DE3302918A1 - Optische aufzeichnungs- und/oder leseeinrichtung - Google Patents

Description

- 6 Anwaltsakte: 3 2 600

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine optische Aufzeichnungs- und/oder Leseeinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, und betrifft insbesondere eine derartige optische Aufzeichnungs- und/oder Leseeinrichtung, welche in einem optischen Informationsauf zeichnungs-/Lesesystem verwendet ist, in welchem Information optisch auf eine Aufzeichnungsplatte, wie eine optische Videoplatte, aufgezeichnet oder von dieser gelesen wird. Insbesondere betrifft die Erfindung den Aufbau zum richtigen Positionieren eines Objektivs, das einen Teil einer derartigen kontaktfreien, optischen Aufzeichnungs-/ Leseeinrichtung darstellt, gegenüber der Aufzeichnungsfläche, wobei das Positionieren ein Scharfeinstellen und Nachführen einschließt.

In einem kontaktfreien Aufzeichnungs-/Lesesystem mit einem Laserstrahl sind keine Aufzeichnungsrillen in der Oberfläche einer Aufzeichnungsplatte ausgebildet, sondern statt dessen sind, wie in Fig. 1 dargestellt, eiförmige Vertiefungen 2 in der Oberfläche einer Aufzeichnungsplatte 1 ausgebildet, die entlang deren Umfang angeordnet sind, um dadurch Aufzeichnungsspuren zu bilden, üblicherweise sind derartige Vertiefungen 2 nur 0,1 Mikron tief, was 1/8 der Wellenlänge des zum Abtasten der Aufzeichnungsspuren verwendeten Laserstrahls entspricht. Wenn diese Vertiefungen 2 durch den Laserstrahl abgetastet werden, wird das Reflexionslicht von den Vertiefungen 2 im Vergleich zu dem Reflexionslicht von dem übrigen Teil der Aufzeichnungsfläche in der Phase verschoben. Auf diese Weise kann der Abtastlaserstrahl in Abhängigkeit von dem Vorhandensein oder Fehlen einer derartigen Vertiefung 2 moduliert wer-

°° den. Folglich wird bei Lesebetrieb eine derartige Phasenverschiebung in dem Laserstrahl festgestellt, um die in der Aufzeichnungsplatte 1 aufgezeichnete Information zu-

~ 7 —

rückzubilden. Folglich werden Bild- und Toninformatior. in Form von Vertiefungen 2 aufgezeichnet, indem deren Länge und Abstand geändert wird. Die übliche Größe einer derartigen Vertiefung 2 ist in Fig. 1 dargestellt.

Beim Schreiben von Information auf die Aufzeichnungsplatte 1 oder beim Lesen der aufgezeichneten Information von der Platte 1 müssen zwei wichtige Faktoren beachtet werden: (1) die Nachführsteuerung, um zu verhindern, daß der Laser-.^0 strahl von der augenblicklichen Aufzeichnungsspur abweicht, und (2) eine Fokussiersteuerung, um den Abtaststrahl vollkommen scharf eingestellt auf der Oberfläche der Aufzeichnungsplatte 1 zu halten.

*° In Fig. 2 ist eine herkömmliche optische Aufzeichnungs-/ Leseeinrichtung dargestellt, welche im allgemeinen ein Nachführsteuerglied 3 und ein Fokussiersteuerglied 4 aufweist. Wenn der Abtastlichtstrahl L,, beispielsweise ein Laserstrahl, zu dem Stellglied 3 geleitet wird, wie durch

Pfeile angezeigt ist, wird er zu dem Fokussiersteuerglied 4 reflektiert, wo der Strahl durch ein Objektiv 4a hindurchgeht und auf die Aufzeichnungsfläche 1_ der. Platte 1 in Form eines sehr kleinen Lichtflecks scharf eingestellt wird. Der Lichtstrahl L₁ wird in seiner Stärke auf

der Aufzeichnungsfläche 1_f moduliert, und der auf diese Weise modulierte Lichtstrahl wird dann reflektiert, so daß er denselben optischen Weg in umgekehrter Richtung zurücklegt; der reflektierte Lichtstrahl wird dann mittels

eines entsprechenden Detektors festgestellt. Der auf diese 30

Weise festgestellte Lichtstrahl kann dann demoduliert werden, um Video- und/oder Tonsignale zu erhalten.

Das Fokussiersteuerglied 4 entspricht in seinem Aufbau dem Schwingspulen-Antriebsabschnitt eines Lautsprechers. Wie in Fig. 2 dargestellt, weist das Stellglied 4 einen Magnetkreis 4b und eine Schwingspule 4c auf. Da der Aufbau und die Arbeitsweise einer Lautsprecher-Schwingspule

-δι bekannt ist, wird nachstehend nunmehr kurz der Aufbau und die Arbeitsweise des Fokussiersteuerglieds 4 beschrieben.

Der Magnetkreis 4b weist einen Dauermagneten und Weicheisenteile auf und ist entsprechend geformt um einen Spalt festzulegen, in welchem die Schwingspule 4b beweglich gehalten ist. In dem Spalt wird ein Magnetfluß hoher Dichte ausgebildet, welcher in der Richtung verläuft, die in der Richtung verläuft, welche zu dem die Spule 4c bildenden Draht senkrecht ist. Die Schwingspule 4c wird von einem flexiblen Teil 4d getragen, so daß sie sich in dem Spalt auf- und abwärts oder parallel zu dem Strahlengang bewegen kann. Mit der Schwingspule 4c ist mittels eines entsprechenden Halters das Objektiv 4a fest verbunden, das auf diese Weise zusammen mit der Schwingspule 4c auf- und abwärts bewegt wird. Wenn der Schwingspule 4c Strom zugeführt wird, welcher proportional dem Fokussierfehlersignal ist, das durch ein (nicht dargestelltes) Fokussierfehler-Fühlssy stern erzeugt worden ist, bewirkt die elektromagnetische Wechselwirkung zwischen dem zugeführten Strom und dem an die Spule 4c angelegten Magnetfeld, daß sich die Schwingspule 4c in Abhängigkeit von der Stromrichtung entweder auf- oder abwärts parallel zu dem Strahlengang bewegt, um dadurch das Objektiv 4a in dem scharf eingestellten Zustand zu halten.

Das Nachführsteuerglied 3, das in der Einrichtung der Fig. 2 verwendet wird, ist ein sogenannter Schwingspiegel. Hierbei ist an einem Unterteil 3b über ein elastisch federndes Teil 3a aus Gummi u.a. ein Spiegel 3c schwingend gehalten, an dessen beiden Enden Magnete 3d und 3e angebracht sind. Wenn Strom durch eine Wicklung 3f fließt, werden die Magnete 3d und 3e entweder zurückgestoßen oder angezogen, so daß der Spiegel 3c um das elastisch federnde Teil 3a herum in Schwingung gebracht wird, wodurch sich der Einfallswinkel des in das Objektiv 4a eintretenden Lichtsti-ahls . L, ändert.

- 9

j Auf diese Weise sind üblicherweise zwei getrennte Stellglieder vorgesehen, und zwar eines für eine Nachführsteuerung und das andere für eine Fokussiersteuerung, wobei die Glieder in einem Abstand voneinander entlang des Strahlengangs angeordnet sind. Aus diesem Grund ist die herkömmliche Einrichtung mit den zwei getrennten Stellgliedern 3 und 4 sperrig und zum Teil schwierig herzustellen, da die zwei Stellglieder während der Herstellung genau ausgerichtet werden müssen. Die gesamte Einrichtung

LQ sollte jedoch kompakt ausgebildet werden, damit der Abstand zwischen dem Objektiv 4a und dem lichtaufnehmenden Element, wie der Aufzeichnungsfläche 1f verkürzt werden kann, was dann dazu beitragen würde, die Nachweisgrenze des lichtaufnehmenden Elements zu vergrößern. Dies wird

[5 nachstehend im einzelnen erläutert. In einem üblichen Scharfeinstell-Nachweissystem, wie es in Fig. 3 dargestellt ist, sind ein Vierteilwellenlängenplättchen 5, ein Strahlenteiler 6, ein Ablenkprisma 7, ein Paar lichtaufnehmender Elemente 8a, 8b, eine Kopplungslinse 9 und eine Lichtquelle 10, wie eine Laserdiode, vorgesehen.

In dem dargestellten System wird ein Fokussierfehler mittels des Unterschieds in der Lichtmenge festgestellt, die mittels der beiden lichtaufnehmenden Elemente 8a und 8b empfangen worden ist, welche symmetrisch bezüglich der optischen Achse angeordnet sind. Wenn die Platte 1 in der scharfen Einstellposition angeordnet ist, wird das Reflexionslicht von der Platte 1 als paralles Licht zu dem lichtaufnehmenden Element 8a und 8b geleitet, wie in Fig. 3 dargestellt ist. Wenn dagegen die Platte 1 weit weg von dem Brennpunkt des Objektivs 4a angeordnet ist, wie durch die strichpunktierte Linie in Fig. 3 dargestellt ist, dann wird das Reflexionslicht von der Platte 1 hinter den 1ichtaufnehmenden Elementen 8a und 8b scharf eingestellt, wie in Fig. 4 dargestellt ist; wenn sich dagegen die Platte 1 näher bei dem Objektiv 4a als bei dem Brennpunkt befindet, wird das Reflexionslicht vor den lichtaufnehmenden Elementen 8a und 8b scharf eingestellt,

- 10 -

wie in Fig. 5 dargestellt ist. Wenn die Platte 1 weit weg von dem Brennpunkt des in Fig. 3 dargestellten Objektivs 4a angeordnet ist (Fig. 4) _f behalten in jedem Fall die Lichtflüsse auf den beiden Seiten der optischen Achse die gleiche Positionsbeziehung bezüglich der beiden lichtaufnehmenden Elemente 8a und 8b; wenn jedoch die Platte 1 über den Brennpunkt hinaus näher zu dem Objektiv 4a bewegt wird, wird die Positionsbeziehung der Lichtflüsse auf beiden Seiten der optischen Achse bezüglich der lichtaufnehmenden -Elemente 8a und 8b umgekehrt (Fig. 4 und 5), so daß ein Fokussierfehler anhand des Unterschieds in der von den lichtaufnehmenden Elementen 8a und 8b aufgenommenen Lichtmenge nicht festgestellt werden kann.

Um einen Fokussierfehler mit dem beispielsweise in Fig. ι b

dargestellten System richtig festzustellen, muß es so ausgeführt sein, daß der Lichtstrahl L, immer hinter den lichtaufnehmenden Elementen 8a und 8b scharf eingestellt wird. Wenn unter diesen Umständen die Größe einer Ver-Schiebung der Platte 1 in Richtung des Strahlengangs, welche der vorstehenden Bedingung genügt, oder die Nachweisgrenze der lichtaufnehmenden Elemente 8a und 8b mit e festgelegt ist, kann dies durch folgende Gleichung ausgedrückt werden:

^{e =} f²/2A-f

wobei f die Brennweite des Objektivs und 1 die äquivalente Strahlenganglänge zwischen dem Objektiv und den lichtaufnehmenden Elementen ist. Aus der vorstehenden Gleichung ist zu ersehen, daß der Wert von e vergrößert werden kann, indem die Strahlenganglänge 1 kleiner gemacht wird, wodurch dann eine Erhöhung der Nachweisgrenze der lichtaufnehmenden Elemente .angezeigt wird.

Gemäß der Erfindung soll eine kontaktfreie Aufzeichnungs-/ oder Leseeinrichtung geschaffen werden, welche sicherstellt, daß eine gewünschte Positionsbeziehung bezüglich eines Aufzeichnungsmaterials erhalten wird. Ferner soll

- 11 -

eine optische Auf zeichnungs~ und/oder Leseeinrichtung mit einem integrierten Positionssteuermechanismus geschaffen werden, um die Stellung des Objektivs in Abhängigkeit von einer unerwünschten Bewegung des zugeordneten Aufzeich-

,- nungsmaterials entsprechend zu steuern. Ferner soll gemäß der Erfindung eine optische Aufzeichnungs- und/oder Wiedergabeeinrichtung geschaffen werden, welche in vorteilhafterweise in Verbindung mit einer Aufzeichnungsplatte verwendet werden kann, auf welcher Information in ,Q Form einer Anzahl Vertiefungen aufgezeichnet ist.

Darüber hinaus soll gemäß der Erfindung eine Aufzeichnungs- und/oder Leseeinrichtung mit einem integrierten Positionssteuermechanismus geschaffen werden, um das Ob-

2g jektiv zu steuern, das bezüglich einer Aufzeichnungsplatte immer in der geforderten Position festzulegen ist, selbst wenn eine unerwünschte Bewegung in der Aufzeichnungsplatte beispielsweise aufgrund einer Exzentrizität, von Verwerfungen, oder aus anderen Gründen, wie DrehzahlSchwankungen ^der Platte, hervorgerufen wird. Schließlich soll gemäß der Erfindung eine optische Aufzeichnungs- und/oder Leseeinrichtung geschaffen werden, welche insbesondere entlang ihres Lichtwegs im Vergleich zu der herkömmlichen Einrichtung entsprechend kompakt ausgebildet ist.

