DE3524634A1

DE3524634A1 - Antriebs- und stuetzaufbau einer objektivlinse

Info

Publication number: DE3524634A1
Application number: DE19853524634
Authority: DE
Inventors: Toshihiko Tokorozawa Saitama Kurihara
Original assignee: Pioneer Electronic Corp
Current assignee: Pioneer Corp
Priority date: 1984-07-13
Filing date: 1985-07-10
Publication date: 1986-01-16
Also published as: GB8517551D0; DE3524634C2; JPS6124820U; US4720185A; GB2161955A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Antriebs- und Stützaufbau einer Objektivlinse, und insbesondere einen Antriebsund Stützaufbau einer Objektivlinse einer Abtasteinheit eines Systems zum optischen Lesen aufgezeichneter Information.

Bei Systemen zum optischen Lesen aufgezeichneter Information geschieht der Betrieb eines optischen Aufnehmers derart, daß ein Lese-Laserstrahl auf eine Aufzeichnungsspur eines Aufzeichnungsmediums fokussiert wird und der reflektierte Laserstrahl vom Aufzeichnungsmedium empfangen wird. Die aufgezeichnete Information wird dann vom Aufzeichnungsmedium durch die Änderung der Reflexion des aufgestrahlten Lese-Laserstrahls gewonnen. Bei dem Betrieb der optischen Aufnehmereinheit ist es notwendig, daß der Lese-Laserstrahl korrekt auf der Aufzeichnungsspur fokussiert wird, unabhängig von den Höhenänderungen der Aufzeichnungsfläche relativ zur Aufnehmereinheit, die beispielsweise durch Krümmungen des Aufzeichnungsmediums hervorgerufen werden. Aus diesem Grunde wird die Aufnehmeeinheit mit einem Antriebs- und Stützaufbau der Objektivlinse versehen, wodurch die Objektivlinse senkrecht zur Aufzeichnungsfläche mit relativ kleiner Amplitude bewegt wird.

Der Antriebs- und Stützaufbau einer Objektivlinse, wie er zur Zeit benutzt wird, ist meist so aufgebaut, daß ein Polstück eines Magnetkreises in den Zwischenraum zwischen der Objektivlinse und einer an der Objektivlinse befestigten Fokussierungsspule mit einem Durchmesser größer als der der Objektivlinse eingesetzt wird.

Dieser Aufbau ist jedoch insofern nachteilig, als das Gesamtgewicht der bewegten Teile, d.h. Objektivlinse, Fokussierungsspule und Spulenkörper relativ groß wird, wodurch wiederum das Ansprechverhalten des Fokussierungs-Hilfssystems

schädlich beeinflußt wird. Weiter ist auch der große Durchmesser und die relativ große Höhe des Antriebs- und Stützaufbaus nachteilig. Dieses Problem der beträchtlichen Größe des Antriebs- und Stützaufbaus der Linse trägt hauptsächlich dazu bei, daß die Größe des Informations-Wiedergabesystems nicht wesentlich verringert werden kann. Zusätzlich besteht der Nachteil eines erschwerten Zusammenbaus des Antriebs- und Stützaufbaus infolge der komplizierten Struktur.

Durch die vorliegende Erfindung sollen die erwähnten Nachteile beseitigt oder zumindest weitgehend verringert werden. Damit ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung einen Antriebs- und Stützaufbau einer