DE2924924C2 - Optisch-mechanischer Abtaster - Google Patents

Description

1, einen Permanentmagnetbereich 2, Joche 3, Platten 29 und einen beweglichen Bereich 4 auf. Hinter der Basis 1 i'nid der Permanentbereich 2 und die beiden Joche 3 fest vorgesehen, die den Permanentmagnetbereich 2 zwischen sieh einspannen.

Der bewegliche Bereich 4 weist einen Spiegelbereich 6 auf, der an einem Spiegelsubstrat 22 (siehe F i g. 6,12) aus Aluminium, beispielsweise über ein doppelflächiges Klebband, haftet. Ein ringförmiger Ansatz 21, der beispielsweise aus Aluminium besteht, erstreckt sich von dem Spiegelsubstrat 22 von seinem Umfang nach rückwärts; um den ringförmigen Ansatz 21 ist eine Spule 7 gewickelt Ein Ende eines Zapfens 12 aus einem elastischen Material, wie beispielsweise Gummi, ist an einer hinteren Fläche des Spiegelsubstrates 22 angebracht; ein Befestigungsteil 11, das beispielsweise aus Aluminium besteht, ist an dem Zapfen 12 befestigt, und zwar in einem Bereich rund um sein freies Ende.

Eine flache Verbreiterung 33 des Zapfens 12 bedeckt teilweise die hintere Fläche des Spiegelsubstrates 22, so daß die hintere Oberfläche 28 des Substrates 22 teilweise frei liegt (siehe F i g. 6 und 141 Eine patronenförmige Aussparung 26 ist in der Oberfläche der flachen Verbreiterung 33 ausgebildet, während eine radial verlaufende, V-förmige Nut 27 in derselben Oberfläche in einem Bereich ausgebildet ist, welcher der patronenförmigen Aussparung 26 radial gegenüberliegt.

Wie in den Fig. 14 und 15 dargestellt ist. ist an der hinteren Oberfläche 33 ein zentraler Ansatzbereich 25 ausgebildet. Ein ringförmiger Umfangsflansch 23 an der hinteren Oberfläche 33 des Spiegelsubstrates 22 und eil; inneres Ende 24 des Verriegelungsbereiches 2, 11 weisen Oberflächen auf, die jeweils in einem Winkel von ungefähr 45° in bezug auf die hintere Oberfläche 33 verlaufen.

Eine vertikale Nut 18 ist in jeder Seite des hinteren Bereiches der Basis 1 (siehe Fig.4 und 9) ausgebildet, wobei ein unteres Ende ein seitliches Loch aufweist, das von der Vorderfläche der Basis 1 aus verläuft. Eine geflanschte Elektrode 5 in Form einer Stange ist so weit in das seitliche Loch eingeführt, bis der Flansch 20 die Vorderfläche der Basis 1 berührt. Dann wird ein Bereich der Elektrode 5, der frei liegt, im rechten Winkel so gebogen, daß dieser Bereich in die Nut 18 paßl. Die L-förmigen Elektroden 5 sind elektrisch mit Leitungsdrähten 8 der Spule 7 jeweils verbunden.

Die Basis 1 ist mit einem nach oben verlaufenden Bereich ausgebildet an dessen Vorderfläche eine Platte 29 in geeigneter Weise angebracht ist (siehe F i g. 8). Die Platte 29 bildet gemeinsam mit den Jochen 3 einen magnetischen Kreis, der den zwischen die hinteren Endberc iche der Joche 3 (siehe F i g. 2,4 und 5) eingespannten bzw. eingeklemmten Permanentmagneten 2 enthält.

Der nach oben verlaufende Bereich der Basis 1 ist mit einem Mittelloch 31 ausgebildet, das sich seitlich über den gesamten nach o.ben verlaufenden Bereich erstreckt (siehe die F i g. 8,11). Der senkrechte Bereich der Basis 1 ist weiterhin mit einem Gewindeloch 9 versehen, das zu dem Mittelloch 31 verläuft (siehe Fig. 8, 9, 10). Eine Schraube 13 ist so in die Gewindebohrung 9 eingesetzt, daß der Verriegelungsbereich 11 des beweglichen Bereiches 4. der in das Mittclloch 31 eingesetzt ist, mit dem oberen Ende der Schraube 13 in Eingriff kommt, um den beweglichen Bereich 4 in der gewünschten Lage zu fixieren (siehe F i g. 5 und 6).

