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Blattfedervorrichtung und Herstellungsverfahren - Dokument DE69024714T2
 
PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE69024714T2 13.06.1996
EP-Veröffentlichungsnummer 0410715
Titel Blattfedervorrichtung und Herstellungsverfahren
Anmelder Kabushiki Kaisha Toshiba, Kawasaki, Kanagawa, JP
Erfinder Kasahara, Akihiro, c/o Intellectual Property Div., Minato-ku, Tokyo 105, JP
Vertreter Feiler und Kollegen, 81675 München
DE-Aktenzeichen 69024714
Vertragsstaaten DE
Sprache des Dokument En
EP-Anmeldetag 25.07.1990
EP-Aktenzeichen 903081388
EP-Offenlegungsdatum 30.01.1991
EP date of grant 10.01.1996
Veröffentlichungstag im Patentblatt 13.06.1996
IPC-Hauptklasse G11B 7/08
IPC-Nebenklasse G11B 7/22   F16F 15/06   

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft eine(n) Blattfedermechanismus bzw. -anordnung und ein Verfahren zu seiner bzw. ihrer Herstellung und insbesondere eine Objektiv(linsen)- Antriebsvorrichtung, in welche die Blattfederanordnung integriert ist.

Bei der Blattfederanordnung zum linearen Verschieben eines Objekts sind zwei oder mehr Blattfedern im wesentlichen parallel zueinander angeordnet und an ihren einen Enden fest gehaltert, während das zu verschiebende Objekt an ihren anderen Enden befestigt ist. Wenn sich die Blattfedern krümmen, wird das Objekt in einer Richtung senkrecht zu den Ebenen der Blattfedern bewegt oder verschoben. Diese Blattfederanordnung ist in die Objektiv-Antriebsvorrichtung des optischen Systems integriert, um das (die) Objektiv(linse) in der Fokussierrichtung zu verschieben. Die Blattfederanordnung ermöglicht eine Verschiebung des Objektivs längs seiner optischen Achse senkrecht zur Oberfläche der (einer) optischen Platte, d.h. in der Fokussierrichtung, während dabei die optische Achse praktisch auf die auf der optischen Platte gespeicherte Zielinformation ausgerichtet bleibt. Die Blattfederanordnung dieser Art ist zusammen mit einem optischen Plattensystem in der JP-Patentoffenbarung Sho 61-123030 beschrieben. Bei dieser Blattfederanordnung sind zwei Blattfedern 101 und 102, die wie ein gleichschenkeliges Dreieck geformt sind, parallel zueinander angeordnet; ein(e) Objektiv(linse) 103 ist gemäß Fig. 1 an einer Spitze bzw. einem Scheitel des Dreiecks befestigt. Beim optischen Plattensystem, in das die Blattfederanordnung integriert ist, kann das Objektiv mittels einer kleinen Kraft mit hoher Geschwindigkeit bewegt oder verschoben werden, um einen Schnellzugriff zur optischen Platte herzustellen, wenn das Trägheitsmoment eines rotierenden Elements 106 klein (gehalten) ist, wobei die Schwing(ungs)charakteristik des Objektivs 103 in den Fokussier- und Spurführungsrichtungen 104 bzw. 105 verbessert ist.

Zur Bildung der Blattfederanordnung 100, in welcher die oberen und unteren Blattfedern 101 und 102 parallel zueinander gehalten sind, müssen die wie ein gleichschenkeliges Dreieck geformten Blattfedern 101 und 102 zusammen mit einem Objektivhalter 107 und dem rotierenden Element 106 genau positioniert und dann zu einer Einheit vergossen bzw. umspritzt werden, um den Halter 107 am Scheitel bzw. an der Spitze des gleichschenkeligen Dreiecks und das rotierende Element 106 an seiner Unterseite zu fixieren. Die Blattfederanordnung ist für Massenfertigung geeignet, wenn die genannten Bauteile genau positioniert und dann in einem Spritzgießvorgang fixiert werden können. Für die Blattfedern 101 und 102 wird haltbares Berylliumkupfer, Phosphorbronze, nicht- rostender Stahl o.dgl. verwendet; für den Spritzgießvorgang wird in diesem Fall ein wärmehärtendes Harz, wie Kunststoff, verwendet.

Diese Werkstoffe besitzen aber unterschiedliche Wärme(aus)dehnungskoeffizienten, so daß zum Abkühlzeitpunkt nach dem Spritzgießvorgang eine Spannung oder Verformung auftritt, durch welche die Parallelität der Blattfedern gestört wird. Bei der so hergestellten Blattfederanordnung werden deren Bewegungscharakteristika in einer Richtung (oder Krümmungsrichtung) senkrecht zu den Ebenen der Blattfedern nichtlinear. Wenn die Blattfederanordnung in die optische Plattenvorrichtung eingebaut oder integriert wird, wird oder ist die Resonanzfrequenz in der Richtung der Ebene der Blattfedern oder in der Spurführungsrichtung extrem verringert, und ein für das Steuern des optischen Plattensystems nötiges (nötiger) Servoband bzw. -bereich kann nicht mit einer ausreichenden Breite erhalten werden.

Wenn die Blattfederanordnung, wie oben beschrieben, durch Spritzgießen vergossen bzw. umspritzt wird, geht die Parallelität (the parallel) der Blattfedern verloren, weil der Werkstoff der Blattfedern einen anderen Wärmedehnungskoeffizienten besitzt als der andere, für das Spritzgießen benutzte Werkstoff. Die so hergestellte Blattfederanordnung besitzt daher eine nichtlineare Bewegungscharakteristik in der Krümmungsrichtung. Wenn ferner die Blattfederanordnung in das optische Plattensystem integriert wird oder ist, ist die Resonanzfreqzenz in der Richtung senkrecht zur Krümmungsrichtung, d.h. in der Spurführungs- oder -folgerichtung, extrem verringert, und ein für das Steuern des optischen Plattensystems nötiges (nötiger) Servoband bzw. -bereich kann nicht mit einer ausreichenden Breite erhalten werden.

Eine Anordnung aus zwei parallelen Plattenfedern, die am einen Ende durch ein Formstück (mould) an einem festen Element und am anderen Ende an einem bewegbaren Element gehalten sind, ist aus der JP-A-63-173283 bekannt.

Eine Linsenmontage mit mehreren parallelen Blattfedern, die längs ihrer Länge durch einen Uberzug aus Kunststoff versteift sind und deren Enden durch Spritzgießen in ein festes Teil und ein bewegbares Teil eingebettet sind, ist in der EP-A-0176127 offenbart.

Eine Aufgabe dieser Erfindung ist damit die Schaffung einer Blattfederanordnung, mit welcher verhindert werden kann, daß die Bewegungscharakteristik in der Krümmungsrichtung nichtlinear wird, auch wenn sie zum Abkühlzeitpunkt nach dem Spritzgießen einer Wärmeausdehnung unterworfen ist.

Eine andere Aufgabe dieser Erfindung ist die Schaffung einer Objektiv(linsen)-Antriebsvorrichtung für das optische Plattensystem, bei welcher eine Verringerung der Resonanzfrequenz in der Spurführungsrichtung verhindert und das (der) für die Steuerung des optischen Plattensystems nötige Servoband oder -bereich (servo-band) ausreichend breit eingestellt sein kann.

Gegenstand dieser Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung einer Blattfederanordnung, umfassend die Schritte: Bereitstellen einer Blattfedereinheit mit einem Ende und einem anderen Ende sowie Vergießen bzw. Umspritzen (molding) des einen Endes und des anderen Endes der Blattfedereinheit, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Blattfedereinheit eine erste und (eine) zweite dünne Metallblattfeder umfaßt und das Verfahren ferner beinhaltet: Versteifen des einen und des anderen Endes jeder der ersten und zweiten Blattfedern sowie Verklemmen bzw. Verspannen des versteiften einen und anderen Endes jeder der ersten und zweiten Blattfedern, um sie für das Vergießen oder Umspritzen parallel zueinander zu halten.

Gegenstand dieser Erfindung ist auch ein Verfahren zur Herstellung einer Blattfederanordnung, umfassend die Schritte: Bereitstellen einer Blattfedereinheit mit einem Ende und einem anderen Ende sowie Vergießen bzw. Umspritzen (molding) des einen und des anderen Endes der Blattfedereinheit, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Blattfedereinheit eine in einem ersten Blattfederblech enthaltene erste dünne Blattfeder und eine in einem zweiten Blattfederblech enthaltene zweite Blattfeder umfaßt, die ersten und zweiten Blattfederbleche jeweils einen mit dem einen und dem anderen Ende jeder Blattfeder verbundenen durchgehenden (extending) Abschnitt aufweisen und das Verfahren den weiteren Schritt eines Verspannens der ersten und zweiten durchgehenden Abschnitte, um die ersten und zweiten Blattfedern für das Vergießen bzw. Umspritzen parallel zueinander zu halten, umfaßt.

