DE2608035C2

DE2608035C2 - Vorrichtung zum Fokussieren eines Strahlungsbündels

Info

Publication number: DE2608035C2
Application number: DE2608035A
Authority: DE
Inventors: Eduard Eindhoven Camerik
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1975-03-10
Filing date: 1976-02-27
Publication date: 1983-06-01
Also published as: DE2608035A1; IT1057678B; JPS51113706A; FR2304139A1; AT347711B; JPH0229526Y2; NL164689B; DK96376A; GB1536203A; SE7602603L; NL164689C; ATA168276A; NO760795L; SE412135B; CA1073101A; AU1184576A; NL7502803A; ES445863A1; AU501590B2; US4021101A

Description

— einem Gestell,

— einem Objektiv mit einer Anzahl optischer Linsen, die in einer Linsenfassung angeordnet sind,

— einem elektromagnetischen Antriebssystem zum axialen Verschieben des Objektivs gegenüber dem Gestell in der Richtung der optischen Achse, bestehend aus einer mit einem axialen Ende der Linsenfassung und in konzentrischer Beziehung damit verbundenen zylinderförmigen Spule sowie einem Dauermagnetkreis mit einem zylinderförmigen Dauermagneten und einem zylinderförmigen Luftspalt für die Spule und

— einer Parallelführung zur axialen Führung des Objektivs gegenüber dem Gestell,

dadurch gekennzeichnet, daß

— die Parallelführung aus einer zylinderförmigen, mit dem Gestell (38) veibundenen Lagerbuchse (47) und aus der genau passend axial gleitend in ihr verschiebbaren zylinderförmigen Linsenfassung (41) besteht,

— der zyünderförmige Luftspalt (46) sich an der dem Aufzeichnungsträger zugewandten Seite des Objektivs (39) befindet „nd

— die von der Linsenfassung (41) getragene Spule (45) von der Seite des Aufzeichnungsträgers in den Luftspalt (46) eingeführt ist

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2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der dem Aufzeichnungsträger zugewandten Seite auf dem Gestell (38) eine entfernbare Abdeckhaube (51) mit einer Anschlußzunge (52) für die Fokussiervorrichtung angeordnet ist, mit der Anschlüsse (53) der mit dem Objektiv (39) verbundenen Spule (45) elektrisch verbunden sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Objektiv (39) und die Abdeckhaube (51) mit miteinander zusammenarbeitenden, den axialen Hub des Objektives gegenüber dem Gestell (38) begrenzenden Anschlagmitteln (54, 55) versehen sind.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß für die Linsenfassung (41) eine Verdrehsicherung (57,58) vorgesehen ist.

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Fokussieren eines von einer Strahlungsquelle herrührenden Strahlenbündels auf einem Aufzeichnungsträger, insbesondere zum Fokussieren eines von einer Lichtquelle herrührenden Lichtbündels auf die reflektierende Oberfläche einer Videoplatte, mit

— einem Gestell,

— einem elektromagnetischen Antriebssystem zum axialen Verschieben des Objektivs gegenüber dem Gestell in der Richtung der optischen Achse, bestehend aus einer mit einem axialen Ende der Linsenfassung und in konzentrischer Beziehung damit verbundenen zylinderförmigen Spule sowie einem Dauermagnetkreis mit einem zylinderförmigen Dauermagneten und einem zylinderiärmigen Luftspalt für die Spule und

— einer Parallelführung zur axialen Führung des Objektivs gegenüber dem Gestell.

Eine Vorrichtung dieser Art ist aus »Philips Technische Rundschau«, 33, 1973/74, Nr. 7, Seite 202, bekannt Im Hinblick auf die gewählte Spieldauer und die Bandbreite des aufgezeichneten Videosignals muß die Vorrichtung beim Abspielen einer Platte sehr kleine Einzelheiten wahrnehmen können. Dies erfordert eine Optik mit einer großen optischen Öffnung und folglich einer geringen Tiefenschärfe. Auch ist eine äußerst genaue Zentrierung des beim Auslesen verwendeten Lichtbündels notwendig, das von einer Laserquelle herrührt und auf die Informationsspur auf der Platte gerichtet ist Die Platte kann Unebenheiten aufweisen von 100 bis 500 μη), während die Tiefenschärfe des Objektivs, mit dem das Auslesebündel auf die Platte fokussiert wird, etwa 1 μπι ist. Weiter kann die Exzentrizität der Spur 100 μπι betragen, während das Lichtbündel mit einer Genauigkeit von 0,2 μπι auf die Spur zentriert gehalten werden muß, und zwar zur Vermeidung von Obersprecherscheinungen.

