DE2259604A1 - Luftlager fuer optische systeme - Google Patents
Luftlager fuer optische systemeInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C32/00—Bearings not otherwise provided for
- F16C32/06—Bearings not otherwise provided for with moving member supported by a fluid cushion formed, at least to a large extent, otherwise than by movement of the shaft, e.g. hydrostatic air-cushion bearings
-
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-
- G—PHYSICS
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- 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
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- G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
- G11B7/122—Flying-type heads, e.g. analogous to Winchester type in magnetic recording
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Description
E. 1240
5.12.1972 Lr/Mn
5.12.1972 Lr/Mn
Anlage zur Patent- und Ίξ
Gebrauchsmusterhilfsanmeldung ?/
Es ist bekannt, daß mit einem Gasstrahl ein nahezu reibungsloses Luftlager gebildet werden kann, durch das sich entgegen
einer Kraft ein bestimmter Abstand zu einer vorgegebenen Fläche aufrechterhalten läßt. ,Das betreffende System schwimmt dann sozusagen
auf einem Luftkissen. Ein Beispiel einer solchen Lagerung ist in der Zeitschrift SMPTE, KOv. 1970, S. 99 gezeigt.
Hier ist ein Mikroskop-Objektiv X gegenüber einer rotierenden , ./
Platte (Fig. 1) durch ein Luftlager gelagert. Zu diesem Zweck ' J
ist an dem Objektiv ein Hohlraum angebracht, dessen dne Seite " _jdurch
eine Anzahl von winzigen öffnungen durchbohrt ist. Durch . die öffnungen wird mit einem Druck von etwa einer Atmosphäre Luft
hindurchgedrückt, so daß das System X, entgegen der Wirkung ei-
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— 2 —
ner Blattfeder, welche das System auf die Platte D zu drücken
sucht, auf annähernd konstantem Abstand gehalten wird. Die Erfindung befaßt sich mit einer Verbesserung eines solchen Luftlagersystems
für optische Linsen, durch die die Stabilität gegenüber raschen Bewegungen der Gegenfläche wesentlich erhöht
werden kann. Bei einem bekannten System wird durch die seitlich des Objektivs angesetzte Lochplatte einerseits eine Verbreiterung
und andererseits eine Gewichtserhöhung des optischen Systems bewirkt. Das Gewicht des optischen Systems wirkt sich
nachteilig auf die Stabilisierung des Abstandes aus, da bei sehr schnellen Flatterbewegungen der gegenüberliegenden Scheibe
das System wegen der großen Trägheit diesem nicht mehr zu folgen vermag. Ein Nachteil der Verbreiterung des optischen Systems
besteht darin, daß von der Fläche der Scheibe, z.B. einer mit Fernsehsignalen beschrifteten Platte, der Band der Platte nicht
voll ausgenutzt werden kann, da sonst das optische System ins Kippen geraten würde. Ein weiterer Nachteil der breiten Luftlagerfläche
besteht in einer Verschlechterung der Abstandsstabilisierung, da nur Unebenheiten der Platte ausgeglichen werden
können, deren seitliche Ausdehnung größer als die des Luftlag« ist.
Die oben genannten Nachteile werden dadurch überwunden, daß erfindungsgemäß nur eine einzige öffnung in der optischen Achse
des Systems vorgesehen ist, durch die außer der Luft auch das Lichtstrahlbündel des optischen Systems hindurchtritt. Bei einer
solchen Konstruktion wird eine Verbreiterung des optischen Systems und eine Gewichtserhöhung durch das Luftlager vermieden.
Das Gewicht des optischen Systems läßt sich in einem Verhältnis 1 ; 20 und mehr herabsetzen, die Fläche der Platte fast bis zum
äußersten Hand ausnutzen. Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sind im folgenden anhand der Begleitzeichnung erläutert.
Von diesen zeigen:
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225960A
Fig. 1 ein bekanntes I/uftlagersystem für Mikroskop-Objekte,
Fig. 2 das erfindungsgemäße Luftlagersystem. · .