Gegenstand dieser Erfindung ist ferner eine Blattfederanordnung, umfassend: eine Blattfedereinheit, erste und zweite, im Spritzguß an der Blattfedereinheit angespritzte Verbindungselemente und ein Mittel zum Fixieren der ersten und zweiten Verbindungselemente an einem Träger, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Blattfedereinheit im wesentlichen parallel zueinander angeordnete erste und zweite Blattfedern umfaßt, die jeweils eine im wesentlichen dreieckige Form mit ersten, zweiten und dritten Spitzen bzw. Scheiteln und einer Öffnung in ihrem Zentrum aufweisen, daß die ersten und zweiten Verbindungselemente im Spritzguß an den ersten und zweiten Scheiteln angespritzt sind und daß das Mittel zum Fixieren den dritten Scheitel für Bewegung in einer ersten Richtung aufgrund der Deformation der ersten und zweiten Blattfedern hält oder haltert.

Gegenstand dieser Erfindung ist darüber hinaus eine Blattfederanordnung umfassend: eine im wesentlichen rechteckige Blattfedereinheit mit einem Ende und einem anderen Ende, erste und zweite, im Spritzguß am einen und am anderen Ende der Blattfedereinheit angespritzte Verbindungselemente und ein Mittel zum Fixieren des ersten Verbindungselements an einem Träger zum Halten des zweiten Verbindungselements für Bewegung in der ersten Richtung aufgrund der Deformation der Blattfedereinheit, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Blattfedereinheit im wesentlichen parallele erste und zweite Blattfedern umfaßt und daß das eine und das andere Ende versteift sind.

Ein besseres Verständnis dieser Erfindung ergibt sich aus der folgenden genauen Beschreibung anhand der beigefügten Zeichnungen, in denen zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines optischen Platten- oder Optikplattensystems, in welches die herkömmliche Blattfederanordnung integriert ist,

Fig. 2 und 3 perspektivische Darstellungen eines optischen Abnehmers des Optikplattensystems, bei dem eine Blattfederanordnung gemäß dieser Erfindung in das Fokussiersystem integriert ist,

Fig. 4 und 5 Draufsichten auf eine zur Blattfederanordnung gemäß den Fig. 2 und 3 zusammengesetzte Blattfeder,

Fig. 6 eine perspektivische Darstellung der Blattfederanordnung nach den Fig. 2 und 3,

Fig. 7 eine perspektivische Darstellung einer Abwandlung der Blattfedereinheit, welche die Blattfederanordnung nach Fig. 6 bildet,

Fig. 8A, 8B und 8C Draufsichten auf Bauelemente für die Blattfedereinheit nach Fig. 7,

Fig. 9A und 9B Draufsichten auf Blechelemente zur Herstellung der Blattfedereinheit nach Fig. 7,

Fig. 10A bis 10I Draufsichten auf verschiedene Arten von Formen aufweisende Blattfedern zur Bildung der Blattfederanordnung nach Fig. 6,

Fig. 11 eine perspektivische Darstellung eines anderen Beispiels der Blattfederanordnung gemäß dieser Erfindung,

Fig. 12A und 12B eine Blattfedereinheit für die Blattfederanordnung gemäß Fig. 11,

Fig. 13, 14 und 15 Draufsichten auf Blechelemente zur Herstellung der Blattfedereinheit nach den Fig. 12A und 12B,

Fig. 16A, 16B, 17A, 17B, 18A, 18B, 19A und 19B perspektivische Darstellungen von Abwandlungen der Blattfedereinheit für die Blattfederanordnung gemäß Fig. 11,

Fig. 20A bis 20D perspektivische Darstellungen von Abwandlungen der Blattfedereinheit für die Blattfederanordnung nach Fig. 11,

Fig. 21 eine Draufsicht auf ein für die Herstellung der Blattfederanordnung nach Fig. 11 benutztes Versteifungsblech,

Fig. 22 eine Draufsicht auf ein für die Herstellung der Blattfederanordnung nach Fig. 11 benutztes Blattfederblech,

Fig. 23A und 23B Draufsichten auf Blechsegmente für die Blattfederanordnung nach Fig. 11,

Fig. 24 eine perspektivische Darstellung einer aus den Blechsegmenten gemäß den Fig. 23A und 23B geformten Blattfedereinheit und

Fig. 25 eine Schnittansicht einer Vorrichtung zur Herstellung der Blattfederanordnung gemäß Fig. 11.

Fig. 2 ist eine perspektivische Darstellung eines optischen Abtasters bzw. Abnehmers des Optikplattensystems, bei dem eine erfindungsgemäße Blattfederanordnung in das Fokussierantriebssystem integriert ist; Fig. 3 ist eine perspektivische Darstellung des zerlegten optischen Abnehmers.

Bei der optischen Platte bzw. beim Optikplattensystem gemäß den Fig. 2 und 3 ist eine im folgenden als Objektiv bezeichnete Objektivlinse 1 zum Aufzeichnen und Wiedergeben von Information auf der bzw. von der (nicht dargestellten) optischen Platte mittels eines optischen Strahls durch einen Linsenhalter 3 gehaltert, der an einer Spitze bzw. einem Scheitel eines durch zwei Blattfedern 2a und 2b geformten, praktisch gleichschenkeligen Dreiecks befestigt ist. Die beiden restlichen Scheitel der dreieckförmigen Blattfedern 2a und 2b weisen Blattfeder-Befestigungs- oder -Fixiersektionen 4a und 4b auf; die Blattfedern 2a und 2b sind durch Spritzgießen mit dem Linsenhalter 3 und den Blattfeder-Fixiersektionen 4a und 4b zu einer Einheit zusammengefaßt. Diese Blattfedern 2a, 2b der Linsenhalter 3 und die Blattfeder- Fixiersektionen 4a, 4b bilden eine Blattfederanordnung 5. Die Blattfeder-Fixiersektionen 4a und 4b sind in gleichen Abständen von der Mittelachse einer rotierenden (Kopf-)Trommel 7 angeordnet und an der rotierenden Trommel 7, die relativ zu einer Basis 6 drehbar ist, dadurch befestigt, daß ihre Zapfen 22a und 22b in Bohrungen 21a bzw. 21b der Trommel 7 eingesteckt sind. Ferner sind die Blattfeder-Fixiersektionen 4a und 4b durch Kleben oder Druckschweißen an Vorsprüngen 8a und 8b angebracht, die an der rotierenden Trommel 7 in einer Richtung entgegengesetzt zur Blattfederanordnung 5 auf der Trommel 7 abstehen. Die Flächen der Vorsprünge 8a und 8b, mit denen die Blattfeder-Fixiersektionen 4a und 4b (klebend) verbunden sind, sind senkrecht zur Spurführungs- oder Rotationsrichtung der rotierenden Trommel 7 angeordnet.

Die rotierende Trommel 7 ist mit einer Tränenform geformt, die eine Bogensektion 30 in Form eines Kreisbogens und eine (etwa) dreieckige vorspringende Sektion 31 umfaßt. Die parallele Blattfederanordnung 5 ist an der vorspringenden Sektion 31 fixiert. Die Vorsprünge 8a und 8b an der rotierenden Trommel 7 sind in gleichen Abständen von der Mittelachse der Trommel 7 angeordnet. Die Längsrichtung dieser Vorsprünge 8a und 8b verläuft parallel zu einer Linie, welche die Zentren der rotierenden Trommel 7 und des Objektivs 1 durchsetzt. Wie erwähnt, sind die Blattfeder-Fixiersektionen 4a und 4b durch Kleben oder Druckschweißen an den Vorsprüngen 8a und 8b angebracht.

Der Linsenhalter 3 ist im wesentlichen zylindrisch geformt; dabei ist eine gleichfalls zylindrisch gewickelte Fokussierspule 9 zur Erzeugung eines Magnetflusses längs der optischen Achse in den Linsenhalter 3 eingegossen. Im Linsenhalter 3 ist ein Magnetkreis 12 aus einem mit einem zylindrischen Abschnitt versehenen Dauermagneten 10 sowie Jochen 11a und 11b angeordnet. Ein Magnetpol des Dauermagneten 10 ist längs der optischen Achse magnetisiert, um längs dieser einen Magnetfluß zu generieren. Der Magnetkreis 12 ist am Vorderende des vorspringenden Abschnitts bzw. der vorspringenden Sektion 31 der rotierenden Trommel 7 befestigt. Die rotierende Trommel 7 ist an ihrem Vorderende mit einer Bohrung 13 versehen, die als Lichtstrecke bzw. Strahlengang dient; der Magnetkreis 12 und der Linsenhalter 3 weisen ebenfalls Aushöhlungen oder Hohlräume auf, die zur Bildung des Strahlengangs mit der Bohrung 13 der Trommel 7 zusammenwirken.