Gemäß der Erfindung ist dies bei einer optischen Aufzeichnungsund/oder Leseeinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 erreicht. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteansprüchen angegeben.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen im einzelnen erläutert. Es zeigen: 35

Fig. 1 eine perspektivische Teilansicht einer üblichen Aufzeichnungsplatte, welche teilweise

_ 12 —

- 12 im Schnitt dargestellt ist;

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer herkömm*-

lichen optischen Aufzeichnungs- und/oder Leseg einrichtung mit zwei getrennten Stellgliedern

zum Steuern des Lichtstrahls, der auf einer bestimmten Stelle der Aufzeichnungsplatte scharf einzustellen ist;

2Q Fig. 3 eine schematische Darstellung der Anordnung eines üblichen Fokussierzustands-Nachweissystems;

Fig. 4 und 5 schematische Darstellungen zur Erläuterung der Wirkungsweise des Systems der Fig. 3, wobei Fig. 4 den unscharfen Zustand wiedergibt,

da der Lichtstrahl hinter dem Detektor fokussiert ist, während Fig. 5 den unscharfen Zustand wiedergibt, da der Lichtstrahl vor dem Detektor fokussiert ist;

Fig. 6 eine schematische Darstellung des Grundaufbaus einer Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 7 eine perspektivische Ansicht der optischen Aufzeichnungs- und/oder Leseeinrichtung, die ent

sprechend dem in Fig. 6 dargestellten Prinzip aufgebaut ist;

Fig. 8 eine in Einzelteile aufgelöste, perspektivische Darstellung der in Fig. 7 wiedergegebenen Ein

richtung;

Fig. 9 eine Draufsicht auf die in Fig. 7 wiedergegebene

Einrichtung;
35

Fig. 10 eine Schnittansicht der in Fig. 7 wiedergegebenen Einrichtung, entlang der Linie I-I in Fig. 9;

- 13 -

Fig. 11 eine Schnittansicht de.-r Einrichtung der Fig. entlang der Linie Il-II in Fig. 9;

Fig. 12 eine Ansicht der in Fig. 7 dargestellten Einrichtung von unten;

Fig. 13 eine Schnittansicht der optischen Aufzeichnungs- und/oder Leseeinrichtung gemäß einer weiteren

Ausführungsform der Erfindung; 10

Fig. 14 eine Draufsicht auf die in Fig. 13 dargestellte Einrichtung;

Fig. 15 eine perspektivische Ansicht, welche schema-

tisch einen Verbundspulenaufbau in der Einrichtung der Fig. 13 wiedergibt;

Fig. 16 (a) bis (d) schematische Darstellungen zur Erläuterung der Arbeitsweise des Verbundspulenaufbaus der Fig. 15;

Fig. 17 ein Blockdiagramm einer Antriebssteuerschaltung/ welche dazu verwendet werden kann, um die Stromzufuhr zu dem Verbundspulenaufbau der Fig. 15 zu steuern;

Fig. 18(a) und (b) perspektivische Ansichten, die schematisch eine andere Form des Verbundspulenauf-

baus darstellen, welcher in der Einrichtung der

Fig. 13 verwendet werden kann;

Fig. 19(a) und (b) bis Fig. 21(a) und (b) schematische

Darstellungen zur Erläuterung der Wirkungsweise des in Fig. 18(a) und (b) dargestellten 35

Verbundspulenaufbaus;

-14-

Fig. 22 eine Draufsicht auf die optische Aufzeichnungs-

und/oder Leseeinrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 23 eine Schnittansicht der in Fig. 22 dargestellten

Einrichtung entlang einer Linie IV-IV in Fig. 22;

Fig. 24 eine schematische Darstellung der Lagebeziehung -,Q zwischen der Verbundspule der erfindungsgemäßen

Einrichtung und einer Aufzeichnungsplatte;

Fig. 25 eine perspektivische Ansicht einer ersten Spulenanordnung aus einem Paar erster und zweiter ebener Wicklungen der zweilagigen Verbund

spule, die in der in Fig. 22 und 23 dargestellten Einrichtung verwendet ist;

Fig. 26 eine perspektivische Ansicht einer zweiten Spulenanordnung, die aus einem Paar dritter und

vierter ebener Wicklungen gebildet und auf der ersten Spulenanordnung der Fig. 25 ausgebildet sind, von der sie elektrisch isoliert sind;

Fig. 27(a) bis Fig. 29(b) schematische Darstellungen

zum Verständnis der Wirkungsweise der in Fig. 25 und 26 wiedergegebenen, zweilagigen Verbundspule;

Fig. 30(a) eine schematische Darstellung.in welcher der

ins einzelne gehende Aufbau einer ebenen Wicklung wiedergegeben ist, die so ausgeführt ist, daß der Strom durch jeden der L-förmigen Streifen der ebenen Wicklung fließt, welche gemäß einer Ausführungsform der Erfindung gleich be

messen sind;

- 15 -

Fig. 30 (b) und (c) Ersatzschaltungen der ebenen Wicklung

mit drei L-förmigen Streifen auf beiden Seiten des Diagronalstreifens, mit welchem alle L-förmigen Streifen verbunden sind;

5
Fig. 31(a) eine schematische Darstellung des im einzelnen

wiedergegebenen Aufbaus einer ebenen Wicklung, die so ausgeführt ist, daß der Strom durch jede der horizontalen Streifen der ebenen Wicklung ■ fließt, die gemäß einer weiteren Ausführungsform

der Erfindung gleich ausgebildet sind;

Fig. 31(b) eine Ersatzschaltung der ebenen Wicklung mit vier horizontalen Streifen, welche an beiden Enden verbunden sind, wie in Fig. 31 (a) dar

gestellt ist;

Fig. 32 ein Blickdiagramm der Antriebs-Steuerschaltung, welche dazu verwendet wird, die Arbeitsweise der zweilagigen Verbundspule mit den ersten und

zweiten, in Fig. 25 und 26 dargestellten WicKLungsanordnungen zu steuern;

Fig. 33 eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform der ersten Wicklungsanordnung

mit einem Paar erster und zweiter ebener Wicklungen, die in der erfindungsgemäßen Einrichtung verwendbar sind;

30Fig. 34 eine perspektivische Ansicht einer weiteren

Ausführungsform der zweiten Wicklungsanordnung, die aus einem Paar dritter und vierter ebener Wicklungen besteht, die in der erfindungsgemäßen Einrichtung zusammen mit der ersten Wicklungsanordnung der Fig. 3 3 verwendet werden;

- 16 -

0OV CO

Fig. 35(a) bis (d) schematische Darstellungen der ersten

ebenen Wicklung der ersten Wicklungsanordnung, welche zum Verständnis der Arbeitsweise der ersten in Fig. 33 dargestellten ebenen Wicklung benutzt werden;

Fig. 36 eine schematische Darstellung der zweiten ebenen Wicklung der ersten Wicklungsanordnung welche zum Verständnis deren Arbeitsweise benutzt wird;

Fig. 37 eine schematische Darstellung der dritten ebenen Wicklung der zweiten Wicklungsanordnung, welche zum Verständnis deren Arbeitsweise benutzt wird;

Fig. 38 eine schematische Darstellung der vierten ebenen Wicklung der vierten Wicklungsanordnung, welche zum Verständnis deren Arbeitsweise benutzt wird;

Fig. 39(a) eine Vorderansicht einer weiteren Ausführungsform einer ersten ebenen Wicklung, welche so ausgeführt ist, daß- der Strom durch jeden der schrägen, gleichgroßen Streifen fließt;

Fig. 39(b) eine Ersatzschaltung der ersten ebenen Wicklung mit fünf schrägen Streifen;

Fig. 40(a) eine Vorderansicht noch einer weiteren Ausführung sform der zweiten ebenen Wicklung, welche so ausgeführt ist, daß der Strom durch jeden der horizontalen, gleichgroßen Streifen fließt;

Fig. 40(b) eine Ersatzschaltung der zweiten ebenen Wicklung mit vier horizontalen Streifen;

- 17 -

Fig. 41 ein Blockdiagramm der Antriebs-Steuerschaltung

zum Steuern der Arbeitsweise der Einrichtung, welche die in Fig. 33 und 34 dargestellten ersten und zweiten Wicklungsanordnungen aufweist;

Fig. 4 2 eine perspektivische Ansicht noch einer weiteren Ausführungsform der ersten Wicklungsanordnung_; die ein Paar erster ebener Wicklungen und ein weiteres Paar zweiter ebener Wicklungen aufweist;

Fig. 43 eine perspektivische Darstellung noch einer weiteren Ausführungsform der zweiten Wicklungsanordnung > die ein Paar dritter ebener Wicklungen und ein weiteres Paar vierter ebener Wick

lungen aufweist;

Fig. 44 eine schematische Darstellung der ersten ebenen Wicklung der in Fig. 42 dargestellten ersten Wicklungsanordnung;

Fig. 45(a) eine Vorderansicht noch einer weiteren Ausführungsform der ersten ebenen Wicklung der in Fig. 4 2 dargestellten, ersten Wicklungsanordnung, die so ausgeführt ist, daß der Strom durch je

den horizontalen, gleichmäßig großen Streifen fließt;

Fig. 45(b) eine Ersatzschaltung der ersten ebenen Wicklung der Fig. 45(a) mit drei horizontalen

Streifen;

Fig. 46 ein Blockdiagramm der Antriebs-Steuerschaltung zum Steuern der Zufuhr eines Ansteuer- ^° Stroms zu den ersten und zweiten, in Fig. 42

und 43 dargestellten Wicklungsanordnungen, und

- 18 -

47 eine Vorderansicht einer weiteren Ausführungsform einer ebenen Wicklung, die in den. Verbundspulen zu verwenden ist.

In Fig. 6, welche den Grundaufbau einer Ausführungsform der ο

erfindungsgemäßen Einrichtung wiedergibt, ist durch eine ein Magnetfeld erzeugende Einrichtung, welche später im einzelnen beschrieben wird, ein magnetischer Kreis, ein Magnetkreis, ausgebildet, welcher schematisch durch gestrichelte

,Q Linien 21 bis 24 in vier Abschnitten wiedergegeben ist, aber in Wirklichkeit in Ringform kontinuierlich um die Mittenachse 0 verläuft. Es ist eine erste Antriebswicklung 25 (von der nur zwei Wicklungssegmente dargestellt sind), so vorgesehen, daß sie diese Teile z.B. 21a bis 24a der Magnetkreise z.B. 21 bis 24 schneidet, welche bezüglich der Mittenachse 0 radial verlaufen. Folglich sind die dargestellten Segmente der ersten Antriebswicklung 25 beispielsweise so vorgesehen, daß der obere Teil 21ä des Magnetkreises 21 in der Z-Richtung und der obere Teil 23a des Magnetkreises 23, welcher bezüglich der Mittenachse O gegenüber dem Magnetkreis 21 angeordnet ist, auch in der Z-Richtung geschnitten wird. Ferner ist eine zweite Antriebswicklung 26 vorgesehen, die in Kreisform festgelegt ist, dessen Mittelpunkt auf der Mittenachse O angeordnet ist; die zweite Antriebswicklung 26 schneidet die durch die Linien 21 bis 24 dargestellten Magnetkreise in der Umfangsrichtung. Wie später noch klar wird, sind diese ersten und zweiten Antriebswicklungen auf demselben Spulenkörper vorgesehen, um einen integrierten Aufbau festzulegen. Jedoch wird der Antriebsstrom unabhängig von dem anderen durchgelassen.

Wenn, wie in Fig. 6 dargestellt, diese Teile 21a bis 24a der Magnetkreise 21 bis 24 bezüglich der Mittenachse O in radialer Richtung ausgerichtet sind, wenn Strom so zugeführt wird, daß er die erste Antriebswicklung 25 im Uhrzeigersinn durchfließt, bewegt sich die erste Antriebswicklung 25 zusammen mit der zweiten Antriebswicklung 26

- 19 -

in der X-Richtung. Eine Umkehr der Richtung des zugeführten Stroms hat eine Bewegung in der entgegengesetzten Richtung zur Folge. Wenn dagegen Strom zugeführt wird, der durch die zweite.Antriebswicklung 26 entgegen dem Uhrzeigersinn fließt, bewegt sich die zweite Antriebswicklung zusammen mit der ersten Antriebswicklung 25 in der Z-Richtung, während der im Uhrzeigersinn verlaufende Stromfluß die entgegengesetzt Bewegung hervorruft.

Aufgrund des vorstehend beschriebenen Prinzips kann durch Anbringen eines Objektivs an dem Spulenkörper, um welchen die ersten und zweiten Antriebswicklungen gewickelt sind, wobei der Spulenkörper beweglich gehaltert ist, eine Ausführungsform der optischen Aufzeichnungs- und/oder Leseeinrichtung gemäß der Erfindung erhalten werden. Wenn sie so ausgeführt ist, daß sie den in Fig. 6 dargestellten Aufbau hat, entspricht die Z-Richtung der Scharfeinste.il- oder Fokussierrichtung, und die X-Richtung entspricht der Nachführrichtung. Da mit einem solchen Aufbau die erste Antriebswicklung 25 zur Nachführungssteuerung und die zweite Antriebswicklung 26 zur Fokussiersteuerung übereinandergelagert auf demselben Spulenkörper vorgesehen sind, kann die Einrichtung als Ganzes entlang der optischen Achse in ihrer Länge erheblich kurzer gemacht werden und weist folglich eine kompakte Größe auf. In Fig. 7 ist die optische Aufzeichnungs- und/oder Leseeinrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung dargestellt, welche den in Fig. 6 wiedergegebenen Grundaufbau aufweist. Pas heißt, die Einrichtung weist die erste Antriebswick-

^ou lung 25a, welche der Wicklung 25 in Fig. 6 entspricht, und die zweite Antriebswicklung -26A auf, welche der Wicklung 26 in Fig. 6 entspricht. Die Wicklungen 25A und 26A sind um denselben Spulenkörper 27 gewickelt, welcher im allgemeinen die Form eines Zylinders hat, und an dessen oberen Ende ein Objektivelement 15 vorgesehen ist. Die oberen und unteren Teile des Spulenkörpers 27 werden durch obere und untere Federteile 28 bzw. 29 getragen, welche

- 20 -

ihrerseits fest an einem Hauptgehäuse 30 angebracht sind. Außer dem Objektivelement 15 können auch ein oder mehrere der in Fig. 3 dargestellten Bauelemente, wie eine Lichtquelle und lichtaufnehmende Elemente, an dem Spulenkörper 27 angebracht werden.