Eine Spitzschraube 17 ist in bezug auf die Basis 1 fest angebracht. Die Spitzschrauben !4,15 und 16 lassen sich einstellen, wie in den F i g. 5 und 6 zu erkennen ist. Die oberen Bereiche der Schrauben 14 unti 17 passen in die V-förmige Nut 27 bzw. die konische Aussparung 26 und bilden einen Drehpunkt für den beweglichen Bereich 4. Die oberen Bereiche der Schrauben 15 und 16 sind so angepaßt, daß sie mit der hinteren Oberfläche 28 des Spiegelsubstrates 22 in Berührung kommen, um die Drehung des beweglichen Bereiches 4 zu begrenzen.

Wie in F i g. 9 dargestellt ist, weist der hintere Bereich der Basis 1 drei Flächen X'. Y' und Z' auf, die jeweils

ίο senkrecht zueinander verlaufen und als Berührungsbezugsflächen in bezug auf den Permanentmagneten 2 und die Joche 3 dienen. Die Flächen X', Y' und Z' berühren jeweils die Flächen X. Y und Z der Joche 3 (siehe F i g. 7). An den Verbindungsbereichen zwischen den Flächen X'und den Flächen Z'der Basis 1 sind jeweils Aussparungen 32 ausgebildet; zwischen der Ebene 30 und der Fläche Z'der Basis 1 ist eine vorher bestimmte Stufe ausgebildet.

An dem oberen Umfang des nach oben verlaufenden Bereiches der Basis ist ein Vorsprung 10 vorgesehen. Die Höhe des Vorsprungs 10 ist so ausgewählt, daß der äußere Umfang des beweglichen Bereiches 4 nach seiner Anbringung an der Vorderfläche des senkrechten Bereiches des beweglichen Bereiches 4 gleich dem Oder höher als der obere Bereich der Spule 7 des beweglichen Bereiches 4 wird.

Wie in F i g. 9 dargestellt ist, sind die vier Ecken 34 bis 37 des Bodenbereiches der Basis 1 weggeschnitten, so daß Flächen entstehen, die jeweils einen Winkel von 45° in bezug auf die Seitenflächen der Basis 1 bilden. Zwei Befestigungslöcher 38 und 39 (siehe F i g. 3) sind in der Bodenfläche der Basis 1 ausgebildet, während eine Kerbe bzw. Nut 19 in dem Vorderbereich des Bodenbereiches der Basis 1 vorgesehen ist.

Wenn durch die Leitungsdrähte 8 ein Strom von den Anschlüssen 5 zu der Spule 7 zugeführt wird, dreht sich der bewegliche Bereich 4 um eine Achse, die durch die Punkte der Schrauben 14 und 17 definiert wird, welche jeweils die Böden der V-förmigen Nut 27 bzw. der konisehen Aussparung 26 berühren.

Diese Drehung ist auf eine elektromagnetische Kraft zurückzuführen, die durch ein Magnetfeld erzeugt wird, das durch die Kombination des Permanentmagnetbereiches 2, der Joche und der Platte 29 gebildet wird; dieses Magnetfeld ist in F i g. 4 durch die Pfeile angedeutet. Als Ergebnis hiervon wird es möglich, die optische Richtung eines an dem Spiegelbereich reflektierten Strahls in die gewünschte Richtung zu variieren. Der Bereich, in dem sich der bewegliche Bereich 4 drehen kann, wird durch

so Einstellung der Höhen der Spitzen der Schrauben 15 und 16 bestimmt, welche die Drehung des beweglichen Teiles 14 begrenzen, indem sie mit der Ebene 28 des Spiegelsubstrates in Berührung kommen. Wenn der Stromfluß durch die Spule 7 beendet ist, kehrt der bcwegliche Bereich 4 aufgrund der Elastizität des Kernbereiches 12 in die Ausgangsstellung zurück.

Die bewegliche Spiegelanordnung hat ein geringes Gewicht, weil der bewegliche Bereich nicht den Permanentmagneten enthält und der Abstand zwischen dem Spiegelbereich und dem Drehpunkt sehr gering gemacht werden kann. Damit kann der bewegliche Bereich sogar winzigen Änderungen folgen und wird durch äußere Magnetfelder kaum beeinflußt.