An der Seite der rotierenden Trommel 3 sind zwei Spurfolge- bzw. Spurführungsspulen 14a und 14b relativ zur Drehachse der Trommel 7 symmetrisch befestigt. Jede dieser Spulen ist um eine Achse, die senkrecht zur derjenigen der Fokussierspule 9 liegt, gewickelt, um einen Magnetfluß in einer Richtung senkrecht zu der Richtung zu erzeugen, in welcher die Fokussierspule 9 einen Magnetfluß generiert. Zwischenjoche 16a und 16b, die einen Teil von zwei Magnetkreisen 15a und 15b auf der Basis 6 bilden, sind in die (jeweilige) Spurführungsspule 9 eingeführt, ohne die Spule 9 zu kontaktieren. Die Magnetkreise 15a und 15b umfassen obere Joche 17a, 17b, Dauermagnete 18a bis 18b, Zwischenjoche 16a, 16b, Dauermagnete 19a bis 19d sowie die Basis 6, die in der angegebenen Reihenfolge übereinander gestapelt sind. Jedes der oberen Joche 17a, 17b und der Zwischenjoche 16a, 16b der Magnetkreise 15a und 15b umfaßt zwei im Zentrum des Joches miteinander verbundene Elemente. Die Dauermagnete 18a bis 18d und 19a bis 19d sind in der Richtung ihrer Stapelanordnung magnetisiert und weisen abwechselnd entgegengesetzt magnetisierte Magnetpole auf. Jeder der Magnetkreise 15a und 15b ist wie ein Kreisbogen um die Drehachse der Trommel 7 herum geformt.

Die rotierende Trommel 7 weist in ihrem Inneren einen Raum auf, in welchem elektrische und optische Bauelemente sowie photoelektrische Wandlerelemente (jeweils nicht dargestellt) untergebracht sind; die elektrischen Bauelemente und die photoelektrischen Wandlerelemente sind über ein Mittel, wie ein flexibles Substrat, mit einer außenseitigen Stromquelle und dgl. verbunden. Diese Bauelemente und Elemente können nach Abnehmen eines Bodendeckels 7a von der Trommel 7 in letzterer untergebracht werden.

Das Trägheitsmoment der Spurführungsspulen 14a und 14b ist gleich dem Gesamtträgheitsmoment der rotierenden Trommel 7 und aller Bauelemente (mit Ausnahme der Spurführungsspulen 14a und 14b), die mit der rotierenden Trommel 7 zusammen angetrieben werden, eingestellt. Wie erwähnt, sind die Flächen der Vorsprünge 8a und 8b, mit denen die parallele Blattfederanordnung 5 verbunden ist, auf einer XZ-Ebene liegend bestimmt, und die Blattfeder-Fixiersektionen 4a und 4b sind durch Kleben oder Druckschweißen mit den Vorsprüngen 8a und 8b verbunden. Wenn die Blattfeder-Fixiersektionen 4a und 4b der parallelen Blattfederanordnung 5 durch Kleben oder Druckschweißen mit den Vorsprüngen 8a und 8b verbunden sind, ist die Steifheit der Anbringung der Blattfederanordnung 5 an der rotierenden Trommel 7 im Vergleich zu dem Fall höher, in welchem die Blattfeder-Fixiersektionen 4a und 4b der parallelen Blattfederanordnung 5 lediglich mit Hilfe von Schrauben an der rotierenden Trommel 7 befestigt sind. Bei Verwendung von Schrauben ergibt sich kein Problem, solange die Bewegungsgeschwindigkeit der bewegbaren Bauelemente ausreichend niedrig ist; wenn jedoch diese Geschwindigkeit zur Verkürzung der Zugriffszeit zu einem Zielsignal hoch eingestellt ist, tritt am Systemanbringungsbereich Resonanz auf, so daß der erwartete schnelle Zugriff nicht realisiert werden kann. Da sich die Vorsprünge 8a und 8b in der Nähe des Schwerpunkts der parallelen Blattfederanordnugn 5 in der Richtung Z befinden, wird die Rotationskraft der Trommel 7 aus der Richtung der Kraft unmittelbar auf den Schwerpunkt der parallelen Blattfederanordnung 5 übertragen. Kurz gesagt: es wirkt kein Biegemoment in der Fokussierrichtung des Objektivs 1, sondern nur (mechanische) Spannung oder Belastung (stress) in der Zug- oder Zusammendrückrichtung auf die parallele Blattfederanordnung 5 ein. Bei Rotation der rotierenden Trommel 7 in der Spurfolge- oder Führungsrichtung wird somit ein Schwingen des Objektivs 1 in seiner Fokussierrichtung verhindert; außerdem wird die Resonanzfrequenz am Systemanbringbereich hoch, so daß ein schneller Zugriff zum Zielsignal realisierbar ist.

Die Blattfederanordnung 5 ist im folgenden anhand der Fig. 4, 5 und 6 im einzelnen beschrieben. Fig. 4 ist eine Draufsicht auf die Blattfedern 2a und 2b für die Blattfederanordnung 5. Gemäß Fig. 4 umfaßt jede der Blattfedern 2a und 2b einen praktisch als gleichschenkeliges Dreieck ausgebildeten Abschnitt mit einer Ausnehmung oder Öffnung 40A in dessen Zentrum und einen anderen, praktisch rechteckig geformten Abschnitt 38A, der mit einer den Strahlengang festlegenden Bohrung 40B versehen ist. Der Linsenhalter 3 ist oder wird am Abschnitt 38A befestigt. Drei Abschnitte 38A, 38B und 38C, auf die beim Spritzgießen Harz gespritzt wird, sind in Fig. 5 schraffiert eingezeichnet; der Linsenhalter 3 und die Blattfeder-Fixiersektion 4a, 4b sind an diesen schraffierten Abschnitten geformt. Letztere entsprechen gemäß Fig. 5 Scheiteln der im wesentlichen gleichschenkelig dreieckigen Blattfedern 2a und 2b. Der Linsenhalter 3 und die Blattfeder-Fixiersektionen 4a, 4b werden einem Spritzgießen in der Weise unterworfen, daß die beiden Blattfedern 2a und 2b in einer (Spritz-)Form positioniert und parallel (zueinander) gehalten werden, die Fokussierspule 9 ebenfalls in der Form positioniert wird und (sodann) Harz in die hohlen Abschnitte innerhalb der Form gespritzt wird. Die auf diese Weise geformte Blattfederanordnung 5 trägt bzw. haltert die bewegbaren Bauelemente, d.h. den Linsenhalter 3 und das Objektiv 1 am einen Scheitelabschnitt 38A des Dreiecks und ist an den beiden anderen Scheitelabschnitten 38B und 38C des Dreiecks an den Fixiersektionen 4a und 4b fixiert oder festgelegt.

Die Arbeitsweise der Optikplattenvorrichtung gemäß den Fig. 2 und 3 ist nachstehend beschrieben.

Wenn das Objektiv 1 in der Fokussierrichtung der optischen Platte angetrieben oder angesteuert wird, wird die Stromzuspeisung zur Fokussierspule 9 geregelt, wobei eine durch die Wechselwirkung der Magnetflüsse im Magnetspalt des Magnetkreises generierte Lorenz'sche Kraft zur Fokussierspule 9 hinzugefügt bzw. auf diese ausgeübt wird. Der Linsenhalter 3 wird durch diese Lorenz'sche Kraft bewegt oder verschoben, wobei die Blattfederanordnung 5 deformiert wird. Dies bedeutet, daß die Bewegung des Linsenhalters 3 durch die Blattfederanordnung 5 definiert bzw. festgelegt ist; infolgedessen kann das Objektiv 1 durch die Blattfederanordnung 5 praktisch parallel zu seiner optischen Achse oder in einer Richtung senkrecht zu den Flächen der Blattfedern 2a und 2b bewegt werden. Im anderen Fall, in welchem das Objektiv in der Spurführungsrichtung der optischen Platte angetrieben wird, erfolgt eine Stromzuspeisung zu den Spurführungsspulen 14a und 14b, und eine durch die Wechselwirkung der Magnetflüsse in den Magnetspalten der Magnetkreise 15a und 15b generierte Lorenz'sche Kraft wird zu den Spurführungsspulen 14a und 14b hinzugefügt bzw. auf diese ausgeübt. Wenn die Lorenz'sche Kraft auf die Spurführungsspulen 14a und 14b einwirkt, rotiert die Trommel 7, an welcher das Objektiv 1 montiert ist, unter Bewegung oder Verschiebung des Objektivs 1 um ihre Mittelachse.