Die Fokussiervorrichtung soll mit einer Plattenumdrehung, d. h. bei einer Schiefstellung und damit bei einer Schwingungsfrequenz von 25 Hz der Platte um 500 μπι in axialer Richtung folgen können. Für Schwingungsanteile höherer Frequenzen, die aus Plattenunebenheiten resultieren, nimmt die Amplitude schnell ab mit einer Zunahme 'ler Frequenz. Ein Regelkreis, mit dem das Objektiv mit der Genauigkeit von I μπι auf die Platte fokussiert gehalten wird, muß den auftretenden Unregelmäßigkeiten im wesentlichen folgen können, wobei es am schwierigsten ist, die 25 Hz-Störung mit einer großen Amplitude auf maximal 1 μπι auszuregeln. Die mechanischen Einzelteile der Fokussiervorrichtung müssen möglichst einfach gehalten werden, und zwar zum Erzielen eines möglichst geringen Gestehungspreises.

Bei der bekannten Fokussiervorrichtung besteht das elektromagnetische Antriebssystem aus einer mit der von der Platte abgewandten Seite des Objektivs verbundenen zylinderförmigen Spule mit einem Dauermagnetkreis, wobei die zylinderförmige Spule in einem Luftspalt im Dauermagnetkreis axial beweglich ist. Das Objektiv und die damit verbundene Spule sind gegenüber dem Dauermagnetkreis durch Zuführen einer Spannung zu der Spule bzw. eines Stromes durch die Spule analog zum Antreiben eines elektrodynamischen Lautsprechers beweglich. Das Objektiv ist in relativ schlaffen Blattfedern elastisch aufgehängt, und zwar zur Vermeidung großer Verschiebekräfte des Objektivs außerhalb des Resonanzgebietes. Die dazu erforderlichen Ströme durch die zylinderförmige Antriebsspule würden eine für die optischen Elemente des Objektivs unerwünschte Erwärmung herbeiführen. Die Federn sind andererseits starr genug, um seitliche Bewegungen des Objektivs zu vermeiden.

Ungünstig ist die veitiSltnismäßig aufwendige Montage des Objektivs, weil eine mechanische Verbindung der Blattfedern mit dem Objektiv sowie mit den ortsfesten Teilen der Fokussiervorrichtung notwendig ist.

Ferner sind auch die Einstell- oder Justierarbeiten für das Objektiv wegen der geforderten Präzision äußerst schwierig, weil der Laserstrahl genau auf die Mitte der Objektivführung ausgerichtet werden muß. Für die Einstellarbeiten muß das Objektiv aus dem Lager herausgenommen und durch eine Meßvorrichtung ersetzt werden. Da das bekannte Objektiv nach dem Ausbau der Federn nur nach unten herausnehmbar ist, muß zum Herausnehmen genügend Freiraum bleiben, d. h. es müssen zusätzlich mehrere im Wege liegende Teile herausgenommen werden. Dies ist aufwendig und hat den weiteren Nachteil, daß beachtliche Neujustierungen notwendig werden.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Fokussiervorrichtung zu schaffen, bei der das Objektiv in einer Weise angebracht ist, die es möglich macht, das Gesamtsystem leicht zu demontieren und genau ausgerichtet zu montieren zum Zwecke einer wirtschaftlichen Herstellung und Einstellung sowie des Services.

Die gestellte Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß

— die Parallelführung aus einer zylinderförmigen, mit dem Gestell verbundenen Lagerbuchse und aus der genau passend axial gleitend in ihr verschiebbaren Linsenfassung besteht,

— der zylinderförmige Luftspalt sich an dei dem Aufzeichnungsträger zugewandten Seite des Objektivs befindet und

— die von der Linsenfassung getragene Spule von der Seite des Aufzeichnungsträgers in den Luftspalt eingeführt ist.

Bei dieser Anordnung kann die Linsenfassung nach oben herausgehoben werden, um die Meßvorrichtung einzusetzen. Nach dem Justieren wird die Meßvorrichtung wieder durch die Linsenfassung ersetzt. Wegen der genauen Führung der Linsenfassung in der Lagerbuchse nimmt die Linsenfassung nach dem Ausmessen genau die gewünschte Lage ein.

Es ist an sich aus der GB-PS 9 79 727 bekannt, ein Mikroskopobjektiv in einer Lagerbuchse mit Gleitringen axial zu lagern. Die bei lichtabgefasteten Plattenspielern auftretenden Einstellprobleme treten dabei aber nicht auf und sind nicht gelöst.

