DE3336492A1 - Anordnung zum optischen auslesen und/oder einschreiben von informationen - Google Patents
Anordnung zum optischen auslesen und/oder einschreiben von informationenInfo
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Description
PHN IO.472 /T 3 2-3-1983
"Anordnung zum optischen Auslesen und/oder Einschreiben von Informationen".
Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zum optischen Auslesen und/oder Einschreiben von Informationen
auf einer sich drehenden optischen Scheibe mit einem Gestell, einem Objektiv, einem gegenüber der Scheibe
entsprechend einer radialen Bahn über das Gestell beweg-:
liehen Objektivträger, worauf sich das Objektiv befindet,
sowie mit einer Antriebsvorrichtung zum entsprechend der genannten radialen Bahn Antreiben des Objektivträgers und
mit einem Elektromotor und Übertragungsmitteln zwischen dem Elektromotor und dem Objektivträger.
Eine derartige Anordnung ist beispielsweise aus der US Patentschrift 4.152.728 bekannt. Es handelt sich
dabei um einen Videoplattenspieler, wobei das Objektiv sowie ein Gaslaser und alle optischen und opto-elektronischen
Elemente, die in dem Lichtweg zwischen dem Laser und dem Objektiv notwendig sind, insgesamt auf einem
radial beweglichen Schlitten angeordnet sind. Für den Antrieb ist auf dem Schlitten ein Elektromotor vorgesehen.
Die Übertragungsmittel bestehen aus einer Anzahl mit dem Elektromotor zusammenarbeitender Zahnräder und einer auf
dem Gestell des Videoplattenspielers ortfest angeordneten Zahnstange. Die Antriebsvorrichtung dieses bekannten Videoplattenspielers
eignet sich dazu, den Schlitten in der erforderlichen Geschwindigkeit beim Auslesen der Videoplatte
in radialer Richtung zu verschieben und ist ausserdem dazu geeignet, den Schlitten beschleunigt in die Ausgangslage
zurückzubringen.
Für Videoplattenspieler sowie für optische Scheibenrekordern besteht das Bedürfnis einer Antriebsvorrichtung,
die im Stande ist, den Objektivträger mit hoher Geschwindigkeit
in seine Bahn zu bewegen. Bei Plattenspielern rührt dieser ¥unsch her aus der Tatsache, dass
neue Erkenntnisse in bezug auf die Verwendungsmöglicli-
PHN 10.472 ^r 4 2-3-1983
keiten von Videoplattenspielern entstanden sind. Es kann beispielsweise bei Demonstrationen oder Vorträgen erwünscht
sein, sehr schnell, gegebenenfalls unter Ansteuerung eines Computers, bestimmte Bildstellen zu suchen.
Weiterhin gibt es die Möglichkeit, unter Verwendung eines speziellen Spielcomputers oder eines sogenannten "personal
computers", äusserst avanzierte Bildschirmspiele zu entwerfen wenn unter Ansteuerung des Computers Bilder auf
einer Bildplatte zu dem gewünschten Zeitpunkt und in der gewünschten Reihenfolge an einem Bildschirm aufgerufen
werden können. Bei optischen Rekordern ist die Geschwindigkeit, mit der auf der optischen Scheibe gespeicherte Information
erreicht werden kann und auch die Geschwindigkeit, mit der Information an einer bestimmten Stelle auf der
Scheibe gespeichert werden kann, für die Anwendungsmöglichkeiten eines derartigen Gerätes von grosser Bedeutung.
Die Wartezeiten die auftreten, sollen bei manchen Anwendungsbereichen möglichst kurz sein. Es ist wichtig zu wissen,
dass die Wartezeit durch vier Faktoren bestimmt wird und zwar durch die Drehgeschwindigkeit der Scheibe, die
maximal erreichtbare Beschleunigung des Objektivträgers
in die Bewegungsbahn, die Genauigkeit, mit der der Objektivträger ausgerichtet werden kann und die Geschwindigkeit,
mit der die gewünschte Spur auf der optischen Scheibe nach einer Bewegung des Objektivträgers bestimmt ist.
Aus dem Obenstehenden folgt, dass grosse Beschleunigungen
und Verzögerungen in den Bewegungen des Objektivträgers
zum Erreichen einer kurzen Wartezeit erwünscht sind, was bedeutet, dass der Objektivträger eine
geringe Masse, eine solide Konstruktion und eine Antriebsvorrichtung mit einer Leistung ausreichender Grösse aufweisen
soll. Weiterhin ist ein grosses Wartezeitverhältnis erwünscht, worunter verstanden wird das mittlere Verhältnis
zwischen der Zait, dass- der Objektivträger von der
Antriebsvorrichtung· beschleunigt bzw. verzögert wird und der Zeit, dass die Antriebsvorrichtung stillsteht, notwendig
zum Kühlen der Antriebsvorrichtung. Der bereits genannte bekannte Videoplattenspieler hat eine Antriebs-
PHN 10.472 X ζ 2-3-1983
vorrichtung, die den genannten Anforderungen überhaupt nicht entspricht und dafür auch nicht entworfen wurde.