Bei der Blattfederanordnung 5 sind die beiden Blattfeder-Fixiersektionen 4a und 4b nur durch die Blattfedern miteinander verbunden, aber virtuell voneinander getrennt. Es sei angenommen, daß die Seiten jeder der Blattfedern 2a und 2b gemäß Fig. 5 mit A, B und C bezeichnet sind, wobei die Seite des herkömmlichen Blattfedersystems gemäß Fig. 1, welche den Seiten C der Blattfedern 2a und 2b entspricht, zu einer Einheit vergossen ist. Beim Blattfedersystem gemäß Fig. 1 ist daher die Länge der Seite C durch die Dehnung oder Verformung des Blattfedersystems beim Abkühlen desselben im Laufe des Spritzgießvorgangs geändert, so daß deshalb die anderen Seiten A und B unweigerlich unter mechanische Spannung bzw. Dehnung gelangen und damit die Parallelität der paarigen Blattfedern gestört wird. Im Fall der Blattfederanordnung 5 gemäß Fig. 6 dienen dagegen alle Seiten A, B und C als virtuelle oder praktische Federsektionen der Blattfedern 2a und 2b; auch wenn dabei im Laufe des Abkühlvorgangs nach dem Spritzgießen Dehnung oder Verformung (strain) an den vergossenen Abschnitten der Anordnung 5 auftritt, wird hierdurch die Länge dieser Seiten nicht verändert, weil diese Seiten nicht vergossen oder umspritzt sind. Außerdem können die durch die Seiten A, B und C gebildeten Winkel sicher eingehalten werden, und die Dehnung oder Verformung beeinflußt die Seiten nicht. Die beiden Blattfedern 2a und 2b können somit genau parallel (zueinander) gehalten werden, und eine Nichtlinearität der Krümmungscharakteristik der Blattfederanordnung 5 kann vermieden sein. Auf diese Weise kann verhindert werden, daß die Resonanzfrequenz in der Spurführungsrichtung der Optikplattenvorrichtung niedrig wird; außerdem kann das (der) zum Steuern des Optikplattensystems erforderliche Servoband oder -bereich demzufolge ausreichend groß gehalten werden.

Abwandlungen der parallelen Blattfederanordnung 5 gemäß dieser Erfindung sind nachstehend anhand der Fig. 7 bis 9B im einzelnen beschrieben. Fig. 7 ist eine perspektivische Darstellung einer Abwandlung der erfindungsgemäßen Blattfedereinheit. Die Blattfedereinheit gemäß Fig. 7 ist zur besseren Verdeutlichung in ihrer Dickenrichtung erweitert oder vergrößert dargestellt. Bei der Blattfedereinheit gemäß Fig. 7 sind zwei Blattfederelemente 23a und 23b mit zwischen diese eingefügten Versteifungsplatten 24a und 24b zu einer Einheit zusammengefaßt. Zwei dieser Blattfedereinheiten werden parallel (zueinander) angeordnet und durch Spritzgießen bzw. Umspritzen (gegeneinander) fixiert. Auf diese Weise entsteht die in Fig. 6 dargestellte parallele Blattfederanordnung 5. Die Blattfederelemente 23a, 23b und die Versteifungsplatten 24a, 24b besitzen die Formen gemäß den Fig. 8A bis 8C; die Versteifungsplatten 24a und 24b sind am Blattfederelement 23a montiert. Gemäß den Fig. 9A und 9B werden die Blattfederelemente 23a, 23b und die Versteifungsplatten 24a, 24b nach einem Ätzverfahren o.dgl. aus Blechen 51 und 52 aus nichtrostendem Stahl ausgeschnitten, wobei sie jedoch an ihren Punkten 56, 57A, 57B und 58 mit den Blechen verbunden bleiben. Das verwendete Blech 51 besaß eine Dicke von 20 bis 40µm, das Blech 52 in diesem Fall eine Dicke von etwa 15 (µm) . Jedes Blech 51 und 52 weist drei Positionieröffnungen bzw. -bohrungen 53 bzw. 54 auf.

Bei der Herstellung der Blattfedereinheit werden die Bleche 52 mit dazwischen eingefügtem Blech 51 übereinander gestapelt, wobei Stifte einer (nicht dargestellten) Lehre durch die Positionierbohrungen 51 und 52 der Bleche hindurchgeführt werden, um die Blattfederelemente 23a, 23b und die Versteifungsplatten 24a, 24b genau zu positionieren, d.h. auszurichten. Die Blattfederelemente 23a, 23b und die Versteifungsplatten 24a, 24b werden sodann durch Punkt- oder Laserschweißen, Kleben (bonding) oder in einem Druckschweißprozeß miteinander verbunden. Im vorliegenden Fall wurden sie durch Punktschweißen an 21 Stellen, die in Fig. 8C schwarz (in dicken schwarzen Kreisen) dargestellt sind, miteinander verbunden. Hierauf werden die Blattfedereinheiten an ihren Punkten 56, 57 und 58 von den Blechen 51 und 52 freigeschnitten. Zum Positionieren der Blattfederelemente 23a, 23b und der Versteifungsplatten 24a, 24b wird auf die Bleche 51 und 52 eine Kraft ausgeübt, wobei jedoch diese Blattfederelemente 23a, 23b und Versteifungsplatten 24a, 24b selbst nicht mit einer Kraft beaufschlagt werden. Jede der auf diese Weise fertiggestellten Blattfedereinheiten ist dehnungs- bzw. verformungsfrei und besitzt einen ausgezeichneten Flachheitsgrad. Ferner ist der Abstand zwischen den Blattfederelementen 23a und 23b durch die Dicke der Versteifungsplatten 24a und 24 definiert. Infolgedessen können die Blattfederelemente 23a und 23b zwischen sich eine hohe Parallelität einhalten.

Die nach dem oben beschriebenen Vorgang angefertigte Blattfedereinheit wird im Zuge des Spritzgießens an ihren durch die Versteifungsplatten 24a und 24b versteiften Abschnitten (die im folgenden als versteifte Abschnitte A und B bezeichnet sind) vergossen bzw. umspritzt (molded). Wenn die parallele Blattfederanordnung 5 aus den Blattfedereinheiten 2a und 2b durch Spitzgießen bzw. Umspritzen gefertigt werden soll, sind die versteiften Abschnitte A und B, an denen der Spritzgießvorgang durchgeführt wird, ausreichend dick, so daß die Blattfedereinheiten 2a und 2b durch den Druck beim Spritzgießen bzw. Umspritzen nicht verformt werden. Die in der (Spritz-)Form parallel zueinander gehaltenen Blattfedereinheiten 2a und 2b verlieren daher ihre Parallelität auch dann nicht, wenn Harz (bzw. thermoplastisches Harz) beim Spritzgießvorgang in die Form einströmt. Wenn die parallele Blattfederanordnung 5 für die Objektivantriebsvorrichtung gemäß Fig. 2 benutzt wird, kann das Objektiv 1 mit hoher Genauigkeit in der Fokussierrichtung angetrieben oder angesteuert werden. Mehrere Öffnungen der Blattfederelemente 23a, 23b und der Versteifungsplatten 24a, 24b lassen beim Spritzgießvorgang das Harz in die nötigen Bereiche innerhalb der Form fließen und verbessern außerdem die Verbindungs- oder Haftfestigkeit des Harzes an den Blattfedern.

Im allgemeinen ist die Biegesteifheit eines Werkstoffs einer Kubikzahl bzw. der dritten Potenz seiner Dicke proportional, während seine Scherfestigkeit seiner Querschnittsfläche proportional ist. Wenn die Blattfedereinheit, wie oben beschrieben, aus den mehreren Blattfederelementen 23a, 23b sowie einer oder mehreren Versteifungsplatten 24a, 24b geformt wird oder ist, kann das Verhältnis von Scherfestigkeit zu Biegesteifheit der Blattfedereinheit auf einen großen Wert gebracht werden. Die Blattfedereinheit einer laminierten bzw. Schichtstruktur mit mehreren Blattfedern besitzt eine höhere Steifigkeit in der Radialrichtung als eine einzige oder einzelne Blattfeder, auch wenn die Blattfedereinheit in der Fokussierrichtung die gleiche Steifheit wie die einzelne Blattfeder besitzt. Die Steifheit in der Fokussierrichtung ist oder wird auf der Grundlage eines Erfordernisses der Fokussiersteuerung bestimmt. In der Optikplattenvorrichtung ist es zur Erzielung einer wirksamen Fokussiersteuerung nötig, daß eine primäre Eigenresonanz der Blattfedereinheit auf 60 Hz eingestellt ist, wenn die optische Platte mit 3000/min rotiert. Demzufolge kann der Steuerbereich (control band) in der Radialrichtung ausreichend weit oder breit gehalten sein, um damit das radiale Verhalten mit höherem Genauigkeitsgrad steuern oder beherrschen zu können.

