NL8503238A - Optical scanning head for data recording disc - uses electromagnetic positioning drive acting on focussing objective mounting - Google Patents
Optical scanning head for data recording disc - uses electromagnetic positioning drive acting on focussing objective mounting Download PDFInfo
- Publication number
- NL8503238A NL8503238A NL8503238A NL8503238A NL8503238A NL 8503238 A NL8503238 A NL 8503238A NL 8503238 A NL8503238 A NL 8503238A NL 8503238 A NL8503238 A NL 8503238A NL 8503238 A NL8503238 A NL 8503238A
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- objective
- coils
- coil
- segment
- magnetic body
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
- G11B7/09—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
- G11B7/0925—Electromechanical actuators for lens positioning
- G11B7/0935—Details of the moving parts
Landscapes
- Optical Recording Or Reproduction (AREA)
Abstract
Description
PHN 11.569 1 N.V. Philips’ Gloeilampenfabrieken te Eindhoven •Optische aftasteenheid"PHN 11.569 1 N.V. Philips "Incandescent light factories in Eindhoven • Optical scanning unit"
De uitvinding heeft betrekking op een optische aftasteenheid voor het sturen en richten van een stralingsbundel op registratiesporen van een af te tasten oppervlak van een informatiedrager, welke aftasteenheid een objectief met een optische as omvat, dat is voorzien van 5 een objectieflens voor het focusseren van de stralingsbundel tot een aftastvlek op het genoemde oppervlak, welke aftasteenheid voorts een electromagnetische aandrijfinrichting omvat voor het voortdurend corrigeren van de positie van het objectief ten opzichte van de informatie-drager, waarbij de aandrijfinrichting is voorzien van een objectiefhou-der voor het objectief, welke objectiefhouder een co-axiaal om de optische as aangebracht, beweegbaar ringvormig lichaam uit permanent magnetisch materiaal omvat, dat aan zijn axiale uiteinden is voorzien van magneetpolen, en waarbij de aandrijfinrichting voorts is voorzien van stationaire spoelen, welke via een luchtspleet magnetisch samenwerken met het genoemde magneetlichaam en gerangschikt zijn volgens tenminste drie stellen van spoelen, welke stellen, gezien in omtreksinrichting van het magneetlichaam, op onderling gelijke afstand naar elkaar zijn opgesteld.The invention relates to an optical scanning unit for controlling and directing a radiation beam at recording tracks of a surface of a data carrier to be scanned, which scanning unit comprises an objective with an optical axis, which is provided with an objective lens for focusing the radiation beam to a scanning spot on said surface, the scanning unit further comprising an electromagnetic driving device for continuously correcting the position of the objective relative to the information carrier, the driving device being provided with an objective holder for the objective, which objective holder a movable annular body of permanent magnetic material arranged co-axially about the optical axis and provided with magnetic poles at its axial ends, the drive device further comprising stationary coils which magnetically interact with said magnetic body via an air gap am and are arranged according to at least three sets of coils, which sets, viewed in the circumferential arrangement of the magnetic body, are equidistant from one another.
Een dergelijke optische aftasteenheid is bekend uit hetSuch an optical scanning unit is known from the
Duitse Patentschrift 32 34 288 (PHD 82.089; herewith incorporated by reference). Bij deze bekende aftasteenheid is het objectief bevestigd in een beweegbare, permanent axiaal gemagnetiseerde huls met twee als magnetische polen uitgevoerde axiale uiteinden. De vast opgestelde seg- mentspoelen zijn als vlakke banaanvormig gebogen spoelen uitgevoerd met 25 twee ten opzichte van elkaar en ten opzichte van de genoemde huls co-axiaal lopende spoeldelen, waarbij bij stroomdoorgang door de seg-mentspoelen de stroom in de onderscheidenlijke spoeldelen in tegengestelde richting loopt. Met de bekende opstelling van de spoelen kunnen drie volgens de drie coördinaatassen van een orthogonaal assenstelsel 30 gerichte krachten, alsmede twee om twee van de genoemde coördinaatassen werkende draaimomenten opgewekt worden.German Patent 32 34 288 (PHD 82.089; herewith incorporated by reference). In this known scanning unit, the objective is mounted in a movable, permanently axially magnetized sleeve with two axial ends designed as magnetic poles. The fixedly disposed segment coils are designed as flat banana-shaped curved coils with two coils that run co-axially with respect to each other and with respect to the said sleeve, wherein during current passage through the segment coils the current flows in the respective coil parts in opposite directions. runs. With the known arrangement of the coils, three forces directed along the three coordinate axes of an orthogonal coordinate system 30 and two torques acting around two of the said coordinate axes can be generated.
