und 4 dargestellt ist.

Die an der Basisplatte 14 befestigten Antriebsspulen, d.h. die inneren Wandungsseiten der Fokussierungsspulen 20a und 20b und der Spurführungsspulen 21a und 21b sind zwischen die äußeren Schenkel 16a2 und 16b2 der Joche 16a und 16b der magnetischen Kreise und die Magnetstücke 17a und 17b eingefügt, wobei dazwischen ein vorbestimmter Abstand vorgesehen ist.

Bei der vorliegenden Objektivantriebsvorrichtung ist das Trägerteil 12 mit dem Objektiv 11 mit Hilfe des Trägerteils 13 relativ zu der Basisplatte 14 so gelagert, daß es in Fokussierungsrichtung und in Spurführungsrichtung bewegt werden kann. Wenn den Fokussierungsspulen 20a und 20b der Antriebsspulen 19a und 19b ein vorbestimmter Fokussierungsstrom zugeführt wird, entsteht durch das Zusammenwirken mit dem magnetischen Fluß der magnetischen Kreise 15a und 15b eine in Aufwärts-Abwärts-Richtung wirkende Kraft, die zur Folge hat, daß das Paar von beweglichen Teilen 13a des Trägerteils 13 in einer Translationsbewegung aufwärts und abwärts verschoben wird, d.h. daß die beweglichen Teile 13a in vertikaler Richtung schwingen. Dadurch wird das Trägerteil 13 parallel zur optischen Achse des Objektivs 12 verschoben, so daß der Laserstrahl fokussiert wird. Wenn an die Spurführungsspulen 21a und 21b ein vorbestimmter Spurführungsstrom angelegt wird, wirkt auf das Trägerteil 12 eine Kraft in seitlicher Richtung, so daß der Gelenkabschnitt 13b das Trägerteil in seitlicher Richtung verschiebt, d.h. die beweglichen Teile 13a des Trägerteils 13 schwingen in horizontaler Richtung, so daß das Trägerteil 12 senkrecht zur optischen Achse des Objektivs 11 verschoben und dadurch die Spurführung des Laserstrahls herbeigeführt wird.

Die magnetischen Kreise 15a und 15b sind bei dieser Objektivantriebsvorrichtung an dem Trägerteil 12 angeordnet und werden relativ zu den an der Basisplatte 14 vorgesehenen Antriebsspulen 19a und 19b bewegt. Da die Joche 16a und 16b und die Magnetstücke 17a und 17b, die die magnetischen Kreise 15a und 15b bilden, an dem Trägerteil 12 befestigt sind, ist die mechanische Schwankung der Objektivantriebsvorrichtung gering, so daß sie stabil arbeiten kann. Da die von den Fokussierungs- und Spurführungsspulen 20a und 20b bzw. 21a und 21b erzeugte Wärme von der Basisplatte 14 abgestrahlt wird, ist darüber hinaus verhindert, daß das Objektiv 11 durch die Wärme beeinträchtigt wird.

Da die aus den Fokussierungs- und Spurführungsspulen 20a und 20b bzw. 21a und 21b herausführenden Leiterdrähte oder die gedruckte Leiterplatte 22 an der Basisplatte 14 befestigt sind, kann die gedruckte Leiterplatte 22 leicht und in eindeutiger Position mit den Fokussierungs- und Spurführungsspulen 20a und 20b bzw. 21a und 21b verbunden werden.

Die äußeren Schenkel 16a2 und 16b2 der Joche 16a und 16b haben in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel einen im wesentlichen quadratischen Querschnitt. Die Formen sind hierauf jedoch nicht beschränkt und können frei modifiziert werden. Außerdem können die äußeren Schenkel 16a2 und 16b2 einheitlich mit den inneren Schenkeln 16a1 und 16b1 ausgebildet sein. Die Magnetstücke können auch an den äußeren Schenkeln 16a2 und 16b2 befestigt sein. Das Trägerteil 12 kann aus verschiedenen Werkstoffarten hergestellt sein und es muß lediglich ein nichtmagnetischer Werkstoff sein. Das Trägerteil 12 besteht vorzugsweise aus einem leichten nichtmagnetischen Material.