Insbesondere anhand von Fig. 8 wird im einzelnen beschrieben, wie die Federteile 28 und 29 an dem Hauptgehäuse 30 angebracht sind. Der obere Federteil 28 weist eine recht-

2Q eckige Form auf und besteht aus einem Paar einander gegenüberliegend angeordnete Wandungsabschnitt 28a und 28a¹, welche durch Verbindungsabschnitte 28b fest miteinander verbunden sind, welche so geformt sind, daß sie einen Raum 28c festlegen, in dessen Mitte zum Positionieren das Objektivelemente 15 einbringbar ist. Wie dargestellt, sind die Wandungsabschnitte, die in X-Richtung verlaufen in der Mitte unterbrochen, wodurch einander gegenüberliegende freie Enden gebildet sind. Überbrückungsplatten 28c und 28c¹ sind, wie dargestellt, an den gegenüberliegenden freien Enden von der Innenseite aus angebracht,und die Überbrückungsplatten 28c und 28c¹, die an den freien Enden der Wandungsabschnitte 28a und 28b angebracht sind, sind in Nute 29c und 29c' eingesetzt, die in T-förmigen Zwischentragteilen 19a bzw. 19a¹ aus-' gebildet sind. Die Überbrückungsplatten 28c und 28c¹ sind jeweils in der Mitte mit kleinen Durchgangslöchern 28d bzw. 28d' versehen-Die Löcher 28d und 28d' werden während der Herstellung zum Ausrichten verwendet, indem jeweils Stifte durch das Loch 28d oder 28d' und einen Einschnitt 29d oder. 29d" in dem Tragteil 29a und 29a¹ eingeführt werden. Wie durch die strichpunktierten Linien in Fig. 8 angezeigt ist, werden die Zwischentragteile 29a und 29a' mittels Schrauben 33a und 33a¹ in Ausschnitten 32a bzw. 32a¹ befestigt, welche am oberen Ende des oberen Zylinders 31 des Gehäuses 30 ausgebildet und Y-Richtung ausgerichtet sind.

Wie aus Fig. 8 zu ersehen, ist das untere Federteil 29 identisch dem oberen Federteil 28 ausgeführt, aber mit

- 21 -

seiner Oberseite nach unten angeordnet.. Der untere Zylinder 34 des Gehäuses 30 ist so ausgeführt/ daß ein ringförmiges Flanschteil 35 eingepaßt werden kann. Das Flanschteil 35 weist ein Paar Nute 36a und 36a¹ auf, welche nach κ dem Zusammenbau in ihrer Lage den Nuten 29c und 29c' des oberen Federteils 28 entsprechen. Das untere Federteil 29 weist ebenfalls fest angebrachte überbrückungsplatten 38c und 38c' auf, und folglich kann das untere Federteil 29 in der richtigen Lage angeordnet werden, indem die

2Q Überbrückungsplatten 38c und 38c' sicher in die entsprechenden Nute 37a und 37a' des Flanschteils35 eingebracht werden. Ähnlich wie bei dem oberen Federteil 28 ist das Flanschteil 3 5 mit Löchern 37a und 37a' versehen, und die Überbrückungsplatten 38c und 38c' weisen ebenfalls Löcher 38d bzw. 38d' auf, die während der Herstellung verwendet werden, um eine richtige Ausrichtung zwischen den Elementen zu erreichen.

Wie vorstehend beschrieben, sind nach dem Zusammenbau die Federteile 28 und 29 so angeordnet, daß sie einen vorderen Zwischenraum zwischen den entsprechenden Verbindungsabschnitten 28b und 29b festlegen, um darin den Spulenkörper 27 zu halten, und folglich ist er so ausgeführt, daß der Spulenkörper 27 sich nicht nur in der X- sondern auch in der Z-Richtung bewegen kann. Das obere Ende des oberen Zylinders 31 ist mit vier Ausschnitten 39 bis 4 2 versehen, die in ihrer Lage vier Ecken des oberen· Federteils 28 entsprechen, durch ein Raum zur Bewegung des oberen Federteils 28 in der X-Richtung geschaffen ist. In ähnlicher Weise ist das Flanschteil 35 zu dem gleichen Zweck mit vier Ausschnitten 39' bis 42' versehen.

Nunmehr wird im einzelnen beschrieben, wie der Spulenkörper 27 an den Federtragteilen 28 und 29 angebracht wird. Wie in Fig. 10 dargestellt, ist ein Haltering 43 fest und dicht an den oberen Teil des Objektivelements 15 angpaßt, welcher dann durch den Ausschnitt 28c des

- 22 -

1 oberen Federteils 28 fest in dorn hohlen Teil 27a des Spulenkörpers 27 sitzt, wobei eine Gummi-Unterlagscheibe zwischen dem Haltering 43 und dem oberen Federteil 28 angeordnet ist. Bei dem unteren Halterungsaufbau ist eine Metallunterlagscheibe 45 vorgesehen, die an dem unteren Ende des Spulenkörpers 27 anliegt, und dann sind das untere Federteil 29 und eine Gummi-Unterlagscheibe 46 in dieser Reihenfolge angeordnet, wodurch ein Flansch 47 von unten fest und dicht in dem hohlen Teil 27a des Spulen-2Q körpers 27 sitzt. Wie in Fig. 10 dargestellt, ist das untere Ende des unteren Zylinders 34 ebenfalls mit Ausschnitten 39" bis 42" versehen, deren Lage der Lage der Ausschnitte 39' bis 42' entspricht.

Der Spulenkörper 27 weist einen abgedeckten Zylinderabschnitt 27b auf, an welchem ein Paar Stege 27c und 27d vorgesehen ist. Die zweite Antriebswicklung 26A ist um einen Zylinderabschnitt (27c) und zwischen die Stege 27c und 27d gewickelt. Wie in Fig. 7 und 9 dargestellt, sind die Stege 27c und 27d teilweise entfernt; um Ausschnittsteile 48 bis 51 festzulegen, welche an gegenüberliegenden Seiten des Spulenkörpers 27 ausgebildet und entlang der Y-Richtung angeordnet sind. Folglich ist die erste Antriebswicklung 25A um den Spulenkörper 27 gewickelt, wobei diese Ausschnitte 48 bis 51 als Führungen dienen. Der in der Erfindung verwendbare Spulenkörper 27 ist nicht, wie dargestellt, auf einen zylindrischen Aufbau beschränkt, sondern kann irgendeine andere entsprechende Form, beispielsweise die Form einer polygonalen Säule aufweisen.

Nunmehr wird der einen Magnetfluß erzeugende Aufbau der Erfindung beschrieben.Wie in Fig. 10 dargestellt, ist ein inners Joch 52 vorgesehen, welches im allgemeinen die Form eines.Flansches hat, der an seiner Unterseite bezüglich seines Flanschteils ausgerichtet ist, und dessen zylindrischer Teil sich von dem Flanschteil aus nach oben erstreckt.

- 23 -

Der Flanschteil des inneren Jochs 52 sitzt fest in dem Gehäuse 30, und ist mittels eines zwischen dein Joch 52 und dem Flanschteil 3 5 angeordneten Befostigungsrings sicher in der vorgesehenen Lage gehalten. Der Zy] inderteil des inneren Jochs 52 erstreckt sich nach oben und im wesentlichen in den Zwischenraum, der durch den überdeckten Zylinderabschnitt 27c des Spulenkörpers 27 festgelegt ist. Ein ringförmiger Dauermagnet 53 ist an dem Flanschteil des inneren Jochs 52 angeordnet, und ein ringförmiges äußeres Joch 54 ist an dem Magneten 53 angeordnet, wie in Fig. 10 dargestellt ist. Diese Elemente sind miteinander verbunden um einen integrierten geschlossenen Aufbau zu bilden. Das äußere Joch 54 erstreckt sich ein gewisses Stück nach innen, um in dem Luftspalt zwischen dem äußeren Joch 54 und dem gegenüberliegenden Teil des inneren Jochs definitiv ein . Magnetkreissegment festzulegen, so daß auf diese Weise gebildete Magnetkreissegment die ersten und zweiten Antriebswicklungen 25A und 26A schneidet. Ferner ist mit dem Bezugszeichen 55 die Richtung des auf diese Weise gebildeten Mag- netfeldes bezeichnet.

Wenn während des Betriebs Strom zugeführt wird, der durch die erste Antriebswicklung 25A fließt, werden Kräfte ausge-' übt, um den Spulenkörper 27 in der X-Richtung oder einer Nachführ-Steuerrichtung zu bewegen. Wenn dagegen Strom der zweiten Antriebswicklung 26A zugeführt wird, wird der Spulenkörper 27 gezwungen, sich in der Z-Richtung oder der Fokussier-Steuerrichtung zu bewegen. Selbst wenn die Spule 27 auf diese Weise bewegt wird da er (27) durch die Federteile 28 und 29 an seiner Oberseite sowie an seiner Unterseite gehalten ist, ist verhindert, daß das Objektivelement 15 vonder optischen Achse abweicht, so daß dadurch eine hochpräzise Bewegung sichergestellt ist. Die Ausschnittsteile 48 bis 51, die in den Stegen27c und 27d des Spulen-

"^ körpers 27 ausgebildet sind, müssen in einer ganz bestimmten Beziehung bezüglich der Ausrichtung der Federteile 28 und 29 angeordnet sein. Mit anderen Worten, diese Aus-

- 24 -

schnittsteile 48 bis 51 müssen so angeordnet sein, daß sie den Stellen gegenüberliegen, wo die Federteile 28 und 29 an dem Gehäuse 3 0 angebracht sind, um eine richtige Bewegung in der X-Richtung zu erhalten. Aus diesem Grund sind, um die geforderte Lagebeziehung während der Herstellung sicherzustellen, Ausrichtlöcher in den Federteilen 28 und 29 sowie dem Spulenkörper 27 vorgesehen. In den Figuren sind die Ausrichtlöcher in den Federteilen 28 und 29 mit dem Bezugszeichen "J" und die Ausrichtlöcher in dem Spulenkörper 27 mit "K" bezeichnet. Ferner ist ein Aufsatz 59 vorgesehen.

Nunmehr wird eine weitere Ausführungsform einer optischen Aufzeichnungs- und/oder Leseeinrichtung gemäß der *Erfindung beschrieben. Die in Fig. 13 und 14 dargestellte Einrichtung weist ein Objektiv auf, welches durch den Halteabschnitt 61a eines Spulenkörpers 61 getragen wird. Der Spulenkörper 61 weist ebenfalls einen Zylinderäbschnitt 61b auf, an welchem eine zusammengesetzte Wicklung oder Verbundspule 72 aus drei verschiedenen Wicklungsarten angebracht ist, wie später noch beschrieben wird. Der Aufbau dieser Ausführungsform ist äußerst einfach, da keine weitere Wicklung oder Spule als die zusammengesetzte Wicklung 6 2 vorgesehen ist,. welche um den Zylinderabschnitt 61b gewickelt ist. Die zusammengesetzte Wicklung 6 2 ist in dem Zwischenraum 66 angeordnet, über welchen durch einen Magneten 69 und innere und äußere Joche 64 und 6 5 ein magnetischer Kreis gebildet ist. Das heißt, ein Magnetfeld B ist in dem Zwischenraum 26 zwischen den inneren und äußeren Jochen 64 und 65 ausgebildet, und das Magnetfeld B schneidet den Zylinderabschnitt

61b des Spulenkörpers 61 und folglich die zusammengesetzte Wicklung bzw. die Verbundspule 62 im allgemeinen senkrecht.

Ein Abstandshalter 6 7 ist an dem äußeren Joch 6 5 vorgesehen, und Federhalteteile 68 zum Halten und Tragen des Spulenkörpers 61 an vier Ecken sind an dem Abstandshalter 67 vorgesehen. Genauer gesagt, ist das freie Ende 68a jedes der Federteile 68 mit dem Schulterabschnitt 61c des Spulenkörpers 61

- 25 -

33G2918

verbunden und deren Ende 68b ist mit dein Abstandshalter 67 verbunden. In einigen Fällen kann jedoch der Abstandshalter auch weggelassen werden.Auf dicise Weise sind der Spulenkörper 61, die Verbundspule 62 und das Objektiv 60 als c eine integrierte, einheitliche Anordnung ausgeführt. Der Spulenkörper 61, die Verbundspule 62, die Joche 64 und 65 usw. sind in der dargestellten Ausführungsform alle quadratisch geformt; die Erfindung ist jedoch nicht auf diese spezielle Form beschränkt, sondern sie kann auch rechteckig, ^q zylindrisch oder polygonal geformt sein.

Der Aufbau der zusammengesetzten Wicklung bzw. der Verbundspule 62 ist in Fig. 15 dargestellt. Eine erste Wicklung ist um den Spulenkörper 61, der vier Flächen 11 bis 14 aufweist, so gewickelt, daß sie auf den Flächen 12 und 14 in der zu der Mittenachse O senkrechten Richtung und auf den Flächen 11 und 13 in der Richtung unter einem ersten vorbestimmten Winkel bezüglich der Mittenachse O verläuft. In ähnlicher Weise ist eine zweite Wicklung 72 um den Spulenkörper 61 so gewickelt, daß sie auf den Flächen 12 und 14 in der zu der Mittenachse senkrechten Richtung und (auf den Flächen 11 und 13) in einer Richtung unter einem zweiten vorbestimmten Winkel bezüglich der Mittenachse 0 verläuft. Der erste und zweite vorbestimmte Winkel haben die gleiche Größe, aber bezüglich der Mittenachse ein entgegengesetztes Vorzeichen. Eine dritte Wicklung 73 ist um den Spulenkörper 61 in einer Weise gewickelt, die sich von der ersten Wicklung 71 unterscheidet. Das heißt, die dritte Wicklung 73 ist so gewickelt, daß sie auf den Flächen 11 und 13 in der zu der Mittenachse 0 senkrechten Richtung und (auf den Flächen 12 und 14) in einer Richtung unter einem dritten vorbestimmten Winkel bezüglich der Mittenachse 0 verläuft.

Die Wirkungsweise dieser Ausführungsform wird im einzelnen anhand der Fig. 16(a) bis 16(d) beschrieben. In der Darstellung ist angenommen, daß alle Winkel, d.h. der erste,

- 26 -

der zweite und der dritte Winkel, die zwischen den schrägen Teilen der Wicklungen und der Mittenachse O ausgebildet sind, in Absolutwerten die gleichen sind, und daß das Magnetfeld mit der magnetischen Induktion B so ausgerichtet ist, daß es jede der vier Flächen 11 bis 14 von innen nach außen schneidet.