Um zu vermeiden, daß unerwünschte Staubteilchen in die Fokussiervorrichtung eindringen, ist nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß an der dem Aufzeichnungsträger zugewandten Seite auf dem Gestell eine entfernbare Abdeckhaube mit einer Anschlußzunge für die Fokussiervorrichtung angeordnet ist, mit der Anschlüsse der mit dem Objektiv verbundenen Spule elektrisch verbunden sind.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Objektiv und die Abdeckhaube mit miteinander zusammenarbeitenden, den axialen Hub des Objektives gegenüber dem Gestell begrenzenden Anschlagmitteln versehen sind. Schließlich ist auch noch für die Linsenfassung eine Verdrehsicherung vorgesehen.

Die Erfindung wird anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert Es zeigt

F i g, 1 einen Schnitt durch die Mitte einer Fokussiervorrichtung, die an der Unterseite einer Videoplatte auf einem beweglichen Schlitten angeordnet ist, auf dem außer der Fokussiervorrichtung auch andere optische Teile des Lichtweges angeordnet sind (gemäß der Linie I-I in Fig.2), wobei die Linsenfassung von oben in den

ίο übrigen Teil in der Vorrichtung gesteckt ist,

F i g. 2 eine Draufsicht der Fokussiervorrichtung nach Fig. 1, wobei ein Teil einer abdeckenden biegsamen Manschette fortgelassen ist.
Eine in F i g. 1 dargestellte Fokussiervorrichtung 37 besteht aus einem Gestell 38, einem Objektiv 39 mit einer zylinderförmigen Linsenfassung 41 und einer Linsenbuchse 40, aus einem Dauermagneten 42, einem Weicheisenmagnetkern 43, einer weichmagnetischen Schließplatte 44, einer zylinderförmigen, von der Linsenfassung 41 getragenen Spule 45, einem Luftspalt 46, einer Lagerbuchse 47 für die Linsenfassung 41 und einer biegsamen Manschette 4S, die mi / wei konzentrischen Falten 49 und 5ö versehen ist Die äpi ie 45 ist von der Seite des Aufzeichnungsträgers her, d. h. gemäß F i g. 1 von oben her, in den Luftspalt 46 eingesetzt. Die weichmagnetische Schließplatte 44 befindet sich an der dem Aufzeichnungsträger zugewendeten Seite des Objektivs. Dadurch ist es möglich, das Objektiv 39 zusammen mit der Linsenfassung 41 und der Spule 45

jo nach oben abzunehmen bzw. von oben aufzusetzen.

Die Manschette 48 ist auf einer entfernbaren Abdeckhaube 51 befestigt Diese besteht aus Kunststoff und ist klemmend auf die Schiießplatte 44 gedrückt. Die Abdeckhaube enthält zwei metallische Anschlußzungen

J5 52. Diese dienen zum elektrischen Verbinden der Anschlüsse 53 der Spule 45 mit einem elektronischen Regelkreis, mit dem die Stellung des Objektivs 39 gesteuert wird.

Das aus der Abdeckhaube 51, dem Objektiv 39, der Manschette 48, der Linsenfassung 41 und der Spul·;: 45 bestehende Bauteil kann in axialer Richtung von den übrigen Teilen der Fokussiervorrichtung entfernt werdt.i. Dies wird weitgehend erleichtert durch die Tatsache, daß die Spulenanschlüsse mit den auf der

4> Haube 51 befestigten Anschlußzungen 52 verbunden sind, so daß die Spulenanschlüsse nicht gelöst zu werden brauchen. Das Zusammenhalten der obengenannten Einzelteile an einer einzigen Einheit wird weiter dadurch erleichtert, daß das Objektiv 39 und die Abdeckhaube 51 mit miteinander zusammenarbeitenden Anschlagmitteln 54 und 55 versehen sind. Dabei besteht das Anschlagmittel 54 aus einem Ring, der auf einem zylinderförmigen Spulenträger 56 befestigt ist und zwei radiale Schlitze 57 enthält. Zwei Rippen 58 ragen ir Ji ;se Schlitze und dienen zur Vermeidung einer übermäßigen Verdrehung des Objektivs gegenüber dem Gestell bei der Montage und etwaiger Demontage, was zu einer Beschädigung der Anschlüsse 53 führen könnte. Das Anschlagmitte! 55 befindet sich an der Oberseite der Rippe 58.

Auf der Schließplocte 44 ist durch Verleimung noch ein aus Gummi bestehender Anschlagring 59 befestigt, und zwar üur Begrenzung des Abwärtshubes des Objektivs.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

1. Vomchvdng zum Fokussieren eines von einer Strahlungsquelle herrührenden Strahlenbündels auf einen Aufzeichnungsträger, insbesondere zum Fokussieren eines von einer Lichtquelle herrührenden Lichtbündels auf die reflektierende Oberfläche einer Videoplatte, mit