Fig. 5 zeigt ein anderes Beispiel der Basisplatte der Objektivantriebsvorrichtung in einer perspektivischen Ansicht. Diese Basisplatte 25 besteht aus einer gedruckten Leiterplatte, auf der Verdrahtungsmuster 26, z. B. auf einem Glas-Epoxydharzsubstrat, ausgebildet sind. Die Fokussierungs- und Spurführungsspulen sind in diesem Fall durch bloßes Befestigen der Fokussierungs- und Spurführungsspulen auf der Basisplatte 25 mit den Leiterdrähten verbunden, so daß der Zusammenbau vereinfacht wird.

Anhand von Fig. 6 und 7 sei ein zweites Ausführungsbeispiel der Objektivantriebsvorrichtung beschrieben.

Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die magnetischen Kreise 15a und 15b, die an dem Trägerteil 12 montiert sind, an dem das Objektiv 11 befestigt ist, verbessert, und die magnetischen Rückführpfade der Joche sind relativ asymmetrisch zu einer geraden Linie angeordnet, die durch den Schwerpunkt des beweglichen Teils der Objektivantriebsvorrichtung verläuft, gestaltet.

Die magnetischen Kreise 15a und 15b bestehen aus Jochen 26a und 26b. Die inneren Schenkel 26a1 und 26b1 und die äußeren Schenkel 26a2 und 26b2 der Joche 26a und 26b sind im wesentlichen die gleichen wie die inneren und die äußeren Schenkel 16a1 und 16b1 bzw. 16a2 und 16b2 der Joche 16a und 16b des ersten Ausführungsbeispiels. Die oberen Seitenwandabschnitte 26a3 und 26b3 der Joche 26a und 26b sind nach hinten, d.h. in Richtung auf den Basisendbereich 13b versetzt.

Wenn die in dieser Weise angeordneten Joche 26a und 26b ähnlich wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel an den Armabschnitten 12b und 12c befestigt werden, sind die oberen Seitenwandabschnitte 26a3 und 26b3 mit den hinteren und oberen Flächen der Armabschnitte 12b und 12c verbunden, so daß das Trägerteil 12 in der Richtung von vorn nach hinten gut ausbalanciert werden kann. Deshalb kann der Schwerpunkt hinreichend genau festgelegt werden, ohne daß, wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel, ein Ausgleichselement 18 zwischen den hinteren Enden der Armabschnitte 12b und 12c vorgesehen ist. Außerdem kann der Zusammenbau vereinfacht werden.

Anhand von Fig. 8 und 9 sei ein drittes Ausführungsbeispiel der Objektivantriebsvorrichtung beschrieben. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist im zentralen Bereich (Schwerpunktbereich) des Trägerteils, an dem das Objektiv montiert ist, ein magnetischer Kreis vorgesehen.

Das Objektiv 11 ist bei diesem Ausführungsbeispiel an einem Linsenhalter 32 befestigt, der an seinen beiden Seiten von einem Trägerteil 33 so gelagert ist, daß er eine Gleittranslationsbewegung in Aufwärts- und Abwärtsrichtung (Fokussierungsrichtung) und in seitlicher Richtung (Spurführungsrichtung) ausführen kann. Das Trägerteil 33 ist so ausgebildet, wie dies in unserer Patentanmeldung EP-A-394 032 vorgeschlagen wurde. D. h., das Trägerteil 33 umfaßt vier einstückig ausgebildete Armglieder 33a, 33b, 33c und 33d, die auf einer ihrer Seiten den Linsenhalter 32 an dessen beiden Seitenflächen halten, und ein Verbindungsteil 33e, das die anderen Seiten der vier Armglieder 33a, 33b, 33c und 33d verbindet.