Wenn Strom I₁ zugeführt wird, der durch die erste Wicklung 71 in der durch den Pfeil angezeigten Richtung fließt, wie in Fig. 16(a) dargestellt ist, wobei die Anzahl der Windungen der Wicklung 71 N sein soll, ist die Kraft f' .. , die von den schrägen Teilen der Wicklung 71 (auf den Flächen 11 und 13) erhalten worden ist, so wie in den Zeichnungen dargestellt ausgerichtet und kann folgendermaßen ausgedrückt werden:

F₅₁₁ ... (( 2BNl )/( sina ) ) χ I₁ (1)

Folglich kann deren Horizontalkomponente F₁₁ und der Vertikalkomponente Fp₁₁ folgendermaßen ausgedrückt werden:

F_H11 = 2BNIcOt α I₁ (2)

F_p1l = 2BNlI₁ (3)

Ferner ist die Kraft, die durch die horizontalen Teile der Wicklung 71 (auf den Flächen 12 und 14) erhalten worden ist so wie in den Zeichnungen dargestellt ausgerichtet und ihre Größe kann folgendermaßen ausgedrückt werden:

F₅₁₂ = 2BNlI₁ ■ (4)

Da in diesem Fall keine Horizontalkomponente existiert, . gibt die vorstehende Gleichung die Vertikalkomponente wieder,

und ist folglich
35

F_pi2 = 2BNlI₁ (5)

- 27 -

Folglich können die Uorizontalkomponent e F . und die Ve;rtikalkomponente F der durch die Wicklung 71 erhaltenen Gesamtkraft aus den obigen Gleichungen (2), (3) und (S) auf folgende Weise geschrieben werden:

^FH1 ^{= F}H11 —2BNlcota I₁ (6)

¹^ Wenn ein Strom I„ zugeführt wird, der durch die zweite Wicklung 72 in der Richtung fließt, wie in Fig. 16(c) angegeben ist, sind die Kräfte F_,_o1 und F „„, welche durch die schrägen bzw. horizontalen Teile der Wicklung 72 erhalten werden, in den durch die Pfeile angegebenen Richtungen ° ausgerichtet, und ihre Größe kann folgendermaßen ausgedrückt werden:

= (( 2BNl )/( sina )) χ I₀ (8)

F= 2BN1I (9)

S22 ^BNIl₂. ty;

Folglich werden ähnlich wie im Fall der Wicklung 71 die Horizontal- und Vertikalkomponenten F₂ und F der durch

die Wicklung 72 erhaltenen Gesamtkraft 25

F_uo = F₁₁₀₁= + 2BNlcota I„, und (10)

^FP2 ^{= F}P21 ^{+ F}P22 ^{= 4BN1I}2 ⁽¹¹⁾

Für die dritte Wicklung können Gleichungen, die denen für die erste Wicklung 21 entsprechen, abgeleitet werden; jedoch verläuft die horizontale Kraftkomponente F„-, für die Wicklung 73 in der Richtung, die zu der Richtung der horizontalen Kraftkomponente F₁ der Wicklung 71 senkrecht "'

verläuft. Folglich können die Kraftkomponenten F- und F_ folgendermaßen geschrieben werden:

- 28 -

- 28 ! F = -2BNlcota I₃ und (12)

F_p3 = 4BNlI₃. (13)

Aus den obigen Gleichungen können, wenn die Gesamtkraft in der Fokussiersteuereinrichtung mit F , die Gesamtkraft in der Nachführsteuerrichtung mit F und die Gesamtkraft in der Zeitachsen-Steuerrichtung mit F bezeichnet werden, durch Kombinieren der vorstehenden Gleichungen (6), (7),

Q (10) bis (13) die folgenden Gleich ungen erhalten werden:

F_p = 4BNl(I₁₊I₂₊I₃)= K₀(I₁₊I₂₊I₃)

F = 2BNlcota (I₂-I₁)= K₁(I₂-I₁) ^ (14)

F, - -2BNlcota I, = -K₁I^

wobei K_Q = 4BNl und K₁ = 2BNlcota ist.

Aus den vorstehend wiedergegebenen Gleichungen (14) kann der Strom I₁, I- oder I- für jede der Wicklungen 71 bis 73, wie folgt, erhalten werden:

I₃ ^F

I₁ = (1/2)x((F_p/K₀)-(F_y/K₁)

Wie aus den Gleichungen (15) zu ersehen, braucht, wenn OQ sich der Spulenkörper 61 nur in der Nachführrichtung bewegen soll, nur Strom den ersten und zweiten Wicklungen 71 und 7 2 zugeführt, werden, um der Bedingung I₁ = - I_ zu genügen. Wenn sich die Spule 61 nur in der Zeitachsen-Steuerrichtung bewegen soll, sind die Bedingungen, denen"beim Zuführen von Strom zu entsprechen ist, I₁ = I₃ und I_ = -21... Wenn sich die Spule 61 nur in der Fokussiersteuerrichtung bewegen soll, dann muß der Strom den beiden ersten und zweiten Wicklungen 71 und 72 unter der Bedingung I₁ = I zugeführt werden.

- 29 -

In Fig. 17 ist in einem- Blockdiayramm eine Antiriebs-Steuerschaltung dargestellt, welche das Zuführen des Antriebsstroms zu jeder der Wicklungen 71 bis 73 steuert, um die geforderten Funktionen auszuführen, wie oben beschrieben ist. Die Schaltung weist einen Fehlerfühlsonsor 75 auf, welcher mit einer Zeitachsen-Fehlernachweisschaltung 76, einer Nachführfehler-Nachweisschaltung 77 und einer Fokussierfehler-Nachweisschaltung 78 verbunden ist. Mit der Zeitachsen-Nachweisschaltung 76 ist ein Bezugstaktgenera-

jQ tor 76a verbunden. Die Zeitachsen-Nachweisschaltung 76 ist mit einer Phasenkompensationsschaltung 79 verbunden, welche ihrerseits mit einem Verstärker 82 verbunden ist. Die Nachführfehler-Nachweisschaltung 77 ist mit einer Diffenzierschaltung 80a und einer Phasenkompensationsschaltung 80b verbunden, welche ihrerseits beide mit einem Verstärker 83 verbunden sind. Die Fokussierfehler-Nachweisschaltung 78 ist ebenfalls mit einer Diffenzierschaltung 81a und einer Phasenkompensationsschaltung 81b verbunden, welche ihrerseits beide mit einem Verstärker 84 verbunden sind. Der Verstärker 82 ist dann mit Rechenschaltungen 85 bis 87 verbunden; der Verstärker 83 und der Verstärker 84 sind mit den Reehenschaltungen 86 und 8 7 verbunden. Die Rechenschaltungen 85 bis 87 sind über entsprechende Servoverstärker 88, 89 und 90 mit den Spulen 73, 72 bzw. 71 verbunden.

Während des Betriebs werden aufgrund eines Signals Se, das durch die Fehlerfühlschaltung 75 festgestellt worden ist, die Pegel der Kräfte F , F und F , die durch Ansteuern der Wicklungen 71 bis 73 erhalten werden, (und folglich das Objektiv 60) zuerst durch die entsprechenden Fehlernachweisschaltungen 76 bis 78 festgelegt. In diesem Fall verwendet die Zeitachsenfehler-Nachweisschaltung 76 das Taktsignal, das von dem Bezugstaktgenerator 76a als Basis zugeführt worden ist. Die Phasenkompensationsschaltungen 79, 80b und 81b und die Differenzierschaltungen 80a und 81a sind vorgesehen, um die Betriebsweise jedes der Steuer-

- 30 -

- 30 systeme zu stabilisieren. Nach dem Festlegen von F_x, F und

F werden die Größen der Ströme I₁ bis I-, durch die Gleip 1 3

chungen (15) festgelegt. Dies wird mittels der Anordnung einschließlich der Verstärker 82 bis 84 und der Rechenschaltungen 85 bis 87 durchgeführt, welche so, wie in Fig. 17 dargestellt, geschaltet sind. Die Ausgänge von den Rechenschaltungen 85 bis 87 werden dann über die entsprechenden Servoverstärker 88 bis 90 an die Wicklungen 73, 72 und 71 angelegt, so daß das Objektiv 60 so, wie gefordert, be-2Q wegt wj rd.

In Fig. 18(a) und (b) ist eine weitere Ausführungsform eines zusammengesetzten Wicklungsaufbaus bzw. eines Verbundspulenauf baus dargestellt, der in einer optischen Aufzeichnungs- und/oder Leseeinrichtung gemäß der Erfindung zu verwenden ist. wie dargestellt, ist die Mittenachse O des Spulenkröpers 61 bezüglich der Z-Achse (der Fokussiersteuerrichtung) der Cartesischen Koordinaten ausgerichtet. Die Y-Achse stimmt mit der Nachführ-Steuerrichtung überein und die X-Achse ist für die Zeitachsen-Steuerrichtung oder die Zittersteuerrichtung genommen. Die Ebene, welche die X- und Y-Achsen enthält, verläuft parallel zu der Aufzeichnungsfläche eines Aufzeichnungsmaterials, wie beispielsweise einer Auf- · zeichnungsplatte. Ähnlich wie bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform ist der Spulenkörper 61 im Querschnitt quadratisch und weist vier Seitenflächen 11 bis 14 auf, deren Form rechteckig ist.

Wie in Fig. 18(a) dargestellt, ist um den Spulenkörper 61 30die erste Antriebswicklung 71 gewickelt, deren Querschnitt senkrechtzu der Mittenachse des Spulenkörpers 61 oder der Z-Achse verläuft. Ebenso ist um den Spulenkörper 61 die zweite Antriebswicklung 72 gewickelt, deren Teile, welche auf den Flächen 11 und 13 liegen, so geneigt sind, daß sie einen Winkel α bezüglich der Z-Achse bilden, und deren andere Teile, die auf den Flächen 12 und 14 liegen, parallel zu der X-Achse sind. Eine Linie t₁, die durch Verbinden von

- 31 -

zwei Kreuzungsstellen zwischen den Wicklungen 71 und 72 festgelegt sind, verläuft parallel zu der X-Achse. Fig. 18(b) zeigt den Fall, daß die dritte Antriebswicklung 73 zusätzlich um den Aufbau der Fig. 18(a) gewickelt ist. Wie dargestellt, sind die Teile der dritten Antriebswicklung 73, 5

welche auf den Flächen 12 und 14 liegen, so schräg angeordnet, daß sie einen Winkel ß bezüglich der Z-Achse bilden, und die verbleibenden Teile der Wicklung 73, welche auf den Flächen 11 und 13 liegen, verlaufen parallel zu der Y-Achse. Eine Linie t~, welche die zwei Schnittstellen zwischen den Wicklungen 71 und 73 verbindet, verläuft parallel zu der Y-Achse. Das Kreuzen zwischen den Wicklungen auf den Flächen des Spulenkörpers 71 ist bei der Erfindung nicht unbedingt erforderlich, und folglich können die Wicklungen auch . p. getrennt voneinander so angeordnet sein, daß es zu keiner Kreuzung zwischen ihnen auf den Flächen des Spulenkörpers 61 kommt.

Nunmehr wird die Wirkungsweise des in Fig. 18(b) dargestellten Aufbäus im einzelnen anhand der in Fig. 19(a) bis 21(b) wiedergegebenen, schematischen Darstellungen beschrieben. Ähnlich wie bei der vorherigen Ausführungsform verlaufen die Flächen 11 und 13 des Spulenkörpers 61 parallel zu der Y-Z-Ebene der Cartesichen Koordinaten, und die Flächen 12 2g und 14 parallel zu der X-Z-Ebene. Das Magnetfeld mit einer magnetischen Induktion B geht durch jede der Flächen 11 bis 14 des Spulenkörpers 61 senkrecht hindurch.

Wie in Fig. 19(a) und (b) dargestellt, ist die erste Antriebswicklung 71 um den Spulenkörper 61 mit einer Windungsanzahl N₁ quer zur Breite T₁ gewickelt, und diese Teile der Wicklung 71, die auf den Flächen 11 und 13 liegen, sind

1₁ lang, während die restlichen Teile, die auf den Flächen

12 und 14 liegen, 1- lang sind. Wenn unter diesen Voraus-Setzungen ein Strom I₁ der Wicklung 71 zugeführt wird, erhalten diese Teile der Wicklung 71, die auf den Flächen 11 und 13 liegen, die folgende Kraft F .... :

• ■ - 32 -

- 32 -
* ^Fs11 ⁼ 2BN₁T₁I₁I₁

Dagegen erhalten die Teile der Wicklung 71/die auf den Flächen 12 und 14 liegen, die Kraft Fg₁₂' ^{die sicn} durch die folgende Gleichung ausdrücken läßt:

Da diese Kräfte in der Z-Achse ausgerichtet sind, können die Kräfte, welche auf die entsprechenden Teile der Wicklung 71 in Richtung der Mittenachse des Spulenkörpers 61 wirken/ auf folgende Weise ausgedrückt werden:

^F _P11 ^{= F}s11 ⁼ 2BN₁T₁I₁I₁- (16)

^F _P12 ^{= F}s12 = 2BN₁T₁I₂I₁ (17)

Bezüglich der zweiten Antriebswicklung 72 ist, wie in Fig. 20(a) und (b) dargestellt, die Wicklung 72 um den Spulenkörper 61 mit einer Windungsanzahl N_ quer zur Breite T„ gewickelt. Die Kraft F ₂₁ die darauf einwirkt und in einer Richtung senkrecht zu den schrägen Teilen der Wicklung 72 verläuft, kann, wie folgt ausgedrückt werden:

' F_s21 = ( (2BN₂T₂I .,) /(sina )) Xl₃ (18)

Dagegen kann die Kraft Ρ<,₂2' ^{die au}^ ^die der Wicklung 4 2 in der Richtung senkrecht dazu wirkt, fol gendermaßen ausgedrückt werden:

s22

Da die Kraft F „,. nicht parallel zu der Mittelachse des Spulenkörpers 61 ist, kann deren Horizontalkomponente F, _o

parallel zur Y-Achse und deren Vertikalkomponente F ₂₁ parallel zu der Z-Achse folgendermaßen abgeleitet werden:

- 33 -

,-. = F _o1 x cosa · 2BN_nT_nI₁I₁COtU (20)

F _Ο1 = F _Λ χ sina = 2BN₀T₀I₁I₀ (21) ρ2Τ s21 2 2 12

Da die Kraft F ₀_ parallel zur Z-Achse ausgerichtet ist, kann sie der Kraft F _oo gleichgesetzt werden, die parall zu der Mittenachse des Spulenköi-pers 61 verläuft.

