DE3202269C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein optisches Abtastgerät zur Infor­ mationserfassung aus einer Informationsspur auf einem Auf­ zeichnungsträger, wie es im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 im einzelnen angegeben ist.

Ein in dieser Art gebauter Abtastkopf für eine optische Lesevorrichtung ist aus der DE-OS 26 45 326 bekannt. Bei diesem bekannten Abtastkopf sind für den Spurverfolgungsvor­ gang einerseits und den Fokussiervorgang andererseits ge­ trennte Verstelleinrichtungen vorgesehen. Der Fokussiervor­ gang erfolgt mit Hilfe einer ersten Spule, die sich im Felde eines ersten Permanentmagneten befindet und bei Speisung mit Strom eine das optische System tragende Scheibe entgegen der Kraft von Blattfedern verstellt. Für den Spurverfolgungsvor­ gang ist eine weitere Spule vorgesehen, die sich im Felde eines anderen Permanentmagneten befindet, der einen parallel zur optischen Achse des optischen Systems gerichteten Ma­ gnetfluß erzeugt. Ein derartiger Systemaufbau verlangt zum einen eine relativ große Anzahl von Einzelteilen und ist zum anderen und vor allem mit erheblichem Platzbedarf verbunden, so daß die Gesamtabmessungen des Abtastgerätes relativ groß werden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Abtast­ gerät der eingangs erwähnten Art so auszubilden, daß es sich durch eine verringerte Anzahl von Einzelteilen und insbeson­ dere eine sehr gedrängte Bauform auszeichnet.

Die gestellte Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch ein Abtastgerät, wie es im Patentanspruch 1 gekennzeichnet ist; vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Kerngedanke der Erfindung ist eine Magnetkreisausbildung, bei der Magnetglieder in zur Spurverfolgungsrichtung senk­ rechter Richtung angeordnet sind, wobei Fokussierungs- und Spurverfolgungsspulen so zusammen in einem Magnetspalt ange­ ordnet sind, daß sie einen Magnetkreis miteinander teilen, wodurch sowohl der Vorgang der Fokussierung als auch der Vorgang der Spurverfolgung mit Hilfe dieses gemeinsamen Ma­ gnetkreises durchgeführt werden können. In Anwendung dieses Grundprinzips führt die Erfindung zu einem Abtastgerät, das nur wenige Einzelteile und geringe Abmessungen aufweist und eine lange Lebensdauer besitzt.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung im einzelnen beschrie­ ben. Es zeigt

Fig. 1 eine optische Abtastvorrichtung in perspektivischer Explosionsdarstellung;

Fig. 2 eine schematische Draufsicht auf die Vor­ richtung nach Fig. 1 und

Fig. 3a bis 3c verschiedene Betriebszustände der Vorrichtung in schematischer Darstellung.

Wie dargestellt ist ein optisches System 1 zum Fo­ kussieren eines Lichtstrahls von einer - nicht darge­ stellten - Lichtquelle auf einen Datenträger, nämlich eine Platte, durch einen Halter 2 am oberen Teil einer Spulengruppe befestigt, welche die Spulen 7, 8 a bis 8 d umfaßt. Die Spulengruppe ist in einem magnetischen Spalt 17 angeordnet, der von zwei Permanentmagneten 4 a und 4 b sowie Magnetgliedern 3 a, 3 b und 5 gebildet wird. Das Magnetglied 5 hat in seinem zentralen Teil eine durchgehende Bohrung 6 für den Durchgang des Licht­ strahls durch das Magnetglied 5. Der Magnetspalt 17 erstreckt sich parallel zur Richtung des Spurführungs­ vorgangs. Ein Motor für den Drehantrieb der Platte ist auf einer sich in Richtung des dargestellten Pfeiles erstreckenden Linie angeordnet.

Ein Fokussiervorgang läuft wie folgt ab: Eine An­ triebsspule 7 hat die Form eines Hohlzylinders von rechteckigem Querschnitt. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, besteht ein großer Spalt zwischen der Antriebsspule 7 und dem Magnetglied 5, so daß die Spule 7 sich in Richtung der Spurführung bewegen kann und damit der Hub des Spurführungsvorganges groß gewählt werden kann. Vier Fokussier-Plattenfedern 9 a bis 12 a sind auf einem Halter 14 an einem nicht dargestellten Kör­ per bzw. Gehäuse befestigt. Die vier Plattenfedern 9 a bis 12 a werden durch den Stromfluß durch die Spule 7 verformt. Gleichzeitig werden ein bewegbares Zwischen­ glied 13, Spurführungs-Plattenfedern 9 b bis 12 b und Halteglieder 16 a, 16 b für die Spurführungs-Plattenfe­ dern in Richtung des Fokussiervorgangs verschoben. Wenn der Fokussiervorgang durchgeführt ist, sind die Spurführungs-Plattenfedern 9 b bis 12 b keinerlei Ver­ formung unterworfen, da diese Federn eine hohe Steifig­ keit in Richtung des Fokussiervorgangs haben, so daß das bewegliche Zwischenglied 13 zusammen mit der Spulen­ gruppe verschoben wird.