Im zentralen Bereich des Linsenhalters 32 ist ein magnetischer Kreis 35 angeordnet, der an seinen beiden Seitenflächen von dem Trägerteil 33 gehalten wird. Ein Joch 36 des magnetischen Kreises 35 besteht aus äußeren Schenkeln 36a1, 36a2, 36b1 und 36b2, inneren Schenkeln 36c1 und 36c2 und Magnetstücken 37a und 37b. Wie Fig. 9 zeigt, liegen die inneren Schenkel 36c1 und 36c2 zwischen den äußeren Schenkeln 36a1 und 36a2 bzw. 36b1 und 36b2 mit einem vorbestimmten Abstand einander gegenüber. Auch die Magnetstücke 37a und 37b sind an den inneren Schenkeln 36c1 und 36c2 befestigt und haben zu den äußeren Schenkeln 36a1 und 36a2 bzw. 36b1 und 36b2 einen vorbestimmten Abstand.

Das Joch 36 ist nach unten in einem hohlen Abschnitt im zentralen Bereich des Linsenhalters 32 so befestigt, daß es einer an der Basisplatte befestigten Antriebsspule 39 gegenüberliegt. Die Antriebsspule 39 besteht aus im wesentlichen quadratisch ausgebildeten Spurführungsspulen 41a, 41b, 41c und 41d, die mit den äußeren Kanten einer rechteckig zylinderförmigen Fokussierungsspule 40 verbunden sind. Wenn das Joch 36 der Antriebsspule 39 gegenüberliegt, befinden sich die inneren Schenkel 36c1 und 36c2 des Jochs 36 zusammen mit den Magnetstücken 37a und 37b in dem hohlen Teil der Fokussierungsspule 40. Die äußeren Schenkel 36a1 und 36a2 bzw. 36b1 und 36b2 des Jochs 36 liegen den Spurführungsspulen 41a, 41b, 41c und 41d an der Außenfläche der Fokussierungsspule 40 gegenüber und bilden dadurch den magnetischen Antriebsteil.

Wenn der Fokussierungsspule 40 und der Spurführungsspule ein vorbestimmter Strom zugeführt wird, wirkt auf den Linsenhalter 32 eine Kraft in Aufwärts- und Abwärtsrichtung und eine Kraft in Seitenrichtung, so daß sie durch die Schwingbewegung des Trägerteils 33 in der Richtung parallel zu optischen Achse des Objektivs 11 und in der Richtung senkrecht zur optischen Achse des Objektivs 11 verschoben wird und dadurch die Fokussierung und Spurführung des Laserstrahls bewirkt.

Da bei diesem Ausführungsbeispiel ähnliche Wirkungen erzielt werden wie bei den obigen Ausführungsbeispielen und der von dem Joch 36 und den Magnetstücken 37a und 37b gebildete magnetische Kreis 35 im Schwerpunktzentrum des Linsenhalters 32 angeordnet ist, so daß der Linsenhalter 32 stabil bewegt werden kann, ist eine präzisere Fokussierung und Spurführung des Laserstrahls durch das Objektiv 11 möglich.

Fig. 10 und 11 zeigen das vierte Ausführungsbeispiel der Objektivantriebsvorrichtung, bei der linke und rechte geschlossene magnetische Pfade, die Teile des magnetischen Kreises bilden, kontinuierlich ausgebildet sind.

Wie Fig. 10 zeigt, kann ein Trägerteil 42, an dem das Objektiv 11 befestigt ist, in Aufwärts- und Abwärtsrichtung (Fokussierungsrichtung) und in Seitenrichtung (Spurführungsrichtung) von den beiden Seitenwänden aus durch ein Trägerteil 43 parallel verschoben werden, das ähnlich ausgebildet ist wie das Trägerteil 33 von Fig. 8. Joche 46a und 46b, die magnetische Kreise 45a und 45b bilden, sind als magnetisches plattenförmiges Material ausgeformt und an dem Trägerteil 42 befestigt.

Wie Fig. 11 zeigt, haben die Joche 46a und 46b die Form eines umgedrehten "U". Die unteren Stirnkanten der inneren Schenkel 46a1 und 46b1 der Joche sind durch ein horizontales Flächenteil 46c miteinander verbunden. Die Joche 46a und 46b sind über das horizontale Flächenteil 46c an dem Trägerteil 42 befestigt.

In den Jochen 46a und 46b sind Magnetstücke 47a und 47b an den Innenflächen der inneren Schenkel 46a1 und 46b1 befestigt. Die äußeren Schenkel 46a2 und 46b2 tauchen in Antriebsspulen 49a und 49b ein, die an einer Basisplatte 44 befestigt sind.