. ^F _P22 ^{= F}s22 = 2BN₂T₂I₂I₂ (22)

In Fig. 21(a) und (b) ist die dritte Antriebswicklung um den Spulenkörper 61 mit einer Windungszahl N^ quer zur Breite T_ gewickelt, und folglich erhalten die horizontalen Teile der Wicklung 73 die folgende Kraft F _.. in einer Richtung senkrecht hierzu:

^Fs31 ⁼ 2BN₃T₃I₁I₃ ■ (23)

Dagegen erhalten die schrägen Teile der Wicklung 73 die folgende Kraft F ^₂ in der dazu senkrechten Richtung:

^Fs32 ⁼ ( (2BN₃T₃I₂)/(sinß )) Xl₃ (24)

Da die Kraft F ^₀ nicht parallel zu der Mittenachse des Spulenkörpers 61 oder der Z-Achse ist,, können der Horizontalkomponente F_h32 ^{in der} X-Achse und deren Vertikalkomponente F _„ iⁿ der Z-Achse folgendermaßen abgeleitet werden:

^Fh32 ^{= F}s32 ^{X COSß =} 2BN₃T₃I₂I₃COtB (25)

^Fp32^{= F}s32 ^{X Sinß} = ²⁵V₃V₃ ⁽²⁶⁾

Da die Kraft F ~. parallel zu der Z-Achse ist, ist sie gleich der Vertikalkraft F _., , die parallel zu der Mittenachse des P·⁵'

Spulenkörpers 61 verläuft.

^Fp31 ^{= F}s31 ⁼ 2BN₃T₃I₁I₃ (27)

- 34 -

Wenn unter diesen Voraussetzungen Ströme I₁ bis I_ den entsprechenden Wicklungen 71 bis 73 zugeführt werden, dann hat die an den Spulenkörper 61 angelegte Kraft die Vertikalkomponente F„_v in der X-Achsrichtung, die andere Horizontalkomponente E' in der Y-Achsrichtung und die Vertikalkompo-

Hi
nente Fp ind der Z-Achsrichtung, was sich auf folgende Weise ausdrücken läßt:

^FHX ^{= F}h32 ⁼ 2BN₃T₃I₂I₃COtB (28) F_HY = F_h21 - 2BN₂T₂I₁I₂COtCi (29)

^Fp ^{= F}p11 ^{+ F} _P12 ^{+ F} _P21 ^{+ F} _P22'

^Fp31 ^{+ F}p32

= 2B(I -

'

+ N₃T₃I₃) (30)

Wenn festgelegt wird, daß

^{s K}

²¹³U₁ ⁺ 1₂ ^)N1^T1 ^{s K}1A

2B(I₁ f I₂)N₂T₂ = K_1B

2B(I_{1 +} I₂)N₃T₃ = K₁₀

2BN₃T₃I₃COtB = K₃

dann können die vorstehenden Gleichungen (28) bis (30) ausgedrückt werden durch

^FHX ^{= Κ}3^Σ3 · ⁽³¹⁾

^FHY ^{= K}2^I2 . ⁽³²⁾

^F _P ^{= Κ}ΪΑ^ΧΪ ^{+ K}1B^T2 ^{+ Κ}ΐΛ. ⁽³³⁾

Aus den Gleichungen (31) bis (33) können die folgenden _£. Gleichungen für die Ströme I₁ bis I„ erhalten werden:

¹I ^{= F} _P ^/K1A - ^K1C^FHX^/K1A^K3 " ^K1C^FHY^/K1A^K2 ⁽³⁴⁾

- 35 -

- 35 -

^τ2 = ^FHY^/K2 ⁽³⁵⁾

I₃ = F_HX/K₃ (36)

Wie aus den Gleichungen (34) bis (36) zu ersehen ist, kann, wenn sich der Spulenkörper 61 nur in der vertikalen Richtung bewegen soll, dies erreicht werden, indem der Strom I. nur der Wicklung 71 zugeführt wird. Wenn sich die Spule 61 nur in der Y-Achsrichtung bewegen soll, kann dies erreicht werden, indem der Strom I» in einem der gewünschten Bewegung

F„.. entsprechenden Wert der Wicklung 72 zugeführt wird, 10

und indem gleichzeitig der Strom I₁ = ~^Kic^FHY'^/'^K1A^K2 ^der Wicklung 71 zugeführt wird,um so die vertikale Kraftkomponente aufzuheben, die durch den der Wicklung 7 2 zugeführten Strom I^ erzeugt worden ist. Wenn der Spulenkörper 61 sich nur in der X-Achsrichtung bewegen soll, braucht dementspre-

'

chend nur der Strom I₃,-dessen Größe der geforderten Bewegung F„„ entspricht, der Wicklung 73 zugeführt zu werden

Hx

und gleichzeitig braucht der Strom I. = K. F /K. K₃ der Wicklung 71 zugeführt zu werden, um so die vertikale Kraftkomponente aufzuheben, die durch den durch die Wicklung 73 fließenden Strom I_ erzeugt worden ist.

Im allgemeinen werden bei Festlegung einer gewünschten Bewegung des Spulenkörpers 61 in einer bestimmten Richtung, d.h. bei Festlegen der Werte von F , F und F , die ge- "■*■ "* "

forderten Ströme, die den Wicklungen 71 bis 73 zuzuführen sind, durch die Gleichungen (34) bis (36) bestimmt. Durch Zuführen der auf diese Weise festgelegten Ströme zu den entsprechenden Wicklungen können der Spulenkörper 61 und folglich das Objektiv 60 in der gewünschten Weise be-

wegt werden, um richtige Fokussier- und Nachführbedingungen zu erhalten. Hierbei ist die vorstehend beschriebene Ausführungsform so ausgelegt, um eine Fokussier-Iflachführ- und Zittersteuerung durchzuführen. In einigen Anwendungs-„,-fällen kann jedoch die Zittersteuerung auch weggelassen werden, ohne daß sich praktische Schwierigkeiten ergeben, so daß dann in diesem Fall der Aufbau weiter vereinfacht werden kann.

- 36 -

- Ά 6 -

Eine vieitare Ausführungsform der optischen Aufzeichnungsund/odor Leseeinrichtung gemäß der Erfindung mit einer ebenen Wicklungsausführung wird nunmehr beschrieben. Wie in Fig. 22 und 23 dargestellt, ist der Gesamtaufbau dieser Einrichtung im wesentlichen der gleiche wie bei der vorstehend beschriebenen/ in Fig. 13 und 14 dargestellten Ausführungsform, so daß in Fig. 22 und 23 die gleichen Bezugszeichen verwendet sind, um gleiche Elemente zu bezeichnen, welche dann auch nicht mehr beschrieben werden. Der einzige Unterschied zwischen der Ausführungsform in Fig. 22 und 23 und der vorher beschriebenen Ausführungsform besteht in dem Aufbau der zusammengesetzten Wicklung bzw. der Verbundspule, welche auf dem Spulenkörper 61 vorzusehen ist. Mit anderen Worten, bei dieser Ausführungsform ist, wie nachstehend noch im einzelnen beschrieben wird, ein ebener Wicklungsaufbau verwendet, welcher aus einer dünnen Schicht oder Folie· aus leitendem Material hergestellt ist, das auf den Seitenflächen des Spulenkörpers 61 ausgebildet oder auf ihnen angebracht ist. In der speziellen, in Fig. 22 und 23 dargestellten Ausführungsform weist der Wicklungsaufbau auf dem Spulenkörper 61 einen zweilagigen Aufbau auf, der eine erste zusammengesetzte Wicklung 62 auf den Seitenflächen 11 bis 14 des Spulenkörpers 61 und eine zweite zusammengesetzte Wicklung 63 aufweist, die über der ersten zusammengesetzten Wicklung 62 liegt.

In Fig. 24 ist die jeweilige Lagebeziehung zwischen dem Spulenkörper 61 mit der zweilagigen zusammengesetzten Wicklung und der Aufzeichnungsplatte 1 dargestellt. Der Zylinderabschnitt 61b des Spulenkörpers 61 hat vier Seitenflächen 11 bis 14 von welchen die Flächen 12 und 13 parallel zu der Tangentiallinie Y sind, die an der Schnittstelle (merging point) zwischen der Mittellinie des Spulenkörpers 61 und einer Spur auf der Platte 1 gezogen ist, und die Flächen 11 und 13 sind parallel zu der X-Richtung, welche senkrecht zu der Tangentialrichtung Y verläuft. Wie oben ausgeführt, sind auf diesen vier Flächen 11 bis 14 die ersten zusammen-

- 37 -

gesetzte Wicklung 62 vorgesehen, auf welcher die zweite zusammengesetzte Wicklung 63 vorgesehen ist, die elektrisch von der ersten zusammengesetzten Wicklung 62 isoliert ist.

In Fig. 25 ist perspektivisch der ins einzelne gehende Aufbau der ersten zusammengesetzten Wicklung 62 dargestellt. Er weist ein Paar erster ebener Wicklungen 120, die mit identischem Aufbau auf den Flächen 11 und 13 des Spulenkörpers 61 angeordnet sind, und ein Paar zweiter ebener Wicklungen

iQ 121 auf, die in identischer Ausführung auf den Flächen 12 und 14 angeordnet sind. Diese ebenen Wicklungen 120 und 121 werden in bekannter Weise ausgebildet, beispielsweise indem entsprechend geformte leitende Streifen wie beispielsweise so geformte Kupferfolien aufgeklebt oder aufgebracht

_t5 werden oder auf ein ausgewähltes, leitendes Material aufgedampft werden. In dieser Ausführungsform weist die erste ebene Wicklung 120 eine Anzahl L-förmiger Streifen 120a und einen Diagonalstreifen 120b auf, mit welchem, wie dargestellt, alle L-förmigen Streifen verbunden sind. Ein Paar erster Leitungen 120c sind an jedem Ende mit dem Diagonalstreifen 120b verbunden. Die zweite ebene Wicklung 121 weist eine Anzahl horizontaler, in vertikaler Richtung (übereinander) angeordneter Streifen 121a und ein Paar Endstreifen 121b auf, mit welchen die Enden, jedes der horizontalen Streifen 121a verbunden sind. Ein Paar zweiter Leitungen 121c und 121c¹ verbindet die oberen Enden der Endstreifen 121b. Die entsprechenden Leitungen 120c und 121c sind mit Ausnahme der beiden Leitungen 120c¹ und 121c¹, welche mit einer Antriebs-Steuerschaltung verbunden sind, miteinander verbunden.

In Fig. 26 ist perspektivisch die zweite zusammgesetzte Wicklung 63 dargestellt, die auf der ersten zusammengesetzten Wicklung 62 der Fig. 25 mit einer dazwischen angeordneten Isolierschicht vorgesehen ist. Die zweite zusammengesetzte

*5 Wicklung 63 weist ein Paar dritter ebener Wicklungen oder Lagen 120, die in identischer Ausführung über den ersten ebenen Wicklungen oder Lagen 120 der ersten zusammengesetzten

- 38 -

j Wicklung 62 angeordnet sind, und r>in Paar vierter ebener Wicklungen oder Lagen 123 auf, die in identischer Ausführung über den zweiten ebenen Lagen 121 der ersten zusammengesetzten Wicklung 6 2 angeordnet sind. Jede der dritten ebenen Lagen 122 weist eine Anzahl L-förmiger Streifen 122a und einen Diagonalstreifen 122b auf, mit welchem die Enden jedes der L-förmigen Streifen verbunden sind. Ein Paar Leitungen 122c und 122c¹ sind mit den entsprechenden Enden des Diagonalstreifens 122b verbunden. Die vierten ebenen Lagen 123 weisen je- ·

2o^weils eine Anzahl horizontaler Streifen 123a und ein Paar Endstreifen 123b auf, mit deren unteren Ende jeweils eine Leitung 123c verbunden ist. Die entsprechenden Leitungen sind dann abgesehen von den beiden Leitungen 122c¹ und 123c¹ miteinander verbunden und somit sind alle vier ebenen Lagen 122 und 123 ähnlich wie bei der Wicklung der Fig. 25 in Reihe geschaltet.

Obwohl es im einzelnen nicht dargestellt ist, wird ein Magnetfeld ausgebildet, das durch jede der ebenen Wicklungen oder Lagen von der Innen- zur Außenseite des Spulenkörpers 61 hindurchgeht. Wenn ein Ansteuerstrom über die Leitungen 120c¹ bis 123c¹ zugeführt wird, damit er durch die in Reihe geschaltete, ebenen Lagen jeder der zusammengesetzten Wicklungen 62 und 63 fließt, nimmt jede der ebenen Wicklungen oder Lagen elektromagnetische Kräfte auf, wie nachstehend noch im einzelnen beschrieben wird, so daß sich der Spulenkörper 160 in der X-Z-Ebene bewegt.

In Fig. 27(a) ist eine schematische Darstellung eines Paar entsprechender L-förmiger Streifen 120a wiedergegeben, welche an beiden Enden miteinander und mit den Diagonalstreifen 120b verbunden sind, die ihrerseits mit den entsprechenden Leitungen 120c verbunden sind. Wenn nun ein Ansteuerstrom I. über die Leitung 120c in den Diagonalstreifen 120b fließt, wird der an einer Stelle A in zwei Komponenten I₁₁ und I₁₂ aufgeteilt, und die so aufgeteilten Stromkomponenten fließen über die entsprechenden Bahnen A-B-C und

- 39 -

A-D-C, werden an einer Stelle C wieder zusammengefaßt und über den Diagonalstreifen 120b und die Leitung 12Qc abgegeben. Wie dargestellt, hat die Bahn A-B oder D-C die Länge L₁ und die Bahn B-C oder A-D die Länge I₂- In Fig. 27(a) ist auch das Magnetfeld B wiedergegeben, das bezüglich der Zeichenebene senkrecht ausgerichtet ist.