Met behulp van de aandrijfinrichting van de bekende aftast- ' ~ ' '· ?· ï PHN 11.569 2 eenheid zijn in principe alle gewenste bewegingen van het objectief te verwezenlijken. Deze bewegingen omvatten een axiale beweging, welke parallel van de optische as van het objectief is gericht en welke dient voor het tot een lichtvlek focusseren van een lichtbundel in een infor-5 matievlak van een roterende optische plaat, en twee loodrecht op elkaar staande radiale bewegingen en/of twee kantelbewegingen om twee loodrecht op elkaar en op de optische as georiënteerde assen, waarbij de laatstgenoemde vier bewegingen dienen voor de radiale en tangentiële spoorvolging van de lichtvlek.In principle, all desired movements of the objective can be realized with the aid of the drive device of the known scanning unit PHN 11.569 2. These movements comprise an axial movement which is directed parallel to the optical axis of the objective and which serves to focus a light beam in a plane of information of a rotating optical plate into a light spot, and two radial movements perpendicular to each other and / or two tilting movements about two axes oriented perpendicular to each other and on the optical axis, the latter four movements serving for the radial and tangential tracking of the light spot.
1010
De bekende aandrijfeenheid heeft echter het nadeel, dat de magnetische krachten tussen de spoelen en de magnetische huls zodanig variëren als functie van de axiale verplaatsing van het objectief, dat reeds bij een geringe axiale verplaatsing van het objectief vanuit zijn midden tussen de spoelen gelegen middenpositie de aandrijfinrichting 15 niet meer in staat is, om het objectief nog adequaat te verplaatsen, teneinde zowel de vereiste focussering van de lichtbundel als de vereiste spoorvolging van de lichtvlek te realiseren. De in axiale richting ver uit elkaar geplaatste segmentspoelen zijn weliswaar geschikt om het objectief over een voldoende afstand langs zijn optische as te bewegen, echter daarbij neemt de mogelijkheid om de overige genoemde bewegingen te genereren zo snel af, dat het objectief reeds op geringe afstand van zijn middenpositie niet meer voldoende aangedreven wordt om de spoorvolging van de lichtvlek te kunnen garanderen.The known drive unit has the drawback, however, that the magnetic forces between the coils and the magnetic sleeve vary as a function of the axial displacement of the objective, so that with a slight axial displacement of the objective from its center between the coils drive device 15 is no longer able to move the objective adequately, in order to realize both the required focusing of the light beam and the required tracking of the light spot. Although the segment coils, which are widely spaced in the axial direction, are suitable for moving the lens a sufficient distance along its optical axis, the possibility of generating the other movements mentioned decreases so rapidly that the lens is already a short distance from its middle position is no longer driven sufficiently to guarantee the tracking of the light spot.
De uitvinding beoogt nu een optische aftasteenheid van de in de aanhef genoemde soort te verschaffen, welke zodanig is voorzien van spoelen, dat zowel de magnetische krachten die nodig zijn voor de fo-cusseerbeweging als de magnetische krachten die nodig zijn voor de spoorvolging constant of althans nagenoeg constant blijven bij het over een relatief grote axiale afstand verplaatsen van het objectief.The object of the invention is now to provide an optical scanning unit of the type mentioned in the preamble, which is provided with coils such that both the magnetic forces required for the focusing movement and the magnetic forces required for the tracking are constant or at least remain almost constant when moving the lens over a relatively large axial distance.
3030
De optische aftasteenheid volgens de uitvinding vertoont daartoe het kenmerk, dat elk stel van spoelen is voorzien van een eerste segmentspoel, welke twee parallelle, in omtreksrichting van het magneetlichaam lopende actieve spoeldelen omvat, welke spoeldelen zich „„ elk bevinden nabij een van de uiteinden van het zich in een middenposi-35 tie bevindende magneetlichaam, waarbij beide genoemde spoeldelen met elkaar verbonden zijn door axiaal en radiaal gerichte verdere spoeldelen, en dat elk stel is voorzien van tenminste een tweede segmentspoel, * ' <4r ' ' PHN 11.569 3 welke zich althans ten dele bevindt tussen de actieve spoeldelen van de genoemde eerste segmentspoel.To this end, the optical scanning unit according to the invention is characterized in that each set of coils is provided with a first segment coil, which comprises two parallel active coil parts running circumferentially of the magnetic body, which coil parts are each located near one of the ends of the magnetic body located in a middle position, wherein both said coil parts are connected to each other by axially and radially oriented further coil parts, and that each set is provided with at least a second segment coil, * '<4r' 'PHN 11.569 3 which is at least partly located between the active coil parts of said first segment coil.