Die Antriebsspulen 49a und 49b sind, ähnlich wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel von Fig. 2 bis 4, dadurch gebildet, daß zwei Paare von im wesentlichen quadratisch gewickelten Spurführungsspulen 51a1 und 51a2 bzw. 51b1 und 51b2 mit den inneren Flächenseiten von Fokussierungsspulen 50a und 50b verbunden sind, die rechteckig zylindrisch gewickelt sind. Wenn die äußeren Schenkel 46a2 und 46b2 der Joche 46a und 46b in die hohlen Teile der Fokussierungsspulen 50a und 50b eingesetzt werden, liegen die inneren Schenkel der Fokussierungsspulen 50a und 50b und die Spurführungsspulen 51a1 und 51a2 bzw. 51b1 und 51b2 mit vorbestimmten Abständen zwischen den äußeren Schenkeln 46a2 und 46b2 und den Magnetstücken 47a und 47b der inneren Schenkel 46a1 und 46b1 und bilden so den magnetischen Antriebsteil.

Wenn den Fokussierungsspulen und den Spurführungsspulen ein vorbestimmter Strom zugeführt wird, wirkt auf das Trägerteil 42 eine Kraft in Aufwärts- und Abwärtsrichtung und eine Kraft in Seitenrichtung ein, so daß das Trägerteil 42 über das Trägerteil 43 in den vorbestimmten Richtungen parallel verschoben wird und so die Fokussierung und die Spurführung des Laserstrahls durch das Objektiv 11 ermöglicht.

Auch bei diesem Ausführungsbeispiel lassen sich ähnliche Wirkungen erzielen, wie bei den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen. Das linke und das rechte Joch 46a bzw. 46b können durch Preßformen von magnetischem plattenförmigem Material oder dgl. leicht ausgeformt werden, und die Anzahl der zusammenzufügenden Teile kann verringert werden. Außerdem können die Joche 46a und 46b leicht an dem Trägerteil 42 befestigt werden, so daß der Zusammenbau vereinfacht wird.

Bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen ist der geschlossene magnetische Kreis an dem Trägerteil angeordnet, an dem das Objektiv befestigt ist, und die Fokussierungs- und Spurführungsspulen sind auf der Seite der Basisplatte angeordnet. Deshalb kann die in den Fokussierungs- und Spurführungsspulen erzeugte Wärme wirksam abgestrahlt werden, so daß das Objektiv gegen eine Beeinträchtigung durch die Wärme geschützt werden kann.

Darüber hinaus können mechanische Gleichgewichtsstreuungen des Trägerteils verringert werden, so daß stets eine genaue Fokussierung und Spurführung des Laserstrahls durch das Objektiv möglich ist.

Außerdem können die Leiterdrähte der Spulen leicht herausgeführt werden, und die Anzahl der zusammenzubauenden Teile kann verringert und dadurch eine Kostenreduzierung erreicht werden.


Anspruch[de]
1. Objektivantriebsvorrichtung

mit einem in einem Linsenhalter (12) montierten Objektiv (11),

mit einer Halterungseinrichtung (13), an der der Linsenhalter und das Objektiv (11) befestigt sind und die so gelagert ist, daß der Linsenhalter (12) bewegbar ist und eine Translationsbewegung in einer parallel zur optischen Achse des Objektivs (11) verlaufenden ersten Richtung und in einer senkrecht zur optischen Achse des Objektivs (11) verlaufenden zweiten Richtung ausführen kann,

mit einem an dem Linsenhalter (12) vorgesehenen magnetischen Kreis (15) zur Bildung eines geschlossenen magnetischen Pfads,

mit einer mit dem magnetischen Kreis (15) zusammenwirkenden Fokussierungsspule (20) zum Bewegen des Objektivs (11) in der genannten ersten Richtung und einer mit dem magnetischen Kreis (15) zusammenwirkenden Spurführungsspule (21) zum Bewegen des Objektivs (11) in der genannten zweiten Richtung, wobei die Fokussierungsspule (20) und die Spurführungsspule (21) relativ zu dem magnetischen Kreis (15) in entgegengesetzten Positionen mit einem vorbestimmten gegenseitigen Abstand angeordnet sind,