Die Erfindung hat nun zur Aufgabe, eine Anordnung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, mit der
grosse Beschleunigungen und Verzögerungen, beispielsweise in der Grössenordnung von 10g, einhergehend mit einem
grossen Wartezeitverhältnis, möglich sind. Die Erfindung weist dazu das Kennzeichen auf, dass die Antriebsvorrichtung
weiterhin zwei gleiche entgegengesetzt sich drehende Elektromotoren sowie zwei auf beiden Seiten des Objektivträgers
parallel zu der des Objektivträgers aber in entgegengesetzter
Richtung auf Bahnen bewegliche gleiche Gegenmassen enthält, die durch die Übertragungsmittel zum synchronen
Durchführen der genannten Bewegungen miteinander gekuppelt sind.
Bei einer Anordnung nach der Erfindung ist es
möglich, eine kräftige Antriebsvorrichtung zu verwirklichen, beispielsweise dadurch, dass zwei Gleichstromkommutatormotoren
benutzt werden und damit hohe Beschleunigungen des
Objektivträgers erzeugt werden, ohne dass resultierende
Kräfte oder Kraft momente auf das Gestell ausgeübt werden. Eine relativ leichte und einfache Ausführungsform der Erfindung,
die bevorzugt wird, weist dazu das Kennzeichen auf, dass der Objektivträger und die Gege.imassen sich auf
entsprechenden Bahnen gleicher Länge bewegen und dass jede der Gegenmassen eine Masse entsprechend'der Hälfte der Summe
der Massen des Objektivträgers, der Objektivs und der weiteren mit dem Objektivträger verbundenen und damit mitbewegenden
Teile aufweist.
Um einen Eindruck der auftretenden Kräfte zu geben, gilt folgendes Beispiel. Die genannte Summe der Masse
der Objektivträgers, des Objektivs und der weiteren mit dem
Objektivträger verbundenen und damit initbewegenden Teile,
untenstehend als Gesamteffektivmasse des Objektivträgers
bezeichnet, kann bei einer geeigneten leichten Ausführungsform, wobei der Objektivträger ausschliesslich das Objektiv
trägt und die elektrodynamischen Mittel, die für den Antrieb des Objektivs notwendig sind, in der Grössenordnung
PHN IO.472 y (p 2-3-1983
von 100 g betragen. Bei einer Beschleunigung von 10 g wird
auf den Objektivträger folglich eine Kraft ausgeübt in
der Grössenbrdnung von 100 Newton. Sollte diese Kraft
auf das Gestell der Anordnung übertragen werden, so würde dies zu einem kräftigen und unerwünschten Stoss auf das
Gestell führen, während sogar eine grosse Gefahr entstehen würde, dass die ganze Anordnung über die Oberfläche, worauf
sie angeordnet ist, verschoben würde. Letzteres ist selbstverständlich abhängig vom Gewicht der Anordnung und von den
Reibungskoeffizienten, der zwischen der Fläche, worauf
die Anordnung angeordnet ist und den Füssen, auf denen die Anordnung steht, auftritt.
Eine einfache und zuverlässige Antriebsvorrichtung lässt sich bei einer folgenden Ausführungsform der Erfindung
verwirklichen, die das Kennzeichen aufweist, dass die Übertragungsmittel
erste Zahnscheiben auf den Wellen der Elektromotoren, zwei frei drehend auf dem Gestell gelagerte
zweite Zahnscheiben sowie einen einzigen ununterbrochenen
Zahnriemen enthält, xvobei die ersten Zahnscheiben auf beiden
Seiten des einen Endes der Bewegungsbahn des Objektivträgers
angeordnet sind und die zweiten Zahnscheiben auf beiden Seiten des anderen Endes und wobei der Zahnriemen über den gönannten
Zahnscheiben liegt und die Mitten derjenigen Teile, die sich zwischen den ersten bzw. zweiten Zahnscheiben be—
finden, mit der einen, bzw. anderen Seite des Objektivträgers verbunden sind.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Ansicht von unten einer Anordnung nach der Erfindung,
Fig. 2 eine schaubildliche Ansicht schräg von unten eines Getriebes und einer Scheibe eines optischen Rekorders,
Fig. 3 eine schaubildliche Draufsicht des Objektivträgers
des optischen Rekorders nach Fig. 2.