Wenn unter diesen Voraussetzungen die auf die Bahn A-B/ B-C, A-D und D-C ausgeübten Kräfte mit f^-j/ ^f-j2' ^fi2* ^t)ZW· IQf₁ ' bezeichnet sind, folgendermaßen ausgedrückt werden:

^fii ⁼ Vn¹I · ⁽³⁷⁾

^f₁₂ = B₉I₁₁I₂- (38)

IB ^f12^I=Vi2l₂ ⁽³⁹⁾

^f 1I^1-=V^¹I <⁴⁰>

die nach unten gerichtete Gesamtkraft f₁₁₁ ist eine Summe der Gleichungen (37) und (49) und folglich gegeben durch

f = f +■ f '

^r111 ^X11 ^r11

= B₀I₁I₁ (41)

^{g 1 1}

Die Gesamthorizontalkraft f_11? ist dagegen eine Summe der Gleichungen (38) und (39), so daß sie gilt:

^f112 ^f12 ^{+ f}12*

- ^B<₃ ¹2^τ^ ⁽⁴²⁾

Diese Vertikal- und Horizontalkräfte f... und f₁₁₂sind so gerichtet, wie in Fig. 27(b) dargestellt ist, und die resultierende Kraft F₁ kann aus den Gleichungen (43) und (42) folgendermaßen erhalten werden:

- 40

F₁ = J f„,,² 4 f.

■r + 1 (44)

und der Winkel O₁ ist
^Ί

tan θ₁ = f_ni/f₁₁₂ = ¹^l₂ (44)

Da die Bahnen I₁ und I₀ eine kontante Länge haben, erhalten die L-förmigen Verbindungsstreifen 120a die Kraft F₁ unter dem Winkel Q. bezüglich der Horizontalrichtung. Die andere ebene Wicklung 120 ist auf der gegenüberliegenden Fläche des Spulenkörpers 61 vorgesehen, und auf der Fläche 13 des Spulenkörpers 61 wird eine Kraft erzeugt, welche gleich groß ist und die gleiche Richtung wie die Kraft F₁ hat. '

In Fig. 28 ist die schematische Darstellung von zwei Horizontalstreifen 121a wiedergegeben, die mit den Endstreifen 121b an beiden Enden der zweiten ebenen Wicklung 121 verbunden sind, die auf der Fläche 12 des Spulenkörpers

vorgesehen ist. Der Ansteuerstrom I₁ wird über die rechte Leitung an das obere Ende des rechten Endstreifens 121b zugeführt. Da der Strom an den Kreuzungsstellen aufgeteilt oder zusammengefaßt wird, sind die Stromkomponenten, die

__ über die Bahnen E-F, E-H/ E-G und E-F fließen, durch I-,,,· ^b 3 ι

^I32' """3I ' k^zw· ¹O₂' f^est<-J^ele9t· Folglich erhalten die Bahnen E-F, E-H, H-G und G-F jeweils die Kräfte f.... , f,.,, f-si¹ bzw. f·,^¹ in der in Fig. 28 angezeigten Richtung, und diese Kräfte können folgendermaßen ausgedrückt werden:

f₃₁ = B_gIl₃ (45)

f₃₁« = B₅I₃₁ ¹I₃ (46)

^f32 ^{= B}g^I32¹4 ⁽⁴⁷⁾

^f ₃₂' = - ^Bg^I3₂ ^I14 (⁴⁸>

wobei I-» = 1^₇ ¹ ist, 1 die Länge der Bahn H-G und I₄ die Länge der Bahn E-H oder G-F ist.

- 41 -

Folglich ist die resultierende Kraft !·'„, die auf den in Fig. 28 dargestellten St reifonaufbau wirkt, einfach eine Summe aus f,~ und f, ', da f.,- und f,„' sich aufheben. Folglich gilt:

^F2 ^{= f}31 ^{+ f}31'

⁼ V3 ^(I31 ^{+ 1}Si''- ⁽⁴⁹⁾

Da die ebene Wicklung 121 auch auf der gegenüberliegenden Fläche 14 des Spulenkörpers 61 vorgesehen ist, wird eine Kraft, welche gleich groß und in derselben Richtung verläuft wie resultierende Kraft F„, auf die Oberfläche 14 des Spulenkörpers 61 ausgeübt.

In Fig. 29(a) ist die schematische Darstellung der zwei L-förmigen Streifen wiedergegeben, die an beiden Enden miteinander und mit dem Diagonalstreifen 122b der dritten ebenen Wicklung 122 der zweiten zusammengesetzten Wicklung 63 verbunden sind. Da der in Fig. 29(a) dargestellte Aufbau dem in Fig. 27(a) dargestellten Aufbau entspricht, kann die Analyse in entsprechender Weise durchgeführt werden. Folglich erhalten die Bahnen B-A und C-D die nach oben gerichtete Kraft f₁₂i ^{und die} Bahnen B-C und A-D erhalten die nach rechts gerichtete Kraft f-j₂₂f wie aus Fig. 29 (b) zu ersehen ist.

^f121 ^{= B}g^l1^I2

f -,., = B 1,1, . ι

122. g 2 2

Die resultierende Kraft F-. dieser Kräfte f_19i und können folgendermaßen ausgedrückt werden:

2 2
171 172

1 ^{+ λ} 2 ⁽⁵²⁾

Der Winkel Θ-. zwischen F., und f₁₉₉ kann folgendermaßen JJ \zz

festgelegt sein:

tan ^₃ = f₁₂₁/f₁₂₂=l₁/2₂ (53)

- 42 -

Folglich wird die vorstehend festgelegte Kraft F auf die Fläche 11 ausgeübt. Die gleiche Kraft wird auf die Fläche 13 ausgeübt, welche der Fläche 11 gegenüberliegt. Wie leicht einzusehen ist, erhält die vierte ebene Wicklung 123 f.- der zweiten zusammengesetzten Wicklung 63 die Kraft, die gleich der Kraft ist, die bezüglich der identisch ausgeführten, zweiten ebenen Wicklungen 121 der ersten zusammengesetzten Wicklung 62 erläutert worden ist. Wie vorstehend beschrieben, kann die Bewegung des Spulenkörpers 61 in der X-Z-Ebene entsprechend gesteuert werden, indem die Größe und Richtung· des Ansteuerstroms I- und/oder I gesteuert wird.

In Fig. 30(a) ist eine Abwandlung der ersten ebenen Wicklung 120 dargestellt, welche so ausgeführt ist, um die Joule'sehe Wärme in der ersten ebenen Wicklung 120 gleichförmig zu machen, indem die Größe des Ansteuerstroms, der durch jeden der abgewinkelten oder L-förmigen Streifen 120a fließt, gleichgemacht wird. Um dieser Bedingung zu genügen, braucht nur die Breite jedes der Streifen 120a in entsprechender Weise festgelegt werden, wenn alle Streifen 120a aus demselben Material'hergestellt sind. In Fig. (b) ist eine Ersatzschaltung der ersten ebenen Wicklung 120 dargestellt, wenn drei L-förmige Streifen 120a auf einer Seite des Diagonalstreifens 120b vorgesehen sind. Der elektrische Widerstand jedes der graden Abschnitt der L-förmigen Streifen 120a ist mit R und der elektrische Widerstand des Teils des Diagonalstreifens 120b zwischen zwei benachbarten L-förmigen Streifen 120a ist mit r bezeichnet. Bekanntlich wird ein solcher elektrischer Widerstand R folgendermaßen festgelegt:

.R = {S/t) χ (l/W) (54)

wobeiJ⁵der spezifische Widerstand, t die Streifendicke, W die Streifenbreite und 1 die Streifenlänge ist. Der Wert (S/t) ist konstant, wenn die Streifen alle gleich dick sind, was der Fall ist, wenn sie durch Kupferfolien gebildet sind.

- 43 -

In Fig. 30 (c) ist ein Schaltungadiagraniin dargestellt, welches eine vereinfachte Version der in Fig. 30(b) wiedergegebenen Schaltung ist. Um in der Schaltung der Fig. 30(c) die Ströme i,. bis i., gleich zu machen, welche durch die Widerstände R₁, R_ bzw. R fließen, muß den folgenden Bedingungen genügt werden:

R = R + Ax
^{12 1} ^ (55)

R- = R
10 2.3

Wenn die vorstehenden Schlußfolgerungen für den Fall einer Anzahl η L-förmiger Streifen verallgemeinert werden, werden die folgenden Bedingungen erhalten:

15 · R₁ = R_{2 +}

R₂ = R₃ + 2(n-2)r₂

20 ^Rk - ^Rk₊1

R _Λ = R
n-1 η

Bei einem solchen Aufbau kann der Ansteuerstrom, der durch 25

jeden der L-förmigen Streifen fließt, gleichförmig gemacht werden. Dies gilt auch für die dritten ebenen Wicklungen 122 der zweiten zusammengesetzten Wicklung 63.

In Fig. 31(a) ist der Aufbau der zweiten ebenen Wicklung 121 der ersten zusammengesetzten Wicklung 62 im einzelnen dargestellt, welche so modifiziert ist, daß der Strom der Größe von einem horizontalen Streifen 121a zum anderen gleichförmig ist, indem jeder der horizontalen Streifen 121a entsprechend bemessen wird, wie unten im einzelnen noch beschrieben wird.

- 44 -

-AA-

In Fig. 31(b) ist eine Ersatzschaltung der zweiten ebenen Wicklung 121 einschließlich der vier horizontalen Streifen 121a dargestellt, wobei der elektrische Widerstand jeder der horizontalen Streifen 121a mit R und der elektrische

r Widerstand jedes Teils der Endstreifen 121b zwischen den zwei benachbarten horizontalen Streifen mit r bezeichnet ist. Damit die Ströme i.. bis i. über die Widerstände R. bis R₄ in gleicher Größe fließen, müssen die folgenden Bedingungen erfüllt sein:

R₁ = R_{2 +} 6Jr₁

R₉ = R, + 4r₉

R₃ = R₄ + 2r₃ (57)

Die vorstehenden Überlegungen gelten auch für die vierte ebene Wicklung 123 der zweiten zusammengesetzten Wicklung 63.

In Fig. 32 ist in Form eines Blockdiagramms eine Antriebssteuerschaltung dargestellt, welche zum Steuern der Stromzuführung I₁, I₉ zu den ersten und zweiten zusammengesetzten Wicklungen 62 und 63 verwendet werden kann, um die Stellung des Spulenkörpers 61 oder insbesondere die Stellung des

Objektivs 60 bezüglich der Aufzeichnungsplatte 1 zu steuern. 25

Die Steuerschaltung weist einen Fehlerfühlsensor 61 auf, welcher mit einer Fokussierfehler-Nachweisschaltung 92 und auch mit einer Nachführfehler-Nachweisschaltung 93 verbunden ist, welche jeweils mit ersten und zweiten Rechen-

OQ schaltungen 94 und 95 verbunden sind. Die erste Rechenschaltung 94 ist über einen erstenServoverstärker 96 mit der Wicklung 62 verbunden, die zweite Rechenschaltung 95 ist über einen zweiten Servoverstärker 97 mit der Wicklung 63 verbunden. Folglich werden die Ströme I₁ und I₉, die

gg den Spulen 6 2 bzw. 63 zuzuführen sind, in Abhängigkeit von dem festgestellten Fehlersignal Se so gesteuert, daß das Objektiv 60 für Fokussier- und Nachführsteuerungen entsprechend bewegt wird.

- 45 -

In Fig. 33 ist eine weitere Ausführungsform der ersten zusammengesetzten Wicklung 62 dargestellt, die.ein Paar erster ebener Wicklungen oder Lagen 130 und ein Paar zweiter ebener Wicklungen oder Lagen 131 aufweist. Die erste ebene Lage 130 weist eine Anzahl schräger Streifen 130a und zwei Endstreifen.130b auf, mit welchen die Enden der schrägen Streifen 130a verbunden sind. Jeder der Endstreifen kann in Abhängigkeit von der Anzahl und/oder Form der schrägen Streifen 130a nicht nur ein vertikales Segment, sondern auch ein horizontales Segment jeweils entsprechender Längen aufweisen, um so die erforderlich elektrische Verbindung zu schaffen. Die erste ebene Wicklung 130 ist auch mit einem Paar Leitungen 130c versehen. Die zweite ebene Wicklung oder Lage 131 weist eine Anzahl horizontaler Streifen 131a und ein Paar vertikaler Streifen 131b auf, mit welchen die horizontalen Streifen 13.1a verbunden sind. Die Wicklung 131 ist auch mit einem Paar Leitungen 131c und 131c' verbunden. Eine elektrische Verbindung zwischen den vier ebenen Wicklungen 130 und 1-31 ist auf die gleiche Weise wie bei der vorstehenden Ausführurigsform erreicht.

In Fig. 34 ist die zweite zusammengesetzte Wicklung 63 dargestellt, die zusammen mit der ersten zusammengesetzten Wicklung 62 der Fig. 33 zu verwenden ist. Die zweite zusammengesetzte Wicklung 63 weist ein Paar dritter ebener Wicklungen oder Lagen 132 und ein Paar vierter ebener Wicklungen oder Lagen 133 auf. Die dritte ebene Lage 132 weist eine Anzahl schräger Streifen 132a und zwei Endstreifen 132b auf. Die schrägen Streifen 132a der dritten ebenen Wicklung oder Lage 132 und die schrägen Streifen 130a der ersten ebenen Wicklung oder Lage 130 sind in entgegengesetzten Richtungen und symmetrisch bezüglich der Mittenachse des Spulenkörpers 61 geneigt. Die vierte ebene Wicklung oder Lage 133 weist eine Anzahl horizontaler Streifen 133a und zwei Endstreifen 133b auf. Ähnlich wie bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsfoon sind die dritten und vierten ebenen Wicklungen 132 und 133 mit Leitungen 132c bzw. 133c

- 46 -

versehen, welche entsprechend geschaltet sind, um die vier ebenen Wicklungen 132 und 134 in Reihe zu schalten. Die Leitungen 130c" und 131c' der ersten zusammengesetzten Wicklung 62 und die Leitungen 132c¹ und 133c¹ der zweiten zusammengesetzten Wicklung 6 3 sind vorgesehen, um einen Antriebsstrom den ebenen Wicklungen zuzuführen.