Die Casis 1 kann in einem geeigneten Bereich eines

b^r> optischen Aufzeichnungs- und Wiedergabegerätes für Informationen (nicht dargestellt) durch einen Vorsprung/Nut-Eingriff zusammen mit Hilfe von Schrauben angebracht werden. Im einzelnen kann es sich dabei

5

um folgende Konstruktion handeln: Metallschrauben 14 und 17 mit der Aussparung 26 und

Das Chassis (nicht dargestellt) des Aufzeichnungs- und der Nut 27, die in dem Ansatzbereich aus Gummi ausge-Wiedergabegerätes wird mit einem Vorsprung mit ei- bildet ist, definiert wird, und da die Justierung der Drenem Kopf versehen, der in die Nut 19 der Basis 1 der hung durch den Kontakt der hinteren Oberfläche 28 des beweglichen Spiegelanordnung paßt. Das Chassis kann 5 Metallsubstratcs 22 mit den Spitzen der Metallschrauweiterhin zwei Schlitze aulweisen, deren Lage und Brei- ben 15 und 16 erreicht wird, bestehen keine Probleme in te der Lage und Breite der Gewinde 38 und 39 entspre- bezug auf Resonanz-Schwingungen des Drehpunklsychen die in der Basis 1 ausgebildet sind (siehe Fig. 3). stems, und auch das Ausmaß der Drehung wird sicher Die Nut 19 und die Schlitze ermöglichen eine Feinregu- zwischen den Extremwerten begrenzt, lierung der lagebewegüchen Spiegelanordnung in be- ι ο Die Rückstellkraft des beweglichen Bereiches ist auszug auf das Chassis der optischen Aufzeichnungs- und reichend, weil der Biegepunkt des Zapfens 12 weiter Wiedergabevorrichtung für Informationen. nach hinten verschoben werden kann, da zunächst von

Da der Basisbereich 1 drei Flächen A". Y' und Z' der Ebene der Ansatz 25 gegen den Zapfen 12 vorsteht, aufweist, die senkrecht zueinander verlaufen, können Der Umfangsflansch 23 des Spiegelsubstrates 22 bildet der Permanentmagnetbereich 2 und die Joche 3, bei- !■> eine Verstärkung und führt insgesamt zu einer Verrinspielsweise durch einen Klebstoff, exakt ohne Verwcn- gcrung des Gewichtes des Substrates 22. Weiterhin dung einer Spannvorrichtung fixiert werden. kann der Zapfen 12 dadurch gebildet werden, daß Kau-

Eins der Joche 3 kann die in Fig.3 gezeigte Form tschuk bzw. Gummi in eine Form eingespritzt wird, die haben, während das andere Joch 3 eine Form hat, die sich zwischen der Halterung und dem Spiegelsubstrai symmetrisch zu der in F i g. 7 gezeigten Form ist. Bei der 20 22 befindet, da die Winkel des Flansches und des Endbein F i g. 7 gezeigten Form der Joche 3 können die gebo- reiches der Halterung 11 jeweils 45" betragen. Dadurch genen Bereiche Za bis 3d von einer Bezugsebene vorste- ergibt sich eine sehr exakte Definition der Lagebeziehen. Die im Verbindungsbereich der Ebenen Λ" und Y' hung zwischen der Halterung 11 und dem Substrat

ausgebildeten Aussparungen 32 und der abgestufte Be-

reich zwischen der Ebene Z' und der Ebene 30 erleich- 25 Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

tern die Fixierung der loche 3 unabhängig von den vorstehenden, gebogenen Bereichen.

Eine Bewegung der Anschlüsse 5 wird durch ihre L-Form, die in die seitlichen Löcher paßt, und die in der Basis 1 ausgebildeten Nuten 18 verhindert. Es besteht jo also keine Gefahr, daß die Zuleitungsdrähte 8 des Spulenbereiches 7 nach dem Anlöten an die Anschlüsse 5 brechen oder sich lösen können.

Obwohl bei dieser Ausführungsform die Spule frei liegt, besteht nicht die Gefahr, daß die Spule 7 bei einer zufälligen Berührung beschädigt wird. Dies ist auf folgendes zurückzuführen: Da sich nach der Montage des beweglichen Bereiches 4 an der Basis 1 der Vorsprung 10 im wesentlichen auf der gleichen Höhe wie der oberste Bereich der Spule 7 oder etwas höher befindet, kann man die bewegliche Spiegelanordnung zwischen dem Vorsprung 10 und dem Boden der Basis 1 halten. Weiterhin kann die bewegliche Spiegelanordnung wegen der weggeschnittenen Ecken 34 bis 37 ihrer Basis in einem relativ schmalen Raum angebracht werden.