Die Anordnung nach Fig. 1 hat ein Gestell 1 und ein Objektiv 2, das auf einem Objektivträger '} angeordnet
ist. Eine optische Scheibe 4 ist mit Hilfe eines auf dem
10.472 y "^ 2-3-1983
Gestell angeordneten Elektromotors 5 drehend antreibbar.
Der Objektivträger 3 ist in radialer Richtung entsprechend
einer Bahn 6 über das Gestell 1 beweglich. Die Antriebsvorrichtung zum entsprechend der Bahn 6 Antreiben des Objektivträgers
umfasst z\iei gleiche und entgegengesetzt
sich drehende Elektromotoren JA und 7B. Weiterhin umfassen
die Übertragungsmittel sich drehende erste Scheiben 8A und 8b und zwei sich drehende zweite Scheiben ^L· und 9B. Die
Scheiben.8A und 8B sind auf den auf symbolische Weise in der Zeichnung angegebenen Wellen 1OA und 1OB der Motoren
7A bzw. 7B angeordnet. Die zweiten Scheiben 9A und 9B sind
auf dem Gestell T frei drehbar angeordnet.
Auf beiden Seiten des Objetivträgers 3 befinden
sich zwei der Antriebsvorrichtung zugeordnete gleiche Gegenmassen 11A und 11B, die entsprechend Bahnen parallel
zu der Bahn 6 des Objetivträgers und zwar in entgegengesetzter
Richtung beweglich sind. Bewegt sich der Objetivträger
3 in einer Richtung entsprechend dem Pfeil 12 und zwar dadurch, dass die Scheiben 8A und 8B von den Motoren
7A und 7B in den entgegengesetzten Drehungsrxchtungen 1 3-A.
und 13B angetrieben werden, so bewegen sich die Gegenmassen
11A und 11B in den Richtungen entsprechend den Pfeilen 14A
bzw. 14B. Um dies zu erreichen umfasst die Antriebsvorrichtung
einen ununterbrochenen Zahnriemen I5. Die beiden
Motoren 7A und 7B, der Objektivträger 3 und die beiden
Gegenmassen 11A und 11B sind auf diese Weise durch die
"übertragungsmittel 8A-B, 9-A--B und 15 zum synchronen Durchführen
der genannten Bewegungen miteinander gekuppelt.
In der dargestellten Ausführungsform nach Fig. 1
bewegen sich der Objektivträger 3 und die Gegenmassen 11A
und 11B entsprechend Bahnen gleicher Länge. Weiterhin soll dafür gesorgt werden, dass die Gegenmassen 11A und 11B je
eine Masse entsprechend der Hälfte der Effektivmasse des
Objektivträgers 3 aufweisen. Dadurch ist unter Verwendung
der dargestellten einfachen Antriebsvorrichtung ein vollständiger Ausgleich aller Massenkräfte möglich, so dass
auf das Gestell 1 keine resultierenden Massenkräfte beim in die Bahn Bewegen des Objektivträgers 3 ausgeübt werden,
PHN 10.472 ff & 2-3-1983
Es ist auch möglich, für die Gegenmassen eine abweichende Masse zu wählen und diese dann entsprechend einer Bahn
einer abweichenden Länge zu bewegen. Wird beispielsweise die Masse der Gegenmassen grosser gewählt, so kann die
Bahn kürzer sein. Dies bringt jedoch den Nachteil mit sich, dass die Antriebsvorrichtung als Ganze eine grössere Masse
erhält und folglich ein grösseres Gewicht, während weiterhin die Übertragungsvorrichtung verwickelter wird. Es ist
auch möglich, für die Gegenmassen eine geringere Masse zu wählen und diese in einer Bahn einer grösseren Länge bewegen
zu lassen. Dies bringt jedoch den Nachteil mit sich, dass die Antriebsvorrichtung grössere Abmessungen haben
soll und dass auch wieder die Antriebsvorrichtung verwickelter sein muss. Durch Verwendung zweier gleicher und ent —
gegengesetzt sich drehender Motoren wird vermieden, dass ein resultierendes Impulsmoment auf das Gestell ausgeübt
wird.
In den Fig. 2 und 3 sind diejenigen Teile, die in Fig. 1.auf schematische leise dargestellt sind, mit den
in Fig. 1 benutzten ßezugszeichen versehen.