Der versteifte Abschnitt B braucht nur an den Bereichen des parallelen Blattfedersystems geformt zu sein, an denen die Blattfeder-Fixiersektionen 4a und 4b angegossen bzw. angespritzt sind. Bei diesem Beispiel ist jedoch der versteifte Abschnitt B längs des Bereichs geformt, welcher einer Seite eines Dreiecks (oder der Unterseite des gleichschenkeligen Dreiecks) entspricht, um die Zahl der verwendeten Versteifungsplatten zu verkleinern. Auch wenn die parallele Blattfederanordnung 5 gehandhabt wird, indem die Blattfeder- Fixiersektionen 4a und 4b zwischen den Fingern eingeschlossen gehalten werden, tritt an der einen Seite des Dreiecks keine Deformation wie Verbeulen oder Durchwölben auf, und die bei den anderen Seiten des Dreiecks, die als Federabschnitte dienen, werden demzufolge nicht verformt, so daß der Federabschnitt keine Beschädigung erfährt. Die jeweils aus den beiden parallelen Blattfedern 2a und 2b gebildeten Federabschnitte sind nicht mit der Versteifungsplatte ausgefüllt, sondern bleiben bei diesem Beispiel hohl. Diese hohlen Abschnitte zwischen den beiden parallelen Blattfedern 2a und 2b können mit einem viskoelastischen Werkstoff, wie Silikongummi, gefüllt sein oder werden. Ein Blech 25a aus nicht- rostendem Stahl wird auf einem anderen Blech 25b gestapelt, worauf Stücke des viskoelastischen Werkstoffs auf den Federabschnitten plaziert werden und ein Blech 25b darauf aufgelegt wird. Diese drei Bleche 25b, 25a und 25b werden sodann miteinander verschweißt; die Blattfedersysteme werden aus diesen gestapelten oder geschichteten Blechen ausgeschnitten. Bei Verwendung der Blattfedereinheit, bei welcher der viskoelastische Werkstoff zwischen die parallelen Blattfedern 2a und 2b eingefüllt ist, kann der Peak bzw. die Spitze der Resonanz in der Resonanzfrequenz in der Richtung senkrecht zur Ebenenrichtung verkleinert sein, so daß die Optikplattenvorrichtung mit höherem Genauigkeitsgrad steuerbar ist. Die Blattfedereinheit unter Verwendung des viskoelastischen Werkstoffs wird später noch näher beschrieben werden.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Auch bei Verwendung von z.B. in den Fig. 10A bis 10I dargestellten, verschiedenartige Formen aufweisenden und mit verschiedenen Arten von Öffnungen oder Bohrungen versehenen Blattfedern 41 bis 49 und Fixierelementen, die mit einem dazwischen vorgesehenen Abstand wie im Fall der Blattfeder-Fixiersektionen 4a und 4b durch Spritzgießen vergossen bzw. umspritzt werden oder sind, können die gleichen Vorteile, wie sie oben angegeben sind, erwartet werden. Die Blattfederanordnung kann durch verschiedenartige Kombination dieser Blattfedern 41 bis 49 geformt werden.

Die Zahl der zur Herstellung der Blattfederanordnung gemäß der Erfindung verwendeten Blattfedern ist nicht auf zwei Blattfedern beschränkt, vielmehr können auch drei, vier oder noch mehr Blattfedern verwendet werden. Das Blattfedersystem kann mit drei oder mehr Verbindungselementen versehen sein. Die Blattfederanordnung eignet sich zur Verwendung bei der Optikplattenvorrichtung, ist jedoch auch auf andere Vorrichtungen anwendbar.

Wie oben beschrieben, kann bei der erfindungsgemäßen Blattfederanordnung verhindert werden, daß ihre Bewegungscharakteristik in der Krümmungsrichtung nichtlinear wird, auch wenn die Anordnung zum Abkühlzeitpunkt nach dem Spritzgieß- bzw. Umspritzvorgang dem Einfluß einer Wärmeausdehnung unterliegt. Beim Optikplattensystem, in welches die Blattfederanordnung integriert ist, kann das (der) für das Steuern des Optikplattensystems nötige Servoband oder -bereich ohne Verminderung der Resonanzfrequenz in der Spurführungsrichtung des Plattensystems auf ausreichender Größe gehalten werden.

Das für die Objektivantriebsvorrichtung benutzte parallele Blattfedersystem ist nicht auf dasjenige nach Fig. 7 beschränkt, vielmehr kann auch eine Blattfederanordnung mit der Ausgestaltung gemäß Fig. 11 verwendet werden. Diese Blattfederanordnung ist nachstehend anhand der Fig. 11 bis 20C beschrieben.

Diejenigen Bautelemente einer parallelen Blattfederanordnung 55 gemäß Fig. 11, welche denen nach den Fig. 2 und 3 entsprechen, sind mit den gleichen Bezugsziffern wie vorher bezeichnet und nicht mehr im einzelnen beschrieben. Für die parallele Blattfederanordnung 55 verwendete Blattfedereinheiten 26a und 26b können, wie in den Fig. 12A bis 16 dargestellt, verschiedenartige Anordnungsarten aufweisen.

Bei den Blattfedereinheiten 26a und 26b gemäß den Fig. 12A und 12B ist ein viskoelastischer Stoff 31, wie Silikongel und Gummi, dessen Dämpfungseigenschaft und Härte sich mit Temperaturänderungen nicht verändern, in einem Hohlraum zwischen zwei parallelen Blattfedern 27a und 27b angeordnet.

Der viskoelastische Stoff 31 besitzt die gleiche Dicke wie jede der Versteifungsplatten 28a und 28b. Die Blattfedereinheit 26a oder 26b gemäß Fig. 12A wird wie folgt gefertigt: Blattfederelemente 27 und Versteifungsplatten 28 werden nach dem Ätzverfahren aus Blechen 51 und 52 aus nichtrostendem Stahl ausgeschnitten, wobei jedoch die Bleche an ihren Abschnitten 61 und 62 gemäß den Fig. 13 und 14 verbunden bleiben. Gemäß Fig. 15 wird der viskoelastische Stoff 31 auf ein Blech 63 der gleichen Größe wie das Blech 51 aufgetragen. Die Bleche 51, 52 und das Blech 63, auf welches der viskoelastische Stoff 31 aufgetragen ist, werden mit Positionierung und unter Benutzung von Bohrungen 53, 54 und 59 dieser Bleche übereinandergestapelt und dann durch Punkt-, Laser- oder Druckschweißen oder Kleben zu einer Einheit verbunden. Die Blattfedereinheiten 26 werden durch Abschneiden bzw. Durchstechen ihrer Verbindungsabschnitte 61, 62 und 64 von den betreffenden Blechen getrennt. (In den Fig. 13, 14 und 15 sind die Verbindungsabschnitte 61, 62 und 64 in übertriebenem Maßstab dargestellt.)

Der viskoelastische Stoff 31 kann auf das Blech aufgestrichen, ausgehärtet und dann mit dem anderen Blech überlappt oder aber auf das Blech aufgestrichen bzw. aufgetragen, mit dem anderen Blech überlappt und dann ausgehärtet werden. Bei Anwendung der letzteren Methode erwiesen sich bei diesem Beispiel die Dämpfungseigenschaften als günstiger.

Die Blattfedereinheit 26a oder 26b gemäß den Fig. 16A und 16B wird auf praktisch die gleiche Weise wie die Blattfedereinheit gemäß den Fig. 11a und 11b hergestellt, wobei jedoch die Dicke jeder der Versteifungsplatten 28a und 28b von derjenigen der Versteifungsplatten gemäß den Fig. 12A und 12B verschieden ist. Die viskoelastischen Stoffe 31a und 31b werden im voraus im Siebdruck, durch Beschichten oder Ankleben an den beiden Blattfederelementen 27a und 27b angebracht, worauf die Teile zu einer Einheit gemäß Fig. 15A (bzw. 16A) zusammengeschweißt werden. Die Dicke der Versteifungsplatte 28 entspricht praktisch der Gesamtdicke der viskoelastischen Stoffe 31a und 31b. Mit diesem Beispiel kann, ähnlich wie im Fall des bereits beschriebenen Beispiels, eine große Resonanzunterdrückungswirkung erwartet werden. Darüber hinaus kann die Zahl der Fertigungsvorgänge reduziert sein, weil gleiche Elemente zur Bildung der Blattfedereinheit verschweißt werden können.