De hierboven beschreven spoelenconfiguratie volgens de uitvinding biedt de mogelijkheid, om de tweede segmentspoel van elk stel 5 te bekrachtigen voor het verplaatsen van het objectief in dwars op de optische as staande richtingen en voorts de eerste segmentspoel van elk stel te bekrachtigen voor het langs de optische as verplaatsen van het objectief. De gezamenlijke eerste segmentspoelen kunnen indien dat gewenst wordt tevens benut worden voor het kantelen van het objectief om 10 dwars op de optische as staande assen. Een en ander betekent, dat voor het focusseren van een lichtstraal tot een lichtvlek op een informatievlak van een optische plaat de eerste segmentspoelen van de aandrijf-inrichting aangestuurd dienen te worden, en dat voor de radiale en tan- gentiële spoorvolging van de lichtvlek de tweede segmentspoelen aange-15 stuurd dienen te worden, eventueel in combinatie met een selectieve aansturing van de eerste segmentspoelen. Opgemerkt wordt, dat de hier beschreven spoelenconfiguratie zeer goed werkbaar is met een eenvoudig axiaal gemagnetiseerd magneetlichaam.The above-described coil configuration according to the invention offers the possibility of energizing the second segment coil of each set 5 for moving the objective in directions transverse to the optical axis and further energizing the first segment coil of each set along the optical axis. axis of the lens. The joint first segment coils can, if desired, also be used for tilting the objective about 10 axes transverse to the optical axis. All this means that in order to focus a light beam into a light spot on an information plane of an optical plate, the first segment coils of the driving device have to be actuated, and that for the radial and tangential tracking of the light spot, the second segment coils must be controlled, possibly in combination with a selective control of the first segment coils. It is noted that the coil configuration described here is very workable with a simple axially magnetized magnet body.
De aftasteenheid volgens de uitvinding heeft het voordeel, dat bij bekrachtiging van de spoelen, zowel de axiaal als de radiaal gerichte magnetische krachten die de spoelen op het magneetlichaam uitoefenen althans nagenoeg constant blijven bij axiale verplaatsing van het objectief over een afstand, welke ruimschoots voldoende is voor het focusseren en gefocusseerd houden van een lichtbundel op het informa-25 tievlak van een optische plaat.The scanning unit according to the invention has the advantage that when the coils are energized, both the axially and radially directed magnetic forces exerted by the coils on the magnetic body remain at least substantially constant when the objective is axially displaced by a distance which is amply sufficient. for focusing and keeping a light beam focused on the information plane of an optical plate.
Een verder voordeel van de aftasteenheid volgens de uitvinding is het hoge rendement dat de aandrijfinrichting heeft bij axiale aandrijving van het objectief. Dit hoge rendement is een gevolg van de gunstige vorm en positionering van de eerste segmentspoelen, waardoorA further advantage of the scanning unit according to the invention is the high efficiency that the drive device has when axially driving the objective. This high efficiency is a result of the favorable shape and positioning of the first segment coils, resulting in
«5U5U
verreweg het grootste gedeelte van de eerste segmentspoelen, dat gevormd wordt door de beide actieve spoeldelen, zich in gebieden met hoge magnetische veldintensiteit bevindt.the vast majority of the first segment coils, which are formed by the two active coil parts, are located in areas of high magnetic field intensity.
De aftasteenheid volgens de uitvinding heeft voorts nog het 3g voordeel, dat de objectiefhouder, althans wat betreft de bouwlengte klein kan zijn. Dit is van belang, omdat een platte objectiefhouder het mogelijk maakt, om het zwaartepunt van de objectiefhouder met het zwaartepunt van de objectieflens te laten samenvallen, waardoor bij ra-The scanning unit according to the invention also has the additional advantage that the objective holder can be small, at least with regard to the construction length. This is important, because a flat lens holder allows the center of gravity of the lens holder to coincide with the center of gravity of the objective lens, so that
4 V4 V.
PHN 11.569 4 diale verplaatsing van het objectief ongewenste kantelingen van het objectief worden kunnen voorkomen. Een gunstige uitvoeringsvorm, welke eenvoudig te vervaardigen is en welke voldoende aansturingsmogelijkhe-den heeft, heeft het kenmerk, dat in elk van de genoemde stellen twee 5 parallel aan elkaar lopende tweede segmentspoelen aanwezig zijn, welke, gezien in axiale richting van het magneetlichaam, achter elkaar liggen, waarbij elk van de tweede segmentspoelen één naar het magneetlichaam toegericht, in omtreksrichting van het magneetlichaam lopend actief spoeldeel en een verder van het magneetlichaam af liggend spoeldeel om-10 vat.PHN 11.569 4 dial displacement of the lens to prevent unwanted tilting of the lens. A favorable embodiment, which is simple to manufacture and which has sufficient control possibilities, is characterized in that in each of the said sets there are provided two second segment coils running parallel to each other, which, viewed in axial direction of the magnetic body, each other, each of the second segment coils comprising one active coil section extending towards the magnet body, extending in the circumferential direction of the magnet body and a coil section further away from the magnet body.
