DE3336492A1

DE3336492A1 - Anordnung zum optischen auslesen und/oder einschreiben von informationen

Info

Publication number: DE3336492A1
Application number: DE19833336492
Authority: DE
Inventors: Gerard Eduard Eindhoven Van Rosmalen
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1982-10-19
Filing date: 1983-10-07
Publication date: 1984-04-19
Also published as: US4514837A; KR840006866A; IT8323308A0; JPS5974565U; FR2534722B1; NL8204023A; IT1171769B; CA1204858A; HK28486A; JPH0142863Y2; GB8326825D0; GB2128798B; CH661998A5; FR2534722A1; KR910003929B1; GB2128798A

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-

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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-

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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

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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

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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,

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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.

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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

L- : ■ IU* OO 3336A92

PHN 10.472 ^ 2-3-1983

PATENTANSPRÜCHE

M .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.

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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. anderen

J₅ Seite des Objektivträgers (3) verbunden sind.