Eine in den Fig. 17A und 17B dargestellte Blattfedereinheit 26a oder 26b wird auf praktisch die gleiche Weise wie bei den beiden oben beschriebenen Beispielen hergestellt; die Anordnung des viskoelastischen Stoffs 31 ist jedoch von derjenigen der beiden oben beschriebenen Beispiele verschieden. Gemäß den Fig. 17A und 17B werden viskoelastische Stoffe 31a, 31b, 31c und 31d mit einem gewissen Abstand zwischen den benachbarten viskoelastischen Stoffen auf beide Blattfederelemente 27a und 27b aufgetragen, worauf die Blattfederelemente 27a und 27b zu einer Einheit verschweißt werden, wobei sie sich mit den viskoelastischen Stoffen zwischen ihnen jeweils abwechseln. Die Dicke jeder der Versteifungsplatten 28a und 28b entspricht praktisch der Dicke jedes der viskoelastischen Stoffe 31a, 31b, 31c und 31d. Mit diesem Beispiel kann, ähnlich wie im Fall der oben beschriebenen Beispiele, eine große Resonanzunterdrückungswirkung erwartet werden. Darüber hinaus kann die Zahl der Fertigungsschritte reduziert sein, weil die Blattfedereinheit durch Zusammenschweißen gleicher Elemente hergestellt werden kann.

Eine in den Fig. 18A und 18B dargestellte Blattfedereinheit 26a oder 26b weist eine laminierte Anordnung bzw. Schichtstruktur auf. Der viskoelastische Stoff 31a oder 31b wird im voraus nach dem Siebdruck-, Beschichtungs- oder Klebeverfahren an einer Seite jedes der Blattfederelemente 27a und 27b angebracht, während viskoelastische Stoffe 31c und 31d auf die gleiche Weise im voraus auf beide Seiten einer Blattfeder 27c aufgebracht werden. Diese Blattfederelemente 27a bis 27c werden zu einer Einheit gemäß Fig. 18A verschweißt. Die Dicke jeder der Versteifungsplatten 28a bis 28d entspricht im wesentlichen der Gesamtdicke der viskoelastischen Stoffe 31a und 31c oder 31d und 31b.

Die Blattfedereinheit kann (auch) ohne Verwendung des viskoelastischen Stoffs oder Stücks hergestellt werden. Gemäß den Fig. 20A bis 20D können beispielsweise verschiedene Arten von Blattfedereinheiten mit Blattfederelementen 27a bis 27c und Versteifungsplatten 28a bis 28f nach den bereits beschriebenen Methoden gefertigt werden. Bei Verwendung einer dieser Blattfedereinheiten werden die gleichen Vorteile wie beim ersten Beispiel erzielt. Die Zahl der laminierten oder geschichteten Blattfederelemente ist nicht auf die in den Fig. 20A bis 20D gezeigte Zahl beschränkt; mit größerer Zahl wird jedoch die Beständigkeit der Blattfedereinheit gegen den Spritzgießdruck höher. Gleichzeitig wird das Verhältnis von Schersteifheit zu Biegesteifheit der Blattfedereinheit größer. Infolgedessen erfährt die optische Achse des Objektivs keine Neigung. Außerdem wird die Resonanzfrequenz in der Radialrichtung höher, und das (der) Steuerband oder -bereich wird weiter. Auf diese Weise kann ein höchst genaues radiales Verhalten erzielt werden.

Die Blattfedereinheit 26a oder 26b gemäß Fig. 20B weist keine Schichtstruktur auf, bietet aber den im folgenden angegebenen Vorteil. Bei dieser Blattfedereinheit 26a oder 26b sind die Versteifungsplatten 28a bis 28d diejenigen Abschnitte oder Bereiche, an denen das Harz beim Spritzgießen bzw. Umspritzen tatsächlich fixiert wird, während kein Harz unmittelbar mit dem Blattfederelement 27a in Berührung gelangt. Infolgedessen kommen die Grate des Harzes nicht mit dem Blattfederelement 27a in Berührung, und die Verformungs- oder Deformationseigenschaft des Federelements 27a, das den virtuellen oder praktischen bewegbaren Bereich darstellt, kann sichergestellt sein. Hierdurch wird ein paralleles Blattfedersystem gewährleistet, dessen Charakteristik gewöhnlich sichergestellt oder eindeutig ist. Die gleichen Vorteile sind mit der Blattfedereinheit 26a oder 26b gemäß Fig. 20A zu erwarten. Für die anderen Beispiele können die gleichen Vorteile erwartet werden, wenn die Versteifungsplatten 28 an der Oberfläche der Blattfedereinheit 26a oder 26b befestigt bzw. fixiert sind.

Ein Verfahren zur Herstellung der Blattfederanordnung 55 gemäß Fig. 11 ist nachstehend anhand der Fig. 21 bis 25 beschrieben. Gemäß den Fig. 13, 14 und 15 werden die Blattfedern 27a, 27b und die Versteifungsplatten 28a, 28b nach dem Stanz- (die cutting) oder Ätzverfahren aus Blechen 51 und 52 ausgeschnitten oder ausgestanzt, wobei die Werkstücke jedoch gemäß den Fig. 21 und 22 an ihren Abschnitten 61, 62 und 63 mit den Blechen verbunden bleiben. Das Versteifungsplatten blech 51 besitzt eine Dicke von 10 bis 1000 µm, das Blattfederblech 52 eine solche von 15 bis 40 µm. Ferner ist zwischen den Verbindungsabschnitten 61 an dem Blech 51, an bzw. in welchem die Versteifungsplatten 28a und 28b geformt werden, ein Versteifungsabschnitt 65 vorgesehen. Ein ähnlicher Versteifungsabschnitt 66 ist zwischen den Verbindungsabschnitten 62 oder 64 am bzw. im Blech 52 vorgesehen, aus dem die Blattfedern 27a und 27b geformt werden. Stifte einer (nicht dargestellten) Positionierlehre werden in Bohrungen 54, 53 und 54 der Bleche 52, 51 bzw. 52 eingeführt, und diese Bleche 51 und 52 werden mit dem zwischen den Blechen 52 angeordneten Blech 51 ausgefluchtet. Die Versteifungsplatten 28a und 28b, die Blattfedern 27a und 27b sowie die Versteifungsabschnitte 65 und 66 werden sodann durch Schweißen oder Verkleben miteinander verbunden. In den Fig. 23A und 23B dargestellte Blechsegmente 51a und 51b werden abgetrennt, so daß die verschweißten Bleche 51 und 52 zurückbleiben, wobei Rahmenelemente 67, die jeweils der einen Blattfedereinheit 26a oder 26b entsprechen, gemäß Fig. 24 vorgesehen sind oder werden. Bei jedem der Rahmenelemente 67 sind die Blattfedern 27a und 27b, auf beschriebene Weise parallel zueinander verlaufend, an den Versteifungsplatten 28a und 28b befestigt. Zwei der Rahmenelemente 67 gemäß Fig. 24 werden zur Bildung eines (einer) Blattfedermechanismus bzw. -anordnung zusammengesetzt. Gemäß Fig. 25 sind oder werden Gleitstücke (sliders) 68a, 68b und Rahmen 69a, 69b zwischen denjenigen versteiften Abschnitten der paarigen Rahmenelemente 67 angeordnet, die durch die Versteifungsplatten 28a und 28b versteift sind; diese Rahmenelemente 67 werden an ihren beiden Endabschnitten in ersten und zweiten Rahmen 70 bzw. 71 angeordnet. Der erste Rahmen 70 umfaßt zwei Segmente 70a und 70b. Im ersten Rahmen 70 ist ein Raum vorgesehen, in welchem der Linsenhalter 3 untergebracht wird, und die Segmente 70a und 70b sind mit zylindrischen Vorsprüngen bzw. Stutzen 72a und 72b zur Bildung einer als Strahlengang dienenden Durchgangsbohrung im Linsenhalter 3 versehen. Die Segmente 70a und 70b sind außerdem mit Vorsprüngen 73a und 73b versehen, um die durch die Versteifungsplatten 28a versteiften Abschnitte der paarigen Rahmenelemente 67 (dazwischen) zu verspannen. Auf ähnliche Weise umfaßt der zweite Rahmen 71 zwei Segmente 71a und 71b und einen im zweiten Rahmen 71 vorgesehenen Raum, in welchem die Fixiersektionen 4 untergebracht sind oder werden. Ferner sind die Segmente 71a und 71b mit Vorsprüngen 74a und 74b zum Verspannen (to pinch) der durch die Versteifungsplatten 28b versteiften Abschnitte der paarigen Rahmenelemente 67 versehen.