Das Gestell 1 ist als Ganzes aus Aluminium hergestellt und ist mit einem Schlitz 16 versehen, in dem der
Objektivträger 3 beweglich ist. Letzterer ist mit einer
Anzahl Kugellager 17 versehen, die zusammen mit schrägen Teilen 18 der Wand des Schlitzes 16 eine Parallelführung
für den Objektivträger 3 bilden. Das Objektiv 2 ist mit
Hilfe von Spulen 19 und Dauermagneten 20 über einen geringen
Abstand gegenüber dem Objektivträger 3 beweglich. Auf diese
Weise kann mit dem Objektiv eine Spur auf der optischen Scheibe 4 befolgt werden, wobei elektronische Servoschal—
tungen den verwendeten Lichtstrahl auf die Informationsfläche der optischen Scheibe fokussiert halten und weiterhin
der fokussierte Lichtflecken auf die Spur gerichtet bleibt. In der Zeichnung sind nicht dargestellt diejenigen Teile
des Lichtweges, die ausserhalb des Objektivs notwendig sind, weil diese für die Erfindung nicht von Bedeutung sind.
SLe können auf dem Gestell 1 oder auf anderen mit dem Gestell
au verbindenden ortsfesten Teilen befestigt werden.
PHN 10.472 jf 3 2-3-1983
Zum Befestigen des Zalinriemens an dem Objektivträger
sind auf beiden Seiten des Objektivträgers Bolzen 21 vorhanden.
Die Gegenmassen 11A-B bestehen aus Teilen, die auf beiden Seiten des Zahnriemens I5 liegen und mit Klemmbolzen
miteinander verbunden sind. Die Elektromotor trägt an dem Ende einen Lagengebex- 22, der ein Lagensignal,
raassgeblich für die Lage des Objektivträgers 3 gegenüber
dem Gestell 1, zu den Steuerschaltungen, die zum Steuern der Bewegungen des Objektivträgers notwendig sind, abgibt.
Claims (3)
- L- : ■ IU* OO 3336A92PHN 10.472 ^ 2-3-1983PATENTANSPRÜCHEM .Y Anordnung zum optischen Auslesen und/oder Einschreiben von Informationen auf einer sich drehenden optischen Scheibe (4), mit:- einem Gestell ( 1 ) ,- einem Objektiv (2),- einem gegenüber der Scheibe entsprechend einer radialen Bahn (6) über das Gestell beweglichen Objektivträger (3)j worauf sich das Objektiv befindet, sowie- einer Antriebsvorrichtung zum entsprechend der genannten radialen Bahn (6) Antreiben des Objektivträgers und mit einem Elektromotor (7) und Ubertragungsmitteln zwischen dem Elektromotor und dem Objektivträger,dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsvorrichtung weiterhin folgendes umfasst:- zwei gleiche entgegengesetzt sich drehende Elektromotoren (7)j sowie- zwei auf beiden Seiten des Objektivträgers (3) parallel zu der des Objektivträgers aber in entgegengesetzter Richtung auf Bahnen bewegliche, gleiche Gegenmassen (11) und dass- die beiden Elektromotoren (7)> der Objektivträger (3) und die Gegenmassen (11) durch die Übertragungsmittel zum synchronen Durchführen der genannten Bewegungen miteinander gekuppelt sind.
- 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass- der Objektivträger (3) und die Gegenmassen (11) sich auf entsprechenden Bahnen gleicher Länge bewegen und- jede der Gegenmassen (ii) eine Masse hat, entsprechend der Hälfte der Summe der Massen des Objektivträgers (3)> des Objektivs (2) und der weiteren mit dem Objektivträger verbundenen und damit mitbewegenden Teile.PHN Ί0.472 ST $ 2-3-1983
- 3. Anordnung nach Anspruch. 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungsmittel folgendes umfassen:- erste Zahnscheiben (8) auf den Wellen (1O) der Elektromotoren (7) >π - zwei frei drehend auf dem Gestell gelagerte zweite Zahnscheiben (9)> sowie- einen einzigen ununterbrochenen Zahnriemen (15)> wobei die ersten Zahnscheiben (8) auf beiden Seiten des einen Endes der Bewegungsbahn des Objektivträgers (3) angeord-:net sind und die zweiten Zahnscheiben (9) auf beiden Seiten des anderen Endes und wobei der Zahnriemen (15) über den genannten Zahnscheiben angeordnet ist und die Mitten der Teile, die sich zwischen den ersten bzw. zweiten Zahnscheiben befinden mit der einen bzw. anderenJ5 Seite des Objektivträgers (3) verbunden sind.
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DE3616570A1 (de) * | 1985-05-17 | 1986-11-20 | Canon K.K., Tokio/Tokyo | Informations-aufzeichnungs-/wiedergabegeraet |
Also Published As
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