In Fig. 35(a) ist eine schematische Darstellung der ersten ebenen Wicklung 130 wiedergegeben, die auf der Fläche 11 des Spulenkörpers 61 angeordnet ist, und es wird angenommen, daß der Ansteuerstrom I₁, wie angegeben, zugeführt wird. Es wird auch angenommen, daß das Magnetfeld die Stärke B

2
(W, /m ) hat, und daß die Stromkomponenten i , i.., i , ...,

i _Λ und i , welche über die jeweiligen schrägen Streifen η— ι η

130a fließen, alle gleich groß sind. Der Abstand d zwischen den schrägen Streifen 130a, der in Richtung der X-Achse gemessen worden ist, ist festgelegt durch

D = L/N (58)

wobei L die Länge des Endstreifens in der X-Richtung und N die Anzahl der schrägen Streifen 13 0a ist.

In Fig. 35(b) kann die Kraft F-, die auf die horizontalen (X-Achsen-) Segmente der Endstreifen 130b ausgeübt wird, folgendermaßen ausgedrückt werden:

F₁ = 2(B NID + B (N-DID + ... + B ID) ^{= 2B}g^{ID(1 +} ··' ^{+ N)}

= B IL(N + 1) (59) ·

wobei I = ϊ_Λ = i- = i„ = ... = i ist. ü 1 2 η

In Fig. 35(c) kann dann die Kraft F₀, welche durch die schrägen Streifen 130a aufgenommen worden ist,folgendermaßen erhalten werden:

- 47 -

- 4 7 F₂ = B I( (L+1)/CosB) ^ 2(Β_ςI(1+L-D)/cos9

+ B K1 + L-2D) /cos9 + ... +B Ι(1/οοεθ)) = (B I/cosB) x (L+l+2N(l+L)-2D(1+2+...+N)) = (B I/cose) x ((1+L)(2N+1)-L(N+1)) (60)

wobei 1 die Länge des horizontalen (X-Achsen-) Segments des obersten schrägen Streifens 130a und θ der Winkel zwischen dem horizontalen Segment der schrägen Streifen 130a und der X-Achse ist.

Ferner kann die Kraft F_, welche auf die vertikalenen (Z-Achsen-) Segmente der Endstreifen 130b ausgeübt worden ist, ausgedrückt werden durch
5

F₃ = B IL(N + 1) tane (61)

Unter diesen Voraussetzungen kann dann die Richtung der resultierenden Kraft F.
festgelegt werden durch

resultierenden Kraft F. zwischen den Kräften F₁ und F.

tan θ = F₃/F₁ (62)

welche die gleiche Richtung wie die von F_n ist. Ferner kann die Größe F₁- aus den Gleichungen (59) und (61) folgendermaßen erhalten werden:

F₅ ^F₁ + F₃ = (B I/cos6)L(N+1) . (63)

Ferner kann die resultierende Kraft F,. aus den Gleichun-6

gen (60) und (63), wie folge, erhalten werden:

6 ~ 2 5

= (B I/cosG)(2N+1)(1+L)

^db = (B I./cose) (1+L) (64)

wobei I₁ gleich! (2N + 1) ist.

- 48 -

- 48 Die X-Achsen-Komponente F_r und die Z-Achsen-Komponente

ΟΛ

F-_ dor resultierenden Kraft F, sind folgende: b Δ ο

F_rv = F_c sine = B I₁(1+L)tane, und bx ο g ι

^F6Z ^{= F}6 ¹

Die Gleichung (64) gibt an, daß die Kraft, die durch Zuführen des Stroms I- erhalten worden ist, in einer vorbestimmten Richtung ausgerichtet ist und daß deren Größe proportional zu dem Wert des zugeführten Stroms I₁ ist.

In Fig. 36 ist die zweite ebene Wicklung oder Lage 131 dargestellt, die auf der Fläche 12 des Spulenkörpers 61 angeordnet ist. Die Kraft, die von der ebenen Wicklung

131 aufgenommen worden ist, kann in ähnlicher Weise wie bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform erhalten werden. Wenn die Kräfte, die auf die vertikalen Streifen 131b an beiden Enden der Wicklung ausgeübt werden, einander aufheben und wenn alle Ströme I_n ' bis I ' gleich groß sind, ' ⁿ

kann die durch die zweite ebene Wicklung 131 erhaltene Kraft folgendermaßen ausgedrückt werden:

F₇ = (1/2JBgI₁ ¹L¹ + (1/2)B_gi₂'L·+ ... + (1/2JBi_n ¹L' = (1/2JBgU₁ ¹ + I₂ ¹ + -.. + I_n ¹JL¹

= (1/2JBgI₁L¹ (66)

wobei L' die Länge der horizontalen Streifen 131a und I₁= 1-'+I_n ¹+...!¹ ist.
^{1 1} . ²

Folglich ist die Gesamtkraft, die von der ersten zusammengesetzten Wicklung 62 aufgenommen worden ist, welche zwei erste <±>ene Wicklungen 130 und zwei zweite ebene Wicklungen

131 aufweist, 2(F_C+F_).
.

In Fig. 3 7 ist schematisch die dritte ebene Wicklung 132

' - 49 -

der zweiten zusammengesetzten Wicklung 6 3 dargestellt. Entsprechend einer analogen Analyse, die bezüglich der ersten ebenen Wicklung 131 der ersten zusammengesetzten Wicklung 32 beschrieben worden ist, kann die Ge.sarntkraft F₀, die von der dritten ebenen Wicklung 132 aufgenommen worden ist, durch die folgende Gleichung (67) ausgedrückt werden, und sie ist unter einem Winkel θ bezüglich der Z-Achse ausgerichtet.

F_Q = (B l_o/cos9)(1+L) (67)

ο g z.

Wenn die Kraft F_R an der X-Achse und der Z-Achse abgebrochen ist, können Komponenten F_QV und F_o„ folgendermaßen ausge-

O Λ Ο /j

drückt werden: ι

F_QM = F_Q sine = B I„ (1 + L)tanB, und

οχ ο g /L

F₈₂ = F₈ cose = B I₂(l+L) (68)

Ferner kann die Kraft F„ , die durch die vierte ebene Wicklung 133 aufgenommen worden ist, wie in Fig. 38 dar-

gestellt ist, ohne weiteres durch entsprechende Maßnahmen erhalten werden, wie sie bezüglich der zweiten ebenen Wicklung 131 beschrieben worden sind, und folglich kann sie wiedergegeben werden als:

F₉ = (1/2) BgI₂L¹. (69.) .

Folglich wird die Gesamtkraft, die von der zweiten zusammengesetzten Wicklung 63 aufgenommen worden ist, welche zwei

dritte ebene Wicklungen 132 und zwei vierte ebene Wicklungen 30

133 aufweist, 2(F_O+F_). Wenn die Gesamtkraft in der Nachführen y

Steuerrichtung F und die Gesaintkraft in der Fokussiersteuerrichtung F ist, können die folgenden Beziehungen aus den Gleichungen (65), (66), (68) und (69) erhalten werden.

- 50 -

^FX ^{= 2(F}6X^+F8X⁾

(I₁ ⁺I₂)

^Fz =

_ö = K₂(I₂-I₁) (70)

wobei K1 = 2B (ItcI) tanG
K2 =■ B (2(1+L) +L¹) .

Der AnsteuerstroiT! für jede der ersten und zweiten zusammengesetzten Wicklungen .62 und 63 kann wie unten angegeben, aus den vorstehenden Beziehungen (70) erhalten werden.

I₁ = (1/2) ((F_xZK₁) - (F_Z/K₂M

I₉ = (1/2) ((F /K₁) - (F /K)) (71)

Bei der vorliegenden Ausführungsform brauchen, wie aus den Beziehungen(70) zu ersehen ist, wenn der Spulenkörper 61 nur in der Nachführ-Steuerrichtung (der X-Achsrichtung) zu' bewegen ist, die Ansteuerströrae den ersten und zweiten zusammengesetzten Wicklungen 6 2 und 63 zugeführt zu werden, um der Bedingung I₁ = I_ zu genügen.' Wenn der Wicklungskörper 61 nur in der Fokussiersteuerrichtung bewegt werden soll, sollten Ansteuerströme der ersten und zweiten zusammengesetzten Wicklungen 62 und 63 so zugeführt werden, daß I₁ =-l ist.

In Fig.39 und 4 0 sind die Ausführungen der ersten und zweiten ebenen Wicklungen bzw. Lagen 130 und 131 einzeln dargestellt, wenn die Größe der Streifen, nämlich der schrägen

Streifen 130a oderder horizontalen Streifen 131a so ausgelegt ist, daß die Ströme i_Q, I₁, , ±_n oder 1^,, ±₂,_t...

..., i , den entsprechenden Streifen 130a oder 131a in gleicher Größe zugeführt werden. In dem dargestellten Beispiel ist die Breite jedes der Streifen mit Hilfe der Gleichung (54) auf die gleiche Weise wie bei dem vorherigen Beispiel festgelegt. Folglich sind die Bedingungen, denen zu entsprechen ist, um die Ströme i-, i und i₂ in der Ersatz-

- 51 -

Schaltung der Fig.39(b), welche fünf schräge Streifen aufweist, gleich zu machen, dae folgenden:-

R - 2r , und R₁ - 2r₂

(72)

Bei einer Verallgemeinerung der Bedingungen (72) um die

Ströme ϊ_, I₁, i_ i für die Anzahl η von schrägen

Streifen gleich groß zu machen, ergeben sich die folgenden Bedingungen:

^R1 - ^Ro ~.^2ri

R₂ = R₁ - 2r₂

R=R ,-2r η n-1 n-

(73)

Fig.40(a) gibt die zweite ebene Wicklung 131 wieder, welche so ausgeführt ist, damit der Strom durch jeden der horizontalen Streifen 131a gleich groß gemacht ist. Fig.40(b) gibt eine Ersatzschaltung der zweiten ebenen Wicklung 131 mit vier horizontalen Streifen wieder, welche durch Widerstände

bezeichnet sind. Um die Ströme i.

und

Ί " ^X2" *

i., gleich groß zu machen, muß den folgenden Bedingungen genügt werden:

R
R

R.

1 '
2'

R₂, ⁺ 2Γ«! , R₃, η- 2r₂,

_ R

4 '

(74)

2r.

Wenn die Bedingungen (74) für den Fall einer Anzahl η horizontaler Streifen 131a verallgemeinert werden, ergibt sich:

52 -

	= R2. ♦	2In-Dr1	•	V	3302918
R1.		2(n-1)r2	rk'
R2,	•	+ 2(n-k)
Rk·		+ 2rn-1		(75)
Rn-

In Fig.41 ist in einem Blockdiagramm eine Antriebs-Steuerschaltung dargestellt, welche vorteilhafterweise verwendet werden kann, um Ansteuerströme I₁ und I„ den ersten und zweiten zusammengesetzten Wicklungen 6 2 und 63 zuzuführen, die in Fig.33 und 34 dargestellt sind, um die Lage des Spulen-

¹^ körpers 61 oder des Objektvs 60 bezüglich der Aufzeichnungsplatte 1 zu steuern. Da diese Schaltung im wesentlichen den gleichen Aufbau hat wie die in Fig.32, sind zur Bezeichnung gleicher Teile die gleichen Bezugszeichen verwendet. Die Schaltung in Fig.41 weist außerdem Differenzierschaltungen

134a und 135a und Phasenkompensationsschaltungen 134b und 135b zum Stabilisieren des Steuersystems wie im Fall der in Fig.17 dargestellten Antriebs-Steuerschaltung auf.

In Fig.42 und 43 ist eine weitere Ausführungsform einer Gruppe von ersten und zweiten zusammengesetzten Wicklungen 62 und 63 dargestellt, die gemäß der Erfindung ausgeführt sind. Die erste zusammengesetzte, in Fig.42 dargestellte Wicklung 62 weist ein Paar erster ebener Wicklungen oder

Lagen 140, die auf den Flächen 11 und 13 des Spulenkörpers 30

61 anzuordnen sind, und ein weiteres Paar zweiter ebener Wicklungen 141 auf, die auf den Flächen 12 und 14 des Spulenkörpers 61 anzuordnen sind. Jede der ersten ebenen Wicklungen 140 weist eine Anzahl horizontaler Streifen 140a und

ein Paar vertikaler Endstreifen 140b auf, mit welchen beide 35

Enden der jeweiligen horizontalen Streifen 140a verbunden sind. Jede der zweiten ebenen Wicklungen 141 ist entsprechend ausgeführt, und sie weist eine Anzahl horizontaler

- 53 -

Streifen 141a und ein Paar vertikaler Endstreifen 141b auf. Diese ersten und zweiten ebenen Wicklungen sind über gegenüberliegende Leitungen, wie 14Oc und 141c außer den zwei Leitungen 14Oc¹ und 141c', welche mit einer Antriebs-Steuer-Schaltung verbunden sind, in Reihe geschaltet.

In Fig.43 ist die zweite zusammengesetzte Wicklung 63 dargestellt, die auf der ersten zusammengesetzten Wicklung 62 und elektrisch von dieser isoliert ausgebildet ist. Die zweite zusammengesetzte Wicklung 63 weist ein Paar dritter ebener Wicklungen Ί42 und ein weiteres Paar vierter ebener Wicklungen 143 auf, die alle entsprechend ausgeführt sind. Jede der drei ebenen Wicklungen 142 weist eine Anzahl vertikaler Streifen 142a und ein Paar horizontaler Endstreifen 142b auf; jede der vierten ebenen Wicklungen 143 weist dagegen eine Anzahl vertikaler Streifen 143a und ein Paar horizontaler Endstreifen 14 2b auf. Jede der dritten und vierten ebe-¹ nen Wicklungen 142 und 143 ist mit einem Paar Leitungen 142c' bzw, 142c¹ versehen'; diese Leitungen sind nicht miteinander verbunden und sind stattdessen mit einer Antriebs-Steuerschaltung verbunden. Folglich erhält jede der dritten und vierten ebenen Wicklungen 142 und 143 den Ansteuerstrom unabhängig voneinander.