Der Spurführungsvorgang wird im folgenden anhand der Fig. 3a bis 3c beschrieben. Der Spurführungsvor­ gang wird durch vier Antriebsspulen 8 a bis 8 d durchge­ führt, die an der Außenseite der Antriebsspule 7 für den Fokussiervorgang befestigt sind. Wie aus Fig. 3a ersichtlich, sind die Antriebsspulen 8 a bis 8 d an der Spule 7 so befestigt, daß nur ein Teil jeder die­ ser Antriebsspulen 8 a bis 8 d sich im Magnetspalt 17 befindet. Wenn somit ein elektrischer Strom durch die Spulen 8 a und 8 c in Richtung des Pfeiles α und durch die Spulen 8 b und 8 d in Richtung des Pfeiles β gemäß Fig. 3b fließt, dann wird die Spulengruppe in Richtung des Pfeiles γ bewegt, wenn der Magnetfluß B in der in Fig. 3a dargestellten Richtung verläuft. Wenn anderer­ seits ein elektrischer Strom durch die Spulen 8 a und 8 b in Richtung des Pfeiles X und durch die Spulen 8 b und 8 d in Richtung des Pfeiles Y gemäß Fig. 3c fließt, dann bewegt sich die Spulengruppe in der Richtung des Pfeiles Z. Zum Spurführungsvorgang ist das bewegli­ che Zwischenglied 13 außer Betrieb, d. h. es bewegt sich nicht, da jede der Fokussier-Plattenfedern 9 a bis 12 a eine große Steifigkeit in Richtung der Spur­ führung hat, wobei jedoch die Spurführungs-Platten­ federn 9 b bis 12 b verformt werden. Aus diesem Grunde ist die Spulengruppe nur in Richtung der Spurführung wirksam.

Wie vorstehend beschrieben, ermöglicht die Er­ findung die Durchführung des Fokussier- und des Spur­ führungsvorganges unter Verwendung nur eines Magnet­ spaltes, der sich parallel zur Richtung des Spurfüh­ rungsvorganges erstreckt. Aus diesem Grunde ist auch die Anzahl an Teilen zur Erzeugung eines statischen Magnetfeldes gering und die Abmessungen der Abtast­ vorrichtung sind klein. Ferner bestehen die Platten­ federn aus einem elektrisch leitenden Metall, wobei jedes der vier Paare von Plattenfedern 9 a und 9 b, 10 a und 10 b, 11 a und 11 b sowie 12 a und 12 b sich in einem Körper befinden und das bewegliche Zwischen­ glied aus einem Isolationsmaterial besteht, um die Federnpaare gegeneinander elektrisch zu isolieren. Da­ her können die Plattenfedern als Leiterdrähte für einen Fokussierstrom und für einen Spurführungsstrom verwendet werden. Eine herkömmliche Antriebsspule hat den we­ sentlichen Nachteil, daß die Leiterdrähte der An­ triebsspule durch Ermüdung brechen, weil sie entspre­ chend den Vorgängen eines beweglichen Teils verformt werden. Ein weiterer Nachteil liegt darin, daß die Leiterdrähte einen unerwünschten Einfluß auf den Be­ trieb des beweglichen Teils haben. Andererseits hat die vorstehend erläuterte Ausführung gemäß der Erfindung eine längere Lebensdauer und größere Wartungsinter­ valle, da sie keine Leiterdrähte besitzt. Die Be­ zugszeichen 15 a bis 15 d in Fig. 1 kennzeichnen die Drähte zum Verbinden der Vorrichtung mit einem An­ triebskreis.

Schließlich kann die Breite einer optischen Ab­ tastvorrichtung gemäß der Erfindung in Richtung der Spurführungsbahn gleich oder kleiner als die Hälfte eines herkömmlichen optischen Abtastsystems betra­ gen, welches in zwei Richtungen bewegbar ist.