Wie oben erwähnt wurde, beeinflussen äußere Magnetfelder die bewegliche Spiegelanordnung mit dem oben beschriebenen Aufbau kaum. Es ist deshalb nicht erforderlich, die Lage des Spiegelbereiches in horizontaler Richtung zu regulieren. Es reicht aus, wenn ihre vertikale Lage eingestellt wird. Als Ergebnis hiervon kann die Lagereinstellung leicht unter Verwendung von nur zwei Schrauben 14 und 17 erfolgen. Da eine der beiden Schrauben 17 an der Basis 11 angebracht ist, läßt sich die Regulierung nur mittels einer einzigen Schraube 14 durchführen. Da weiterhin, wie oben erwähnt wurde, der Drehpunkt durch die Justierschrauben 14 und 17 definiert wird, muß kein getrennter Drehpunkt vorgesehen werden. Da der Drehpunkt durch die Spitzen der Schrauben 14 und 17 gebildet wird, kann er mit der to Aussparung und Nut 26 und 27 zusammenfallen. Sogar dann, wenn sich der Abstand zwischen den Punkten der Schrauben 14 und 17 aufgrund von Schwierigkeiten bei der Herstellung ändert, kann die V-förmige Nut 27 solche Herstellungstoleranzen kompensieren. bi

Der Ansatzbereich 33 kann aus einem geeigneten Material wie beispielsweise Gummi, bestehen. Da der Drehpunkt durch die Berührungspunkte der Spitzen der

Claims (1)

1 2

erwähnten Art sind an der Spiegclanordnung Perma-

Patentansprüche: ncntmagnele befestigt, während entsprechende Spulenanordnungen ortsfest vorgesehen sind. Neben einer ge-

1. Optisch-mechanischer Abtaster mit einem auf ringen Abtastgeschwindigkeit:des Abtasters ist auch die seiner Rückseite mitlig mit Hilfe eines elastischen 5 leichte Störbeeinflussung dieser Anordnung durch Zapfens elastisch gehaltenen mittels Spule und Per- fremde Magnetfelder nachteilig.

manentmagnet elektromagnetisch auslcnkbarcm Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zuSpiegel, dadurch gekennzeichnet, daß die gründe, einen optisch-mechanischen Abtaster der ein-Spule (7) einen zylindrischen rückwärtigen Ansatz gangs erwähnten Art derart weiterzubilden, daß eine (21) des Spiegels (6, 22) bildet, daß die Spule (7) aui 10 leichte Einstcllbarkcit der Schwingachse des Spiegels zwei diametral gegenüberliegenden Seilen von Jo- bei einer verbesserten Abschirmung der Anordnung gechen (3) umgeben ist, deren andere Enden an dem gen fremde Magnetfelder erreicht wird.
• ortsfest gehalterten Permanentmagneten (2) bcfe- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelösi. stigt sind, daß den Jochen (3) gegenüber auf der daß die Spule (7) einen zylindrischen rückwärtigen AnInnenseite der Spule (7) zur Schließung des magneti- 15 satz (21) des Spiegels (6, 22) bildet, daß die Spule (7) auf sehen Flusses eine ortsfeste, von dem elastischen zwei diametral gegenüberliegenden Seiten von Jochen Zapfen {!2) mit Spiel durchsetzte Platte (29) vorge- (3) umgeben ist, deren andere Enden an dem ortsfest sehen ist. und daß zur Einjustierung der Schwenk- gehalterten Permanentmagneten (2) befestigt sind, daß achse des Spiegels an dessen Rückseite an zwei in den lochen (3) gegenüber auf der Innenseite der Spule bezug auf den elastischen Zapfen (12) diametral gc- 20 (7) zur Schließung des magnetischen Flusses eine ortsfcgenüberliegenden Stellen zwei ortsfest gehaltene sie, von dem elastischen Zapfen (12) mit Spiel durchsctz-Schrauben (14,17) vorgesehen sind. te Platte (29) vorgesehen ist, und daß zur Einjustierung

2. Optisch mechanischer Abtaster nach An- der Schwenkachse des Spiegels an dessen Rückseite an Spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zapfen zwei in bezug auf den elastischen Zapfen (12) diametral (12) einen verbreiterten Endbercich (11, 25, 33) auf- 25 gegenüberliegenden Stellen zwei ortsfest gehaltene weist, über den er an der Rückseite der Spicgclan- Schrauben (14,17) vorgesehen sind.