Wenn die Segmente 70a und 70b des ersten Rahmens 70 gemäß Fig. 25 miteinander in Berührung gebracht sind, stehen auch die Vorsprünge bzw. Stutzen 72a und 72b in Berührung miteinander; die durch die Versteifungsplatten 28a versteiften Abschnitte der paarigen Rahmenelemente 67 sind zwischen dem Gleitstück 68a und dem Vorsprung 73a bzw. zwischen dem Gleitstück 68a und dem Vorsprung 73b verspannt. Die versteiften Abschnitte der paarigen Rahmenelemente 67 sind auf diese Weise im Rahmen 70 fixiert. Wenn auf ähnliche Weise die Segmente 71a und 71b des zweiten Rahmens 71 in gegenseitige Berührung gebracht sind, sind die durch die Versteifungsplatten 28b versteiften Abschnitte der paarigen Rahmenelemente 67 zwischen dem Gleitstück 68b und dem Vorsprung 74a bzw. zwischen dem Gleitstück 68b und dem Vorsprung 74b verspannt. Auf diese Weise sind die anderen versteiften Abschnitte der paarigen Rahmenelemente 67 (ebenfalls) im zweiten Rahmen 71 fixiert. Die versteiften Abschnitte 65 und 66 des Rahmenelements 67 werden zu diesem Zeitpunkt ebenfalls durch ein (nicht dargestelltes) Verspannsystem verspannt, so daß die paarigen Rahmenelemente 67 auf diese Weise parallel zueinander gehalten und unbewegbar festgehalten werden. Unter Aufrechterhaltung der Rahmenelemente in den Rahmen wird in diese Vergußmasse eingespritzt, wodurch der Linsenhalter 3 und die Fixiersektionen 4, an denen die Blattfedereinheit 67 fixiert oder befestigt ist, geformt werden. Auf die Verbindungsabschnitte 61, 62 und 64 wird zum Ausschneiden des Blattfedersystems 55 ein Laserstrahl gerichtet. Auf diese Weise wird die in Fig. 11 gezeigte Blattfederanordnung fertiggestellt.

Beim Formen des Rahmenelements 67 (vgl. Fig. 24) nach der oben beschriebenen Methode wird es durch das Versteifungslech 55, das mit den Versteifungsabschnitten 28a, 28b und 65 versehen ist, versteift. Hierdurch wird eine Deformation der Blattfedern 27a und 27b verhindert. Weiterhin wird das Rahmenelement 67 an seinen durch das Versteifungsblech 55 versteiften Abschnitten verklemmt oder verspannt, und im Vergießprozeß wird Harz an diese versteiften Abschnitte angegossen. Die Blattfedern 27a und 27b werden demzufolge nicht durch den Druck des Verspannvorgangs und durch den beim Ausdehnen und Zusammenziehen des angegossenen Harzes auf das Rahmenelement 67 ausgeübten Druck beansprucht. Hierdurch wird eine Deformation der Blattfedern vermieden. Außerdem wird die Blattfederanordnung 55 mittels eines Laserstrahls aus dem Blechsegment ausgeschnitten, wodurch vermieden wird, daß eine etwaige externe Kraft auf die Blattfedern einwirkt und sie verformt.

Das anhand der Fig. 21 bis 25 beschriebene Verfahren zur Herstellung der Blattfedersysteme betrifft das Blattfedersystem gemäß Fig. 11, ist jedoch auch auf die Blattfedereinheiten 2a und 2b gemäß den Fig. 6 und 7 sowie auch auf die Blattfederanordnung 5, die aus den Blattfedereinheiten 2a und 2b geformt ist, anwendbar. Das Versteifungsblechsegment 51a ist rechteckig geformt; es kann jedoch auch kreisbogenförmig geformt sein, und die Versteifungsabschnitte 65 und 66 können entsprechend dem Verspannsystem geformt sein.

Erfindungsgemäß können die Dicken der Blattfeder und der Versteifungsplatte sowie des Werkstoffs, aus dem sie hergestellt werden, beliebig gewählt werden. Außerdem ist das für die Objektivantriebsvorrichtung benutzte parallele Blattfedersystem auch auf andere Vorrichtungen anwendbar.

Mit der vorstehend beschriebenen Erfindung kann eine Objektivantriebsvorrichtung bereitgestellt werden, bei welcher die Blattfedern unter genauer Einhaltung ihrer Parallelität geformt sein können; das Objektiv kann dabei ohne Verlust der Parallelität der Blattfedern in der Radialrichtung angetrieben oder angesteuert werden.


Anspruch[de]

1. Verfahren zur Herstellung einer Blattfederanordnung, umfassend die Schritte:

Bereitstellen einer Blattfedereinheit (2a, 2b, 23a, 23b, 26a, 26b, 27a, 27b) mit einem Ende und einem anderen Ende sowie

Vergießen bzw. Umspritzen (molding) des einen Endes und des anderen Endes der Blattfedereinheit (2a, 2b, 23a, 23b, 26a, 26b, 27a, 27b),

dadurch gekennzeichnet, daß die Blattfedereinheit eine erste und (eine) zweite dünne Metallblattfeder (2a, 2b, 23a, 23b, 26a, 26b, 27a, 27b) umfaßt und das Verfahren ferner beinhaltet:

Versteifen des einen und des anderen Endes jeder der ersten und zweiten Blattfedern sowie

Verklemmen bzw. Verspannen des versteiften einen und anderen Endes jeder der ersten und zweiten Blattfedern, um sie für das Vergießen oder Umspritzen parallel zueinander zu halten.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede der ersten und zweiten Blattfedern (26a, 26b, 27a, 27b) im wesentlichen rechteckig geformt ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede der ersten und zweiten Blattfedern (2a, 2b, 23a, 23b) im wesentlichen dreieckig mit einem zusätzlichen Ende (des Dreiecks) geformt ist.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß erste und zweite Metallstücke (24a, 24b, 28a, 28b) am einen und am anderen Ende der ersten Blattfeder (23a, 27a) und dritte und vierte Metallstücke (24a, 24b, 28a, 28b) am einen und am anderen Ende der zweiten Blattfeder (23b, 27b) angeschweißt werden.

5. Verfahren nach Anspruch 1, ferner gekennzeichnet durch:

Bereitstellen dritter und vierter dünner Metallblattfedern (23a, 23b, 27a, 27b) mit jeweils einem Ende und einem anderen Ende,

im wesentlichen paralleles Anordnen der ersten und dritten Blattfedern (23a, 23b, 27a, 27b) und Anschweißen des einen und des anderen Endes der ersten und dritten Blattfedern (23a, 23b) am ersten und zweiten Metallstück (24a, 24b, 28a, 28b) zur Bildung einer ersten Blattfedereinheit (2a, 26a) sowie

im wesentlichen paralleles Anordnen der zweiten und der vierten Blattfedern (23a, 23b, 27a, 27b) und Anschweißen des einen und des anderen Endes der zweiten und vierten Blattfedern (23a, 23b) am dritten und vierten Metallstück (24a, 24b, 28a, 28b) zur Bildung einer zweiten Blattfedereinheit (2b, 26b).

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Blattfedereinheiten (2a, 2b, 26a, 26b) im wesentlichen parallel zueinander angeordnet und die miteinander verbundenen Abschnitte der ersten und zweiten Blattfedereinheiten (2a, 2b, 26a, 26b) verspannt und vergossen oder umgespritzt werden.

7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß fünfte und sechste Metallstücke (28c) am einen und am anderen Ende der ersten Blattfeder (27a) angeschweißt und siebte und achte Metallstücke (28c) am einen und am anderen Ende der zweiten Blattfeder (27b) angeschweißt werden.

8. Verfahren nach Anspruch 7, ferner gekennzeichnet durch:

Bereitstellen fünfter und sechster dünner Metall- Blattfedern (27c) mit je einem Ende und einem anderen Ende,

im wesentlichen paralleles Anordnen der ersten und fünften Blattfedern (27a, 27c) und Anschweißen des einen und des anderen Endes der ersten und fünften Blattfedern (27a, 27c) an den fünften und sechsten Metallstücken (28c, 28d) zur Bildung der ersten Blattfedereinheit (2a, 26a) sowie

im wesentlichen paralleles Anordnen der zweiten und sechsten Blattfedern (27b, 27c) und Anschweißen des einen und des anderen Endes der zweiten und sechsten Blattfedern (27b, 27c) an den siebten und achten Metallstücken (27b, 27c (vermutlich: 28b, 28c)) zur Bildung der zweiten Blattfedereinheit (2b, 26b).

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Blattfedereinheiten (2a, 2b, 26a, 26b) im wesentlichen parallel zueinander angeordnet und die miteinander verbundenen Abschnitte der ersten und zweiten Blattfedereinheiten (2a, 2b, 26a, 26b) verspannt und vergossen bzw. umspritzt (molded) werden.