mit einem stationären Teil (14), an dem der Linsenhalter (12) mit Hilfe der Halterungseinrichtung (13) montiert ist und an dem auch die Fokussierungsspule (20) und die Spurführungsspule (21) montiert sind,

wobei der magnetische Kreis (15) zwei Joche (26a, 26b) umfaßt, die relativ zu der optischen Achse des Objektiv symmetrisch angeordnet sind und die jeweils bestehen aus einem Paar von einander gegenüberliegenden ebenen Abschnitten (26a1, 26a2, 26b1, 26b2), einem das Paar von ebenen Abschnitten miteinander verbindenden Kopplungsabschnitt (26a3, 26b3) und einem an einem der ebenen Abschnitte des Jochs (26a, 26b) angeordneten Magnetstück (25),

dadurch gekennzeichnet,

daß die Kopplungsabschnitte (26a3, 26b3) der Joche (26a, 26b) asymmetrisch um eine durch den Schwerpunkt des bewegbaren Linsenhalters verlaufende gerade Linie angeordnet sind, so daß der Kopplungsabschnitt (26a3, 26b3) jedes Jochs (26a, 26b) die ebenen Abschnitte in Positionen verbindet, die in Richtung auf eine Position versetzt sind, an der die Halterungseinrichtung für den Linsenhalter (12) mit dem stationären Teil (14) verbunden ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der auf dem stationären Teil (14) ein Verdrahtungsmuster (22) ausgebildet ist, um der Fokussierungsspule (20) und der Spurführungsspule (21) einen Antriebsstrom zuzuführen.

3. Objektivantriebsvorrichtung

mit einem in einem Linsenhalter (12) montierten Objektiv (11),

mit einer Halterungseinrichtung (33), an der der Linsenhalter und das Objektiv (11) befestigt sind und die so gelagert ist, daß der Linsenhalter (32) bewegbar ist und eine Translationsbewegung in einer parallel zur optischen Achse des Objektivs (11) verlaufenden ersten Richtung und in einer senkrecht zur optischen Achse des Objektivs (11) verlaufenden zweiten Richtung ausführen kann,

mit einem an dem Linsenhalter (32) vorgesehenen magnetischen Kreis (15) zur Bildung eines geschlossenen magnetischen Pfads,

mit einer mit dem magnetischen Kreis zusammenwirkenden Fokussierungsspule (40) zum Bewegen des Objektivs (11) in der genannten ersten Richtung

und einer mit dem magnetischen Kreis zusammenwirkenden Spurführungsspule (41) zum Bewegen des Objektivs (11) in der genannten zweiten Richtung, wobei die Fokussierungsspule (20) und die Spurführungsspule (21) relativ zu dem magnetischen Kreis (15) in entgegengesetzten Positionen mit einem vorbestimmten gegenseitigen Abstand angeordnet sind,

mit einem stationären Teil (14), an dem der Linsenhalter (12) mit Hilfe der Halterungseinrichtung (13) montiert ist und an dem auch die Fokussierungsspule (20) und die Spurführungsspule (21) montiert sind,

dadurch gekennzeichnet,

daß der magnetische Kreis ein Joch (36) umfaßt, bestehend aus ersten und zweiten ebenen Abschnitten (36a1, 36a2, 36b1, 36b2), dritten ebenen Abschnitten (36c1, 36c2), die den ersten und zweiten ebenen Abschnitten mit einem vorbestimmten Abstand gegenüberliegen, einem Kopplungsabschnitt, der die ersten, zweiten und dritten ebenen Abschnitte miteinander verbindet, und Magnetstücken (37a, 37b), die an den dritten ebenen Abschnitten befestigt sind,

und daß der magnetische Kreis im wesentlichen symmetrisch um den Schwerpunkt des Linsenhalters angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 4, bei der die ersten und zweiten ebenen Abschnitten (36a1, 36a2, 36b1, 36b2) des Jochs (36) so angeordnet sind, daß sie der Spurführungsspule (41) gegenüberliegen.







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