Ordnung befestigt ist. Mit einem derartigen Abtaster läßt sich die Schwcnk-

3. Optisch mechanischer Abtaster nach An- achse des Abtasters auf einfache Weise festlegen und spruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß wc- justieren. Gleichzeitig wird erreicht, daß der Einfluß nigstens eine der Schrauben (14,17) verstellbar ist. jo fremder Magnetfelder praktisch ausgeschaltet wird, in-

4. Optisch mechanischer Abtaster nach einem der dem sich die Spule in einem sehr engen Spalt von pol-Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die schuhartig angepaßten Teilen bewegen kann.
Spitzen der Schrauben (14, 15) gegen als Lager (26, Weitcrc vorzugsweise Ausgestaltungen der Erfin-27) ausgebildete Teile der Rückseite der Spicgclan- dung gehen aus den Unleransprüchcn hervor.
Ordnung(6,22)anliegen. r> Fig. 1 eine Vorderansicht einer Ausführungsform ειδ. Optisch mechanischer Abtaster nach An- ncr beweglichen Spiegelanordnung nach der vorliegcn-

spruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens den Erfindung.

eines der Lager (26, 27) in Furm einer V-Nut ausgc- F ig. 2 eine Ansicht der rechten Seite der bcwegli-

bildet ist, die radial in bezug auf den Zapfen ausge- chcn Spiegelanordnung nach l-'i g. 1,

richtet ist. 40 Fig. 3 eine Ansicht von unten auf die bewegliche

6. Optisch mechanischer Abtaster nach einem der Spiegelanordnung nach Fig. 1,

Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein F i g. 4 eine Draufsicht auf die bewegliche Spiegelanweiteres Paar von mit ihren Spitzen gegen die Rück- Ordnung nach Fig. 1.

seite der Spiegelanordnung vorstehenden Schrau- Fig. 5 eine Rückansicht der beweglichen Spiegelanben (15, 16) zur Begrenzung des Drehwinkels des 45 Ordnung nach Fig. 1,

Spiegels (6) vorgesehen ist. Fig. 6 einen Querschnitt längs der Linie b-b von

F i g. 1 durch die bewegliche Spiegelanordnung.

Fig. 7 eine perspektivische Ansicht eines Jochs der

beweglichen Spiegelanordnung nach Fig. 1.

50 Fig. 8 eine Vorderansicht der beweglichen Spiegel-

Die Erfindung betrifft einen optisch-mechanischen anordnung nach Fi g. 1, jedoch ohne ihre beweglichen

Abtaster mit einem auf seiner Rückseite mittig mit Hilfe Teile,

eines elastischen Zapfens elastisch gehaltenen, mittels Fig.9 eine Draufsicht auf die bewegliche Spiegelan-Spule und Permanentmagnet elektromagnetisch aus- Ordnung nach F i g. 8,
lenkbarem Spiegel. 55 Fig. IO eine Ansicht der rechten Seile der bewegli-

Ein herkömmlicher beweglicher Abtaster verwendet chcn Spiegelanordnung nach F i g. 8.

einen beweglichen Permanentmagneten, der in einem Fig. 11 eine Rückansicht der beweglichen Spicgclan-

von einem stationären Spulenbereich erzeugten Ma- Ordnung nach Fi g. 8.

gnetfeld angeordnet ist, sowie einen Spiegel, der auf Fi g. 12 eine Vorderansicht des beweglichen Teils der

einer Oberfläche des Permanentmagneten aufgebracht w> beweglichen Spiegelanordnung nach Fig. 1,

ist. Bei einer solchen beweglichen Spiegelanordnung er- F" ig. 13 eine Ansicht der rechten Seite des bcwcgli-

gibt sich auf Grund dieser Konstruktion jedoch der chcn Teils von F i g. 12.

Nachteil, daß die Lage des Spiegels durch ein iiußeres Fig. 14 eine Rückansicht des beweglichen Teils nach

Magnetfeld beeinflußt werden kann. Hin solches äiiße- F ig. 12, und

res Magnetfeld kann beispielsweise durch eine An- 1,5 F i g. 15 einen Querschnitt längs der Linie X V-XV von

triebseinrichtung für ein Objektiv erzeugt werden, mit Fig. 1 durch das bewegliche Teil,

demdcr Laserstrahl auf die Oberfläche der Platte fokus- Wie sich aus den F i g. 1 bis 15 ergibt, weist der op-

sicrt wird. Bei einem bekannten Abtaster der eingangs tisch-mechanischc Abiaster im wesentlichen eine Basis