10. Verfahren zur Herstellung einer Blattfederanordnung, umfassend die Schritte:

Bereitstellen einer Blattfedereinheit (23a, 23b, 27a, 27b) mit einem Ende und einem anderen Ende sowie Vergießen bzw. Umspritzen (molding) des einen und des anderen Endes der Blattfedereinheit (23a, 23b, 27a, 27b), dadurch gekennzeichnet, daß die Blattfedereinheit eine in einem ersten Blattfederblech (52) enthaltene erste dünne Blattfeder (23a, 27a) und eine in einem zweiten Blattfederblech (51) enthaltene zweite Blattfeder (23b, 27b) umfaßt, die ersten und zweiten Blattfederbleche jeweils einen mit dem einen und dem anderen Ende jeder Blattfeder (23a, 23b, 27a, 27b) verbundenen durchgehenden (extending) Abschnitt (58, 57B, 62, 64, 66) aufweisen und das Verfahren den weiteren Schritt eines Verspannens der ersten und zweiten durchgehenden Abschnitte (58, 57B, 62, 64, 66), um die ersten und zweiten Blattfedern (23a, 23b, 28a, 28b) für das Vergießen bzw. Umspritzen parallel zueinander zu halten, umfaßt.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß jede der ersten und zweiten Blattfedern (23a, 23b, 28a, 28b) im wesentlichen rechteckig geformt ist.

12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß jede der ersten und zweiten Blattfedern (23a, 23b, 27a, 27b) im wesentlichen dreieckig mit einem zusätzlichen Ende (des Dreiecks) geformt ist.

13. Verfahren nach Anspruch 10, ferner gekennzeichnet durch

Bereitstellen eines ersten Versteifungsblechs (51) mit entsprechend dem einen und dem anderen Ende der ersten Blattfeder (27a) geformten ersten und zweiten Versteifungsabschnitten (28a, 28b) und einem dem ersten durchgehenden Abschnitt (66) entsprechend geformten dritten Versteifungsabschnitt (5),

Verschweißen des ersten Versteifungsblechs (51) mit dem ersten Blattfederblech (52),

Bereitstellen eines zweiten Versteifungsblechs (51) mit entsprechend dem einen und dem anderen Ende der zweiten Blattfeder (27b) geformten vierten und fünften Versteifungsabschnitten (28a, 28b) und einem dem zweiten durchgehenden Abschnitt (66) entsprechend geformten sechsten Versteifungsabschnitt (65) sowie

Verschweißen des zweiten Versteifungsblechs (51) mit dem zweiten Blattfederblech (52).

14. Verfahren nach Anspruch 13, ferner gekennzeichnet durch

Bereitstellen eines dritten Blattfederblechs (52) mit einer dritten dünnen Blattfeder (27a) mit einem Ende und einem anderen Ende sowie einem mit dem einen und dem anderen Ende der dritten Blattfeder (27a) verbundenen dritten durchgehenden Abschnitt (62, 64, 66),

Ausbilden einer ersten Blattfeder-Anordnung (27a) in der Weise, daß das dritte Blattfederblech (52) mit dem ersten Versteifungsblech (51) und das dritte Blattfederblech (52) mit dem ersten Blattfederblech (52) über das erste Versteifungsblech (51) verschweißt werden,

Bereitstellen eines vierten Blattfederblechs (52) mit einer vierten dünnen Blattfeder (27b) mit einem Ende und einem anderen Ende sowie einem mit dem einen und dem anderen Ende der vierten dünnen Blattfeder (27b) verbundenen durchgehenden Abschnitt (62, 64, 66) und

Ausbilden einer zweiten Blattfeder-Anordnung (27b) in der Weise, daß das vierte Blattfederblech (52) mit dem zweiten Versteifungsblech (52) und die vierte Blattfeder (52) mit dem zweiten Blattfederblech (52) über das zweite Versteifungsblech (51) verschweißt werden.

15. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Blattfederanordnungen (27a, 27b) im wesentlichen parallel zueinander gehalten und diejenigen Abschnitte der ersten und zweiten Blattfederanordnung (27a, 27b), die verschweißt sind, verspannt und vergossen bzw. umspritzt (molded) werden.

16. Blattfederanordnung, umfassend:

eine Blattfedereinheit (2a, 2b),

erste und zweite, im Spritzguß an der Blattfedereinheit (2a, 2b) angespritzte Verbindungselemente (4a, 4b) und

ein Mittel (22b, 8a, 8b, 30) zum Fixieren der ersten und zweiten Verbindungselemente (4a, 4b) an einem Träger,

dadurch gekennzeichnet, daß die Blattfedereinheit im wesentlichen parallel zueinander angeordnete erste und zweite Blattfedern (2a, 2b) umfaßt, die jeweils eine im wesentlichen dreieckige Form mit ersten, zweiten und dritten Spitzen bzw. Scheiteln und einer Öffnung in ihrem Zentrum aufweisen,

daß die ersten und zweiten Verbindungselemente (4a, 4b) im Spritzguß an den ersten und zweiten Scheiteln angespritzt sind und daß das Mittel zum Fixieren den dritten Scheitel für Bewegung in einer ersten Richtung aufgrund der Deformation der ersten und zweiten Blattfedern (2a, 2b) hält oder haltert.

17. Blattfederanordnung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Blattfedereinheiten (2a, 2b) im wesentlichen wie ein gleichschenkeliges Dreieck mit ersten, zweiten und dritten langgestreckten Segmenten geformt sind, erstes und zweites Segment durch den ersten Scheitel verbunden sind und zweiter und dritter Scheitel das dritte Segment mit dem ersten und dem zweiten Segment verbinden.

18. Blattfederanordnung nach Anspruch 16, ferner gekennzeichnet durch ein drittes, im Spritzguß am dritten Scheitel angespritztes Verbindungselement (3) zum Verbinden der zweiten Blattfeder praktisch parallel zur ersten Blattfeder, wobei das dritte Verbindungselement (3) für Bewegung in der ersten Richtung aufgrund der Deformation der ersten und zweiten Blattfedereinheiten (2a, 2b) gehalten oder gehaltert ist.

19. Blattfederanordnung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß jede der ersten und zweiten Blattfedereinheiten (2a, 2b) erste und zweite Blattfedern (23a, 23b) aufweist, die im wesentlichen dreieckig geformt sind.

20. Blattfederanordnung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Blattfedereinheit (2a) erste und zweite Blattfedern (23a, 23b) aufweist, die mit einem Zwschenraum dazwischen parallel zueinander gehalten und an ihren ersten, zweiten und dritten Spitzen bzw. Scheiteln miteinander verbunden sind, und die zweite Blattfedereinheit (2b) dritte und vierte Blattfedern (23a, 23b) aufweist, die mit einem Zwischenraum dazwischen parallel zueinander angeordnet und an ihren ersten, zweiten und dritten Spitzen bzw. Scheiteln miteinander verbunden sind.

21. Blattfederanordnung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Zwischenräume mit viskoelastischem Werkstoff gefüllt ist.

22. Blattfederanordnung nach Anspruch 16, ferner gekennzeichnet durch ein Mittel (10, 11a, 11b) zum Treiben (driving) des dritten Scheitels in der ersten Richtung.

23. Blattfederanordnung umfassend:

eine im wesentlichen rechteckige Blattfedereinheit (26a, 26b) mit einem Ende und einem anderen Ende,

erste und zweite, im Spritzguß am einen und am anderen Ende der Blattfedereinheit (26a, 26b) angespritzte Verbindungselemente (3, 4) und

ein Mittel zum Fixieren des ersten Verbindungselements (4) an einem Träger zum Halten des zweiten Verbindungselements (3) für Bewegung in der ersten Richtung aufgrund der Deformation der Blattfedereinheit (26a, 26b), dadurch gekennzeichnet, daß die Blattfedereinheit im wesentlichen parallele erste und zweite Blattfedern (26a, 26b) umfaßt und daß das eine und das andere Ende versteift sind.

24. Blattfederanordnung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß jede der ersten und zweiten Blattfedereinheiten (26a, 26b) erste und zweite Blattfedern (27a, 27b) aufweist, die im wesentlichen rechteckig geformt sind.

25. Blattfederanordnung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Blattfedereinheit (26a) erste und zweite Blattfedern (27a, 27b) aufweist, die mit einem Zwischenraum dazwischen parallel zueinander angeordnet und an ihren einen und anderen Enden verbunden sind, und die zweite Blattfedereinheit (26b) dritte und vierte Blattfedern (27a, 27b) aufweist, die mit einem Zwischenraum dazwischen parallel zueinander angeordnet und an ihren einen und anderen Enden verbunden sind.

26. Blattfederanordnung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Zwischenräume mit viskoelastischem Werkstoff gefüllt ist.

27. Blattfederanordnung nach Anspruch 23, ferner gekennzeichnet durch ein Mittel zum Treiben (driving) der einen Enden in der ersten Richtung.







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