Claims (8)

1. Optisches Abtastgerät zur Informationserfassung aus einer Informationsspur auf einem Aufzeichnungsträger mit einem optischen System zum Erzeugen eines Abtast­ lichtpunktes, das sowohl in Richtung seiner optischen Achse als auch in zur Informationsspur senkrechter Rich­ tung mit Hilfe einer elektromagnetischen Einrichtung verstellbar ist, die wenigstens zwei entgegen der Wir­ kung von Federkräften bewegbare Spulen aufweist, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:

• - wenigstens einen Magnetkreis aus Permanentmagneten (4 a, 4 b) und Magnetgliedern (3 a, 3 b, 5);
• - in jedem Magnetkreis einen Magnetspalt (17) mit sowohl zur Spurverfolgungsrichtung als auch zur optischen Achse des optischen Systems (1) senkrechter Magnet­ flußrichtung;
• - eine in den oder die Magnetspalte (17) eintauchende bewegliche Fokussierungsspule (7) mit einer zur opti­ schen Achse des optischen Systems (1) senkrechten Wicklungsebene;
• - wenigstens einer starr an einer Wicklungsfläche der Fokussierungsspule (7) befestigten und nur mit einem Teilbereich in dem Magnetfeld des oder der Magnetspal­ te (17) liegenden Antriebsspule (8 a, 8 b, 8 c, 8 d) für die Spurverfolgung, wobei der in dem Magnetfeld des oder der Magnetspalte (17) liegende Teilbereich der Antriebsspule (8 a, 8 b, 8 c, 8 d) Stromflußelemente in einer sowohl zur Magnetflußrichtung im Magnetspalt (17) als auch zur Spurverfolgungsrichtung senkrechten Richtung aufweist;
• - ein mit der Fokussierungsspule (7) starr verbundenes optisches System (1) mit im Zentralbereich der Fokus­ sierungsspule (7) liegender Lichtdurchtrittsöffnung (6).

2. Abtastgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der wenigstens eine Magnetkreis ein erstes Magnet­ glied (3 a), ein zweites Magnetglied (3 b) und ein drittes Magnetglied (5) sowie ein Paar von Permanentmagneten (4 a und 4 b) aufweist, von denen die drei Magnetglieder (3 a, 3 b und 5) in Bezug aufeinander in einer im wesentlichen senkrechten Richtung zu den Richtungen des Fokussiervor­ ganges und des Spurverfolgungsvorganges angeordnet sind und die Permanentmagnete (4 a und 4 b) mit den Magnetglie­ dern (3 a, 3 b und 5) verbunden sind, um Magnetfluß in den Magnetspalten (17) zwischen dem ersten bzw. dem zweiten Magnetglied (3 a bzw. 3 b) einerseits und dem dritten Ma­ gnetglied (5) andererseits zu erzeugen.

3. Abtastgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsspule aus einer Mehrzahl von Spulen (8 a bis 8 d) aufgebaut ist, die so auf der Fokussierungsspule (7) angeordnet sind, daß ein Teilbereich jeder dieser Spulen (8 a bis 8 d) mit dem Magnetfluß gekoppelt ist.

4. Abtastgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das dritte Magnetglied (5) eine Bohrung (6) für den Durchgang eines den Abtastlichtpunkt bildenden Licht­ strahls aufweist.

5. Abtastgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das optische System (1) mit einem feststehenden Hal­ ter (14) über erste Koppelglieder (9 a, 10 a, 11 a, 12 a) und zweite Koppelglieder (9 b, 10 b, 11 b, 12 b) verbunden ist, von denen die ersten Koppelglieder (9 a, 10 a, 11 a, 12 a) eine Bewegung des optischen Systems (1) relativ zum Halter (14) in einer ersten Richtung und die zweiten Koppelglieder (9 b, 10 b, 11 b, 12 b) eine solche Bewegung in einer zweiten Richtung erlauben.

6. Abtastgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Koppelglieder jeweils wenigstens je eine in der ersten bzw. in der zweiten Richtung verformbare Platten­ feder (9 a, 10 a, 11 a, 12 a bzw. 9 b, 10 b, 11 b, 12 b) vorge­ sehen sind.

7. Abtastgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß als erste und zweite Koppelglieder jeweils zwei Paare von einander gegenüber angeordneten Plattenfedern (9 a, 10 a, 11 a, 12 a bzw. 9 b, 10 b,11 b, 12 b) vorgesehen sind.

8. Abtastgerät nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Koppelglieder (9 a, 10 a, 11 a, 12 a und 9 b, 10 b, 11 b, 12 b) aus elektrisch leitendem Material bestehen und Stromzuführungen zur Fokussierungsspule (7) und zur An­ triebsspule (8 a, 8 b, 8 c, 8 d) bilden.