Een andere gunstige uitvoeringsvorm heeft het kenmerk, dat in elk van de stellen twee, gezien in axiale richting van het magneetlichaam, achter elkaar aangehrachte, tweede segmentspoelen aanwezig zijn, waarbij elk van de tweede segmentspoelen twee parallelle, in om-15 treksrichting van het magneetlichaam lopende actieve spoeldelen omvat, van welke actieve spoeldelen er één is gelegen naast het magneetlichaam en door naar het magneetlichaam toegebogen verdere spoeldelen is verbonden met het ander actieve spoeldeel, dat zich tegenover de magneet-pool aan een van de uiteinden van het magneetlichaam bevindt. De in de- 20 ze uitvoeringsvorm aanwezige tweede segmentspoelen zijn zodanig gevormd en gepositioneerd ten opzichte van het magneetlichaam, dat veruit het grootste gedeelte van deze segmentspoelen in gunstige gebieden van het magnetische veld van het magneetlichaam ligt. Daardoor is zowel bij axiale als bij radiale aandrijving een hoog rendement mogelijk bij 25 kleine diametrale afmetingen van de aandrijfinrichting.Another favorable embodiment is characterized in that in each of the sets there are two second segment coils arranged one behind the other, viewed in axial direction of the magnetic body, each of the second segment coils having two parallel, circumferential directions of the magnetic body. running active coil parts, of which active coil parts are located next to the magnet body and by further coil parts bent towards the magnet body are connected to the other active coil part, which is opposite the magnet pole at one of the ends of the magnet body. The second segment coils present in this embodiment are formed and positioned relative to the magnetic body such that the vast majority of these segment coils lie in favorable regions of the magnetic field of the magnetic body. As a result, a high efficiency is possible both with axial and radial drive with small diametrical dimensions of the drive device.
De uitvinding zal nu nader worden besproken aan de hand van de tekening, welke de principes van enkele uitvoeringsvormen van de uitvinding toont en waarin:The invention will now be discussed in more detail with reference to the drawing, which shows the principles of some embodiments of the invention and in which:
Figuur 1 een schematische voorstelling van een deel van de 30 aftasteenheid volgens de uitvinding weergeeft,Figure 1 shows a schematic representation of a part of the scanning unit according to the invention,
Figuur 2 in exploded view een eerste uitvoeringsvorm van de aandrijfinrichting van de aftasteenheid volgens de uitvinding toont,Figure 2 shows an exploded view of a first embodiment of the driving device of the scanning unit according to the invention,
Figuur 3 een bovenaanzicht van de in Figuur 2 getoonde aandrijfinrichting is,Figure 3 is a top view of the drive device shown in Figure 2,
Figuur 4 een doorsnede volgens de Lijn IV-IV in Figuur 2 is, Figuur 5 in exploded view een tweede uitvoeringsvorm na de „ aandrijfinrichting van de aftasteenheid volgens de uitvinding toont enFigure 4 is a section along Line IV-IV in Figure 2, Figure 5 shows an exploded view of a second embodiment after the driving device of the scanning unit according to the invention and
, J, J
35 PM 11.569 5 * — 'je-35 PM 11.569 5 * - 'you-
Figuur 6 een langsdoorsnede van de in Figuur 5 getoonde aandrijf inrichting is.Figure 6 is a longitudinal section of the drive device shown in Figure 5.
De aftasteenheid volgens figuur 1 is voorzien van een stra- lingsbron 1, bijvoorbeeld een diodelaser, een collimatorlens 3 en een 5 objectief 5 met een optische as 5A, dat is aangebracht binnen een ob-jectiefhouder 7 van een nog nader te bespreken electromagnetische aandrijf inrichting. Zowel de collimatorlens 3 als het objectief 5 kunnen meerdere lenselementen bevatten, maar bestaan bij voorkeur uit één enkel lenselement met minstens één asferisch brekend oppervlak. In deze 10 principe opstelling bestaat het objectief uit één objectieflens, welke volgens een replicaproces is vervaardigd, waarbij de objectieflens is voorzien van een ringvormige spiegel 9 ten behoeve van een hier niet nader omschreven stand, en positiedetectiestelsel. Een dergelijk stand-en positiedetectiestelsel is uitvoerig beschreven in de Nederlandse octrooiaanvrage 8501665 (PM 11.416; herewith incorporated by reference).The scanning unit according to figure 1 is provided with a radiation source 1, for example a diode laser, a collimator lens 3 and a lens 5 with an optical axis 5A, which is arranged within an objective holder 7 of an electromagnetic driving device to be discussed later. . Both the collimator lens 3 and the objective lens 5 may contain multiple lens elements, but preferably consist of a single lens element with at least one aspherical refracting surface. In this principle arrangement, the objective lens consists of one objective lens, which is manufactured according to a replication process, the objective lens being provided with an annular mirror 9 for a position, which is not further described here, and a position detection system. Such a position and position detection system is described in detail in Dutch patent application 8501665 (PM 11.416; herewith incorporated by reference).
De door de stralingsbron 1 geleverde divergerende stralings-bundel b wordt door de collimatorlens 3 omgezet in een evenwijdige bundel, die de opening van het objectief 5 op een adequate manier vult.The divergent radiation beam b supplied by the radiation source 1 is converted by the collimator lens 3 into a parallel beam, which adequately fills the opening of the objective 5.
Het objectief focusseert de stralingsbundel tot een buigingsbegrensde stralingsvlek V met een diameter van bijvoorbeeld 1 pm in het informatievlak 11 van een schijfvormige informatiedrager 13, waarvan in Figuur 1 een klein gedeelte in radiële doorsnede is getekend. De informatie is in concentrische sporen 15, of quasi-concentrische sporen die samen een spiraalvormig spoor vormen, gerangschikt. De informatie bestaat uit een 25 groot aantal optisch detecteerbare informatiegebieden die afwisselen met tussengebiedjes. Bij voorkeur bevindt het informatievlak 11 zich nabij de bovenzijde van de informatiedrager 13 zodat de bundel b het doorzichtige substraat 17 van de informatiedrager passeert alvorens het informatievlak te bereiken. Het informatievlak is bijvoorkeur stra-30 lingsreflekterend zodat de bundel in de richting van de stralingsbron gereflekteerd wordt.The objective focuses the radiation beam into a diffraction-limited radiation spot V with a diameter of, for example, 1 µm in the information plane 11 of a disc-shaped information carrier 13, a small part of which is shown in radial section in Figure 1. The information is arranged in concentric tracks 15, or quasi-concentric tracks that together form a spiral track. The information consists of a large number of optically detectable information areas which alternate with intermediate areas. Preferably, the information plane 11 is located near the top of the information carrier 13 so that the beam b passes the transparent substrate 17 of the information carrier before reaching the information plane. The information plane is preferably radiation-reflective so that the beam is reflected in the direction of the radiation source.
Bij roterende informatiedrager is de door het informatievlak gereflekteerde bundel in de tijd gemoduleerd overeenkomstig de opeenvolging van informatiegebiedjes en tussengebiedjes in het uit te lezen 35 informatiespoor. Om de gemoduleerde bundel te scheiden van de door de stralingsbron uitgezonden bundel is in de stralingsweg een uitkoppel- PHN 11.569 6 element 19 in de vorm van bijvoorbeeld een deelprisma aangebracht, waarvan het scheidingsvlak 21 ten minste een gedeelte van de teruggekaatste bundel naar een stralingsgevoelige detector 23 reflekteert. De detector 23 zet de gemoduleerde bundel om in een electrisch signaal, 5 dat op bekende wijze wordt verwerkt tot een signaal dat geschikt is om, afhankelijk van het soort informatie dat in de informatiedrager is opgeslagen, zichtbaar of hoorbaar gemaakt of anderszins verwerkt te worden.With rotating information carrier, the beam reflected by the information plane is modulated in time according to the sequence of information areas and intermediate areas in the information track to be read. In order to separate the modulated beam from the beam emitted by the radiation source, a coupling-out PHN 11.569 6 element 19 is arranged in the form of, for example, a partial prism, the separating surface 21 of which reflects at least a part of the reflected beam to a radiation-sensitive detector. 23 reflects. The detector 23 converts the modulated beam into an electrical signal, which is processed in known manner into a signal which, depending on the type of information stored in the data carrier, is suitable to be made visible or audible or otherwise processed.
In het rechtergedeelte van Figuur 1 is een XYZ-assenstelsel ^ weergegeven, waarvan de oorsprong 0 in het punt M gedacht moet worden, zodat de Z-as samenvalt met de hoofdstraal L van de bundel b. De Z-as loopt in axiale richting, hetgeen de richting is, volgens welke het objectief verplaatst moet kunnen worden om de bundel b tot het lichtvlek- je V te focusseren. De X-as en de Y-as lopen in radiale richting, res-15 pectievelijk tangentiële richting ten opzichte van de rotatieas van de informatiedrager. Opdat het lichtvlekje V de sporen van de roterende informatieplaat zo exact mogelijk moet volgen, is het noodzakelijk, dat het objectief 5 translaties volgens de X-as en Y-as, alsmede eventueel rotaties om deze assen kan uitvoeren. De beweging van het objectief 20 volgens de Z-as wordt ook wel aangeduid als focusseerbeweging terwijl de overige bewegingen ook wel spoorvolg- en tijdsfoutcorrigeerbewegin-gen worden genoemd.In the right-hand part of Figure 1 an XYZ coordinate system ^ is shown, the origin 0 of which must be considered in point M, so that the Z axis coincides with the main radius L of the beam b. The Z axis extends in the axial direction, which is the direction in which the objective must be movable to focus the beam b to the light spot V. The X-axis and the Y-axis run in a radial direction, respectively tangential direction with respect to the rotation axis of the information carrier. In order for the light spot V to follow the tracks of the rotating information plate as precisely as possible, it is necessary that the objective can carry out translations along the X-axis and Y-axis, as well as possibly rotations about these axes. The movement of the objective 20 along the Z axis is also referred to as focusing movement, while the other movements are also referred to as tracking and time error correction movements.
In de Figuren 2 t/m 6 worden een paar mogelijke electromag- netische aandrijfinrichtingen van de aftasteenheid volgens de uitvin-25 ding nader omschreven. De aandrijfinrichtingen bestaan in principe elk uit een beweegbaar opgehangen magneetlichaam en uit een aantal daaromheen gegroepeerde stationaire spoelen, die volgens een drie of viertal stellen zijn gerangschikt. Het magneetlichaam is ring- of hulsvormig en is vervaardigd uit een permanent materiaal. De spoelen in de verschil-30 lende stellen bevinden zich in specifieke delen van het magnetische krachtveld van het magneetlichaam. Opdat het objectief de reeds eerder besproken gewenste bewegingen vrij van parasitaire resonanties kan uitvoeren is het objectief magnetisch gelagerd in de genoemde aandrijfin- richting, waarbij geen lichamelijk contact gemaakt wordt tussen het ob-35 jectief en de objectiefhouder enerzijds en de overige elementen van de aftasteenheid anderzijds.In Figures 2 to 6, a few possible electromagnetic actuators of the scanning unit according to the invention are further described. In principle, the drive devices each consist of a movably suspended magnetic body and a number of stationary coils grouped around it, which are arranged in three or four sets. The magnetic body is ring or sleeve-shaped and is made of a permanent material. The coils in the different sets are located in specific parts of the magnetic force field of the magnetic body. In order for the objective to be able to perform the previously discussed desired movements free of parasitic resonances, the objective is magnetically mounted in the aforementioned driving device, whereby no physical contact is made between the objective and the objective holder on the one hand and the other elements of the scanning unit on the other hand.
De Figuren 2, 3 en 4 laten een aandrijfinrichting zien, met *»·-- - ·νFigures 2, 3 and 4 show a driving device, with * »- - - · ν
*. , · J*. , J
* --- ΡΗΝ Π.569 7 een magneetliohaam 200 dat axiaal is gemagnetiseerd, zoals met pijlen in Fig. 4 is aangegeven, waardoor aan de axiale uiteinden van het mag-neetlichaam 200 een zuidpool Z resp. een noordpool N is gevormd. Als magneetmaterialen zullen bijvoorkeur materialen met een hoge energie-dichtheid toegepast worden, zoals Neodymiura-ijzer-boor en Samarium-cobalt. Het magneetliohaam 200 vormt tezamen met een vattingring 202 de objectiefhouder 7 voor het objectief 5. Rondom het magneetliohaam 200 zijn een aantal spoelen op een gestelplaat 208 aangebracht. De bedoelde spoelen zijn in dit uitvoeringsvooorbeeld te verdelen in drie stellen van spoelen aangeduid met 204, 205 en 206. De stellen 204, 205 en 206 zijn, gezien in omtreksrichting van het magneetliohaam 200 naast elkaar opgesteld en vormen gezamenlijk een min of meer gesloten mantel om het magneetliohaam 200. In plaats van drie stellen kunnen ook vier of meer dan vier stellen van spoelen op de getoonde wijze aangebracht zijn. Elk 15 van de stellen 204, 205 en 206 is voorzien van een eerste segmentspoel 204A, 205A reap. 206A, die zodanig gevormd en opgesteld is dat zioh twee actieve spoeldelen 204A1, 205A1 resp. 206A1 van die segmentspoel dicht bij het magneetliohaam 200 bevinden en wel in gebieden waar de 2Q magnetische veldlijnen in hoofdzaak radiaal gericht zijn. Bij bekrachtiging van de segmentspoelen 204, 205, 206 kunnen deze derhalve een langs de Z-as gerichte resulterende magnetische kracht op het magneet-lichaam 200 genereren, teneinde het objectief 5 vanuit de in Figuur 4 getekende middenpositie ten behoeve van het focusseren axiaal te verplaatsen. De genoemde actieve spoeldelen zijn door inactieve spoeldelen 25 204A2, 205A2 resp. 206A2 paarsgewijze met elkaar verbonden.* --- ΡΗΝ Π.569 7 a magnetic body 200 axially magnetized, as with arrows in FIG. 4, so that at the axial ends of the magnet body 200, a south pole Z resp. a north pole N has been formed. Preferably, materials with a high energy density will be used as magnet materials, such as Neodymiura iron boron and Samarium cobalt. The magnetic body 200, together with a mounting ring 202, forms the objective holder 7 for the objective 5. Around the magnetic body 200, a number of coils are arranged on a frame plate 208. In this exemplary embodiment, the coils referred to can be divided into three sets of coils, designated 204, 205 and 206. The sets 204, 205 and 206 are arranged next to each other, viewed in the circumferential direction of the magnetic body 200, and together form a more or less closed jacket about the magnetic body 200. Instead of three sets, four or more than four sets of coils can also be arranged in the manner shown. Each of sets 204, 205 and 206 is provided with a first segment coil 204A, 205A reap. 206A, which is formed and arranged such that two active coil parts 204A1, 205A1 and 20A1 respectively. 206A1 of that segment coil are close to the magnetic body 200 in areas where the 2Q magnetic field lines are directed substantially radially. When energized, the segment coils 204, 205, 206 can therefore generate a Z-axis resulting magnetic force on the magnet body 200 to axially displace the objective 5 from the center position shown in Figure 4 for focusing. . The said active coil parts are formed by inactive coil parts 204A2, 205A2 and 206A2 connected in pairs.
Elk van de stellen 204 , 205 en 206 is voorts voorzien vanEach of sets 204, 205 and 206 is further provided with
twee parallel aan elkaar lopende tweede segmentspoelen 204B, 205Btwo second segment coils 204B, 205B running parallel to each other
resp. 206B. Deze segmentspoelen zij banaanvormig gebogen en zijn min ofresp. 206B. These segment coils are banana-shaped and are more or less
meer in de eerder genoemde eerste segmentspoelen 204A, 205A resp. 206A oUmore in the aforementioned first segment coils 204A, 205A and 206A oU
aangebracht. De tweede segmentspoelen 204B, 205B en 206B vertonen elk een naar het magneetliohaam 200 toegekeerd actief spoeldeel 205B1, 205B1 resp. 206B1 dat zich in een gedeelte van het magnetische veld van het magneetliohaam 200 bevindt, waar de veldlijnen in hoofdzaak axiaal lopen. De tweede segmentspoelen kunnen bij stroomdoorgaang derhalve in hoofdzaak radiaal gerichte magnetische krachten op het magneetliohaam 200 uitoefenen, welke bij bepaalde combinaties van bekrachtigde spoelen koppels vormen. Uit het vorenstaande zal het duidelijk zijn, dat door *, « - $3 i; 3 8applied. The second segment coils 204B, 205B and 206B each exhibit an active coil part 205B1, 205B1, which faces the magnetic body 200, respectively. 206B1 located in a portion of the magnetic field of the magnetic body 200 where the field lines run substantially axially. The second segment coils can therefore exert substantially radially directed magnetic forces on the magnetic body 200 during current passage, which form couples in certain combinations of energized coils. From the foregoing it will be apparent that by *, - $ 3 i; 3 8
---_J---_ J
PHN 11.569 8 selectieve aansturing van de tweede segmentspoelen 204B, 205B en 206B het objectief 5 langs de X-as en de Y-as verplaatst, alsmede om de X-as en de Y-as gekanteld kan worden ten behoeve van de reeds eerder genoem-5 de spoorvolging en de tijdscorrectie bij het uitlezen van een roterende optische plaat.PHN 11.569 8 selective control of the second segment coils 204B, 205B and 206B moves the objective 5 along the X-axis and the Y-axis, and can be tilted around the X-axis and the Y-axis for the aforementioned -5 the tracking and time correction when reading a rotating optical plate.
De in de Figuren 5 en 6 weergegeven electromagnetische aan-drijfinrichting vertoont veel overeenkomst met de hiervoor beschreven aandrijfinrichting en zal daarom slechts beknopt besproken worden. De 1Q aandrijfinrichting is weer voorzien van het magneetlichaam 200, waarin de vatting 202 met het objectief 5 is bevestigd, en is voorts voorzien van drie stellen van segmentspoelen 504, 505 en 506, welke stellen op de reeds beschreven wijze rondom het magneetlichaam 200 staan opgesteld. Ter bevestiging van de spoelen is een gestel nodig, waarvan 15 schematisch de gestelplaat 208 is weergegeven. Elk van de stellen 504, 505 en 506 bestaat uit drie segmentspoelen, te weten één eerste seg-mentspoel 504A, 505A reps. 506A en twee tweede segmentspoelen 504B, 505B resp. 506B. De eerste segmentspoelen 504A, 505A en 506A komen qua vorm, plaats en functie overeen met de eerste segmentspoelen 204A, 205A 2Q en 206A van de hiervoor beschreven uitvoeringsvorm, en zullen niet meer nader besproken worden. De beide tweede segmentspoelen 504B, 505B en 506E van elk van de stellen 504, 505 resp. 506 liggen in focusseer-richting gezien achter elkaar. Elk van de segmentspoelen 504B, 505B en 506B zijn min of meer vleugelvormig gebogen en voorzien van twee actie-25 ve spoeldelen 504B1, 505B1 resp. 50ÖB1, welke zich elk in een gebied van het magnetische veld van het magneetlichaam 200 bevinden, waar de veldlijnen in hoofdzaak parallel aan de Z-as lopen. De vorm en positionering van de tweede segmentspoelen 504B, 505B en 506B maakt snelle en zeer nauwkeurig gedefinieerde spoorvolg- en tijdscorrectiebewegingen 3Q van het objectief mogelijk, door zowel translatie langs, als rotatie om de X-as en Y-as van het magneetlichaam 200.The electromagnetic driving device shown in Figures 5 and 6 has much in common with the above described driving device and will therefore only be discussed briefly. The 1Q actuator is again provided with the magnetic body 200, in which the mount 202 is mounted with the objective 5, and further comprises three sets of segment coils 504, 505 and 506, which are arranged around the magnetic body 200 in the manner already described. . A frame is required for fastening the coils, the frame plate 208 of which is schematically shown. Each of sets 504, 505 and 506 consists of three segment coils, namely one first segment coil 504A, 505A reps. 506A and two second segment coils 504B, 505B, respectively. 506B. The first segment coils 504A, 505A and 506A correspond in shape, location and function to the first segment coils 204A, 205A, 2Q and 206A of the above-described embodiment, and will not be discussed further. The two second segment coils 504B, 505B and 506E of each of the sets 504, 505 and 505B respectively. 506 lie one behind the other in the focusing direction. Each of the segment coils 504B, 505B and 506B are more or less wing-bent and provided with two active coil parts 504B1, 505B1 and 505B1 respectively. 50ÖB1, each of which is located in an area of the magnetic field of the magnet body 200, where the field lines are substantially parallel to the Z axis. The shape and positioning of the second segment coils 504B, 505B and 506B enables fast and very precisely defined tracking and time correction movements 3Q of the objective lens by both translation along and rotation about the X-axis and Y-axis of the magnetic body 200.
Volledigheidshalve wordt nog opgemerkt, dat de kantelingen van het objectief om de genoemde X-as en Y-as door een aansturing van eerste segmentspoelen, door een aansturing van tweede segmentspoelen, 35 of door een gecombineerde aansturing van eerste en tweede segmentspoelen teweeggebracht kunnen worden in de getoonde uitvoeringsvormen.For the sake of completeness, it is also noted that the tilting of the objective about the said X-axis and Y-axis can be brought about by a control of first segment coils, by a control of second segment coils, or by a combined control of first and second segment coils. the embodiments shown.
'·* * » J* * * »J
Claims (3)
Priority Applications (10)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL8503238A NL8503238A (en) | 1985-11-25 | 1985-11-25 | Optical scanning head for data recording disc - uses electromagnetic positioning drive acting on focussing objective mounting |
| EP86201316A EP0214677B1 (en) | 1985-08-14 | 1986-07-24 | Optical-scanning unit |
| US06/889,020 US4747668A (en) | 1985-08-14 | 1986-07-24 | Optical scanning unit |
| DE8686201316T DE3683221D1 (en) | 1985-08-14 | 1986-07-24 | OPTICAL SCANNER UNIT. |
| DE8989108452T DE3687840D1 (en) | 1985-08-14 | 1986-07-24 | OPTICAL SCANNER UNIT. |
| EP89108452A EP0334392B1 (en) | 1985-08-14 | 1986-07-24 | Optical scanning unit |
| CA000515515A CA1262963A (en) | 1985-08-14 | 1986-08-07 | Optical scanning unit |
| CN 86105002 CN1007465B (en) | 1985-08-14 | 1986-08-11 | Optical scanning unit |
| JP61187961A JP2598394B2 (en) | 1985-08-14 | 1986-08-12 | Optical scanning unit |
| KR1019860006708A KR940008403B1 (en) | 1985-08-14 | 1986-08-14 | Optical scanning unit |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL8503238A NL8503238A (en) | 1985-11-25 | 1985-11-25 | Optical scanning head for data recording disc - uses electromagnetic positioning drive acting on focussing objective mounting |
| NL8503238 | 1985-11-25 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL8503238A true NL8503238A (en) | 1987-06-16 |
Family
ID=19846914
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL8503238A NL8503238A (en) | 1985-08-14 | 1985-11-25 | Optical scanning head for data recording disc - uses electromagnetic positioning drive acting on focussing objective mounting |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| NL (1) | NL8503238A (en) |
-
1985
- 1985-11-25 NL NL8503238A patent/NL8503238A/en not_active Application Discontinuation
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA1094683A (en) | Optical scanning device | |
| US4092529A (en) | Detecting head for use in an apparatus for reading optically an information recorded on a record carrier as a track or tracks | |
| JPH01125734A (en) | Transfer apparatus of optical reading head | |
| KR100634132B1 (en) | Optical scanning device comprising a lens system with a compact actuator | |
| US4891799A (en) | Optical head apparatus for writing and reading data on an optical disk having a lens with an inclined optical axis | |
| JPS5811692B2 (en) | The current state of affairs | |
| NL8600168A (en) | OPTICAL PROBE. | |
| KR100634131B1 (en) | Optical scanning device comprising a main lens and an auxiliary lens | |
| KR100571491B1 (en) | Method for manufacturing a lens system having two lens members | |
| NL8503238A (en) | Optical scanning head for data recording disc - uses electromagnetic positioning drive acting on focussing objective mounting | |
| US6081496A (en) | Objective lens and optical disk driving apparatus using the same | |
| US4747668A (en) | Optical scanning unit | |
| US5289442A (en) | Optical scanner with a long fast access stroke | |
| US5337298A (en) | Rapid access optical scanner having a long optical element | |
| NL8503237A (en) | Position system for optical read=out beam - uses three coil planes cooperating with permanent magnet attached to objective mounting | |
| US4783775A (en) | Driver for an objective of an optical scanning unit | |
| EP0574996B1 (en) | Device for optically scanning a surface | |
| JPH04103036A (en) | Information processor | |
| JPS5946053B2 (en) | Information detection head in information reading device | |
| EP0574995B1 (en) | Device for optically scanning a surface | |
| JPH0230096B2 (en) | ||
| JPS62157334A (en) | Position detector for optical pickup | |
| JPS6256580B2 (en) | ||
| JPS59160833A (en) | Driving device for projection lens | |
| US20020036973A1 (en) | Optical scanning device and optical player comprising such a scanning device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A1B | A search report has been drawn up | ||
| BV | The patent application has lapsed |