Bas System der bekannten Anordnung besteht aus einem Linsensystem
1, welches in einer zylindrischen Fassung befestigt ist, sowie einem seitlich angesetzten Hohlraum 2$ der mit einer Zuführung
zur Einleitung von Preßluft oder Gas versehen ist.. Die Vorderseite der Kammer 2 ist mit zahlreichen Bohrungen 3 versehen,
aus denen eine größere Anzahl Gasstrahlen heraustreten. Dieses System wird mit weichen Blattfedern gegen eine nicht geaeigte
rotierende Scheibe angedrückt. Der austretende Luftstrom erzeugt eine Gegenkraft, die der Federkraft das Gleichgewicht
zu halten sucht. Der sich einstellende Abstand ist im Mittel gerade
so groß, daß das in das Objektiv eintretende Lichtbündel auf die rotierende Platte fokussiert wird* Das bekannte System
hat wegen der seitlichen Kammer ein beträchtliches Gewicht und eine Ausdehnung von ca. 4cm, so daß der Rand der Platte, vor »
.welcher die Optik in Stellung gehalten wird, um' den Betrag von etwa 2cm nicht ausgenutzt werden kann.
Die erfindungsgemäße Konstruktion-eines Objektivs mit Luftlager
ist in Fig. 2 gezeigt. Das Objektiv weist eine Kappe 4 mit planer Vorderfläche und mit einer zentrischen Bohrung zum Durchtritt
des Lichtes und der Luft für das Luftlager auf. Ein Zuführungskanal 5 für die Preßluft ist an dem Objektiv befestigt.
Gestaltet man die Hülse der Mikroskop-Optik aus Magnesium oder einem anderen Leichtmetall oder aus Kunststoff, so kann das Gewicht
des luftgelagerten Objektivs noch wesentlich herabgesetzt werden. Eine Herabsetzung auf 1 bis 2 Gramm ist realisierbar.
Mit nur einer Austrittsöffnung für das Luftlager wird gegenüber einer Anordnung mit einer größeren Anzahl von Austrittsöffnungen
bei gleicher Tragkraft der Luftlager die Austrittsgeschwindigkeit
erhöht, so daß die Entfernung von Staubteilchen auf dem;
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Speiche rm ediu' verbessert wird. Da die Luft-Auetrlttsöffnung
vor den Objektiv liegt, vird außerdem einer Diffusion von Metalldäitpfen,
wie nie beim BohreIbVorgang auf dem ßpeichermedium
entstehen, Keßen die Objjek ti voberf lache entgegengewirkt. ·
Das Objektiv wird von einer Blattfederaufhängung geführt, die nur einen Bewegungsfreiheitsgrad zuläßt. Sine Vorspannung übt
eine Kraft auf das Objektiv In ftiohtung Bildplatte aus. Dieser
Kraft wird durch die Druckkräfte des Ififtpolstere das Gleichgewicht
gehalten· Die VorSpannung soll sich bei einer Bewegung
des Objektive innerhalb des ßtellbereiehs relativ wenig ändern,
weil nur dann die Einstellung des Gleichgewichts der Kräfte mit
vernachlässigbaren Änderungen des Abstandee zwischen Objektiv
und Platte verbunden ist.
Eine Weiterbildung der Erfindung besteht darin, die Abstandshaltung
der luftgelagerten Optik mit der ßpurführung Ku koppeln.
Hit einem zusätzlichen Freiheitsgrad des Objektives senkrecht zur Spur kann man eine Spurnachführung bei der Abtastung durch
seitliche Objektivbewegungen erzielen. Der ßchreibfleck bewegt sich dabei um dieselbe Strecke wie das Objektiv; es ergibt sich
daher ein großer Stellbereich. Wegen des sehr geringen Objektiv-Gewichte läßt sich eine Regelfrequenz von 50 Hz erreichen, wie
sie für den Ausgleich einer exzentrischen Einspannung der Bildplatte erforderlich ist. Die Anwendung des beschriebenen"I/uftlagers
zur Einhaltung eines konstanten Abstände8 zwischen Objektiv
und Speichermedium ist nicht auf den Fall beschränkt, daß das
Objektiv axial beweglich ist, um der Oberfläche des Speichermediums
folgen zu können. Als Umkehrung hierzu kann das Objektiv feststehen und das Speichermedium in Strahlrichtung etwas beweglich
sein.
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Claims (1)
- PatentanspruchLuftlager für optische Systeme zur Stabilisierung des Ab-Standes zwischen dem System und einem beweglichen Speichermedium, bei dem ein Luftstrom durch öffnungen in dem System auf das Speichermedium gerichtet ist und das System selbst . beweglich aufgehängt ist, dadurch gekennzeichnet, daß nur eine einzige öffnung in der optischen Achse des Systems vorgesehen ist, durch die außer der Luft auch das Lichtstrahlenbündel des optischen Systems hindurchtritt und daß das optische System zum Ausgleich schneller Abstandsschwankungen extrem leicht gehalten ist.409824/0493Leerseite
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-
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