Fig.44 ist eine schematische Darstellung eines Teils einer der ersten ebenen Wicklungen 140, wobei eine elektrische Schaltung dargestellt ist, die durch ein Paar horizontaler Streifen 140a und durch die vertikalen Endstreifen 140b gebildet ist. Wenn ein Strom I₁ über die Leitung 140c zuge-

^O führt wird, wird er in eine Stromkomponente I₁₁* welche entlang der Bahn A-D fließt, und in eine Stromkomponente I₁₂ aufgeteilt, welche entlang der Bahn A-B fließt. Auf diese Weise fließt dann eine aufgeteilte Stromkomponente I , entlang der Bahn B-C, und die andere Stromkomponente I₁₂ ι ^ent~

^° lang der Bahn D-C. Wie dargestellt, sind die Bahnen A-D und B-C beide I₁ lang, und die Bahnen A-B und D-C beide 1_? lang. Die aufgeteileten Stromkomponenten werden an der Stelle D

- 54 -

wieder zu dem Strom I₁ zusammengefaßt, welcher dann über die andere Leitung 140c fließt. Unter diesen Voraussetzungen nimmt jede der Bahnen A-D, B-C, A-B und C-D die folgenden Kräfte fw f_, f_ bzw. f. auf.

^fi = Vn¹I <⁷⁶⁾

f₂ -B₉I₁₁₁I₁ (77)

^f3 ^{= B}g^I12^l2 (78)

4 Vl22 .

Da angenommen werden kann, daß I „ = I , ist,und folglich die Kräfte f₃ und f gleich groß sind und in entgegengesetzter Richtung verlaufen, heben sich diese Kräfte f-. und f auf. Folglich kann die resultierende Kraft F₁,, welche

an die erste ebene Wicklung 140 angelegt wird, als Ganzes aufgrund des Stromflusses wie folgt ausgedrückt werden:

F₁, = _{fi +} VB_g(I_l1+ I₁₁₁)I₁ (80)

Wie in Fig.44 angezeigt, ist diese Kraft F₁, nach oben gerichtet, d.h. in der zu der Längsrichtung der horizontalen Streifen 14 0a senkrechten Richtung.

Durch Zuführen des Stroms I₁, I„ und I_ an jede der ebenen 12 3

Wicklungen 140 bis 143 empfangen, wie in Fig.42 und 43 dargestellt ist, die Flächen 11 und 13 des Spulenkörpers 61 die Kraft P; die parallel zu der Z-Achse ausgerichtet ist, und die Kraft F„, die parallel zu der X-Achse gerichtet ist, während die Flächen 12 und 14 des Spulenkörpers 61 die Kraft F und die Kraft F_ aufnehmen, die parallel zu der Y-Achse ausgerichtet sind. Eine Umkehr in der Richtung der Ströme hat zur Folge, daß diese Kräfte umgekehrt ausgerichtet sind. Die Kräfte F₁ bis F_ können ohne weiteres aus den Erläuterungen abgeleitet werden, die im einzelnen bezüglich

der anderen Ausführungsformen vorstehend gegeben worden sind. Diese Ausführungsform ist in einem Sinn vorteilhaft, da alle Streifen gerade und folglich leicht herzustellen

- 55 -

3302913

sind.

In Fig. 45 (a) und (b) '.ist eine Abwandlung der obc.-nen Wicklung 140 dargestellt ,welche so ausgeführt, ist, daß alle hog rizontalen Streifen 14 0a den gleichgroßen Strom führen, wodurch das Auftreten einer lokalisierten oder nicht gleichförmigen Wärmeerzeugung an der Wicklung 140 vermieden ist. Fig.45(b) ist eine Ersatzschaltung der ebenen Wicklung 140, welche nur drei Streifen 140a aufweist, welche als Wider- -^Q stände R₁ bis R_ bezeichnet sind. Wie im einzelnen bezüglich der anderen Ausführungsformen vorstehend ausgeführt ist, muß die Breite jedes der Streifen 140a so gewählt, sein, daß sie den unten angeführten Bedingungen genügt, damit die Stromkomponenten i.. bis i^. dieselbe Größe haben.

^R1 ^{= K}2 ^{+ 4r}i' ^Und

R₂ - R₃ + 2r₂ (81)

In Fig.46 ist in Forin eines Blockdiagramms eine Antriebs-Steuerschaltung wiedergegeben, die in der erfindungsgemäßen Ausführungsform zu verwenden ist, welche die ersten und zweiten zusammengesetzton Wicklungen 6 2 und 6 3 aufweist, die in Fig.42 bzw. 43 dargestellt sind. Da diese Antriebssteuerschaltung im Aufbau sowie in der Arbeitsweise den Schaltungen entspricht, welche bezüglich der anderen Ausführungsformen der Erfindung vorstehend beschrieben worden sind, braucht sie im einzelnen nicht mehr beschrieben zu werden. DieSchaltung weist jedoch den Fehlerfühlsensor 91, eine Fokussierfehler-Nachweisschaltung 92, eine Nachführfehler-Nachweisschaltung 93., eine Zeitachsenfehler-Nachweisschaltung 93a, Rechenschaltungen 94, 95 und 95a, Servoverstarker 96, 97 und 97a und ebene Wicklungen 140 bis 143 auf. In Fig.47 ist eine weitere Abwandlung der ebenen Wicklung dargestellt, welche in der Aufzeichnungs- und/oder Leseeinrichtung gemäß der Erfindung verwendet werden kann; in dieser Ausführungsform sind im Unterschied zu den vorherigen Ausführungsformen, bei welchen olne Leitung mit einem Ende

- 56 -

des Endstreifens verbunden ist, Leitungen mit der Mitte der vertikalen Endstreifen verbunden.

Im Rahmen der Erfindung .sind noch verschiedene Abwandlungen J₃ möglich. Beispielsweise kann der Spulenkörper 61 zusätzliche Elemente wie eine Lichtquelle· mit einer lichtemittierenden Diode und irgendwelche weiteren bekannten optischen Elemente aufweisen; in diesem Fall kann die gesamte Einrichtung noch kompakter ausgebildet worden.

Ende der_Beschrei. buηg

Claims (14)

1. BERG SIAPi SCHWAHf ^-. SAKTjMi ^;- .;;.·"::

   MAUF HKlHI Hi HMhA!, .1 .1' Pfι<\'\ MIItJf Ht '■-

   Anwaltsakte: 32 600

   Ricoh Company Lta. Tokyo / Japan

   Optische Aufzeichnungs- und/oder Leseeinrichtung

   Patentansprüche

   ( 1 ν Optische Aufzeichnungs- und/oder Leseeinrichtung zum Aufzeichnen von Information auf ein Aufzeichnungsmaterial und/oder zum Lesen der aufgezeichneten Information von dem Aufzeichnungsmaterial, gekennzeichnet durch eine optische Einheit (6 0) , welche einen Lichtstrahl auf das Aufzeichnungsmaterial (1) richtet und/oder den von dem Aufzeichnungsmaterial (1) reflektierten Lichtstrahl erhält; eine erste Badeeinrichtung (28, 29) zum Halten und Tragen der optischen Einheit (6 0), deren optische Achse im wesentlichen senkrecht zu dem Aufzeichnungsmaterial (1) ausgerichtet ist, wobei die erste Halteeinrichtung (28, 29) einen Spulen- oder Wicklungstragabschnitt (27; 61) aufweist; durch eine erste Antriebsspule oder-wicklung (25; 25A), die um den Spulentragteil (27, 61) gewickelt ist, deren Mittenachse (O) senkrecht zu dem Querschnitt der ersten Antriebsspule (25, 25A) verläuft, und einen ersten vorbestimmten

   VII/XX/Ktz

   -ΟΙ Winkel bezüglich der optischen Achse (O) bildet; durch eine zweite Antriebsspule oder -wicklung (26; 26A), die um den Spulenhalteabschnitt (27; 31) gewickelt ist» deren Mittenachse (0) senkrecht zu dem Querschnitt der zweiten Antriebswicklung (26; 26Λ) verläuft, und einem zweiten vorbestimmten Winkel, welcher sich von dem ersten vorbestimmten Winkel unterscheidet, bezüglich der optischen Achse (0) bildet;
   durch eine ein Magnetfeld erzeugende Einrichtung (52 bis 54) zum Ausbilden eines Magnetfeldes, das durch die ersten und zweiten Antriebswicklungen (25A, 26A) hindurchgeht, die um den ersten Spulenhalteabschnitt (27, 61) gewickelt sind, und
   eine zweite Halteeinrichtung, um die erste Halteeinrichtung (28, 29) beweglich bezüglich des Aufzeichnüngsmaterials (1) zu halten, wodurch ein Fehler in der jeweiligen Lagebeziehung zwischen der optischen Einheit (60) und dem Aufzeichnungsmaterial (1) durch Zuführen gesteuerter Ströme an die ersten und zweiten Antriebswicklungen (25A, 26A) korrigierbar ist.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η ze ichnet, daß der erste vorbestinunte Winkel 0° und

   der zweite vorbestimmte Winkel 90° ist. 25
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Spulenhalteabschnitt (27) im allgemeinen zylindrische Form aufweist, dessen Mittenachse (0) mit der optischen Achse der optischen Einheit (60) zusammen-

   fällt.
4. 4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Antriebswicklung (25A) um den Umfang des zylindrischen Spulenhalteabschnitts (27) gewickelt ist, und daß die zweite Antriebswicklung (26A) um den zylindrischen Spulenhalteabschnitt parallel zu dessen Mittenachse (0) gewickelt ist.
5. 5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ein Magnetfeld erzeugende Einrichtung (52 bis 54) einen Dauermagneten (53) und eine Jocheinrichtung (52) aufweist, die mit dem Magneten (53) verbunden ist und einen Spalt festlegt, in welchem das Magnetfeld ausgebildet ist und der Spulenhalteabschnitt (27) eingesetzt ist.
6. 6. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Antriebs-Steuerschaltung, um gesteuerte Ströme den ersten und zweiten Antriebswicklungen (25A, 26A) zuzuführen, um die optische Einheit (60) bezüglich des Aufzeichnungsmaterials (1) richtig angeordnet zu halten.
7. 7. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine dritte Antriebswicklung, die um den Spulenhalteabschnitt gewickelt ist, wobei die senkrecht zu dem Querschnitt der dritten Antriebsspule verlaufende Mittenachse einen dritten, vorbestimmten Winkel, welcher sich zumindest von einem der beiden anderen vorbestimmten Winkeln unterscheidet, bezüglich der optischen Achse (0) bildet.
8. 8.. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch g e k e η η zeichnet, daß einer der drei vorbestimmten Winkel null ist, und daß die restlichen beiden Winkel die gleiche Größe, aber bezüglich der optischen Achse (O) entgegengesetztes Vorzeichen haben.

   °
9. 9. Optische Aufzeichnungs- und/oder Leseeinrichtung zum Aufzeichnen von Information auf ein Aufzeichnungsmaterial und/oder zum Lesen der aufgezeichneten Information von dem Aufzeichnungsmaterial, gekennzeichnet durch eine optische Einheit (60)., welche einen Lichtstrahl auf das Aufzeichnungsmaterial (1) richtet und/oder den von dem Aufzeichnungsmaterial (1) reflektierten Lichtstrahlaufnimmt; durch eine erste Halteeinrichtung (67, 68) zum Halten der

   1 optischen Einheit (60), deren optische Achse (O) im wesentlichen senkrecht zu dem Aufzeichnungsmaterial (1) ausgerichtet ist, wobei die erste Halteeinrichtung (67, 68) einen Spulenhaiteabschnitt (61) aufweist;

   fa durch eine Spuleneinrichtung (62, 63), die fest an dem Spulenhalteabschnitt (61) angebracht ist und zumindest eine erste ebene Spule oder Wicklung (120) mit einer ersten Anzahl von leitenden Streifen (120a)., die ih einer ersten vorbestimmten Ausrichtung bezüglich der optischen Achse (O) angeordnet sind, und zumindest eine zweite ebene Spule oder Wicklung (121) mit einer zweiten Anzahl leitender Streifen (121a) aufweist, die in einer zweiten vorbestimmten Ausrichtung bezüglich der optischen Achse (O) angeordnet sind; durch eine ein Magnetfeld erzeugende Einrichtung (64, 65,

   69) zum Ausbilden eines Magnetfeldes, das durch die Spuleneinrichtung (62, 63) hindurchgeht, und durch eine zweite Halteeinrichtung, um die erste Halteeinrichtung (67, 68) bezüglich des Aufzeichnungsmaterials (1) beweglich zu halten, wodurch ein Fehler in 'der jeweiligen Positionsbeziehung zwischen der optischen Einheit (60) und dem Aufzeichnungsmaterial (1) durch Zuführen eines gesteuerten Stroms an die Spuleneinrichtung (62, 63) korrigiert werden kann.

   ²^
10. 10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Fehler zumindest eine Fehlerkomponente bezüglich Fokussier-jNachführ- und Zeitachsen-Steuervorgängen zwischen der optischen Einheit (60) und dem Aufzeichnungsmaterial (1) aufweist.
11. 11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch g e k e η η ze ichnet, daß zumindest eine der ersten und zweiten Anzahl leitender Streifen (120a, 121a, 122a, 123a) eine vorbestimmte Form jeweils unterschiedlicher Größe aufweisen.
12. 12. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine der ersten und zweiten

    Anzahl leitender Streifen gerade verlaufen und parallel zu der optischen Achse (O) angeordnet sind.
13. 13. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch g e k e η η 5zeichnet, daß zumindest eine der ersten und zweiten Anzahl leitender Streifen gerade verlaufen und senkrecht zu der optischen Achse (O) angeordnet sind.
14. 14. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch g e k e η η LO zeichnet, daß zumindest eine der ersten und zweiten Anzahl leitender Streifen so ausgebildet sind, daß sie gleichgroße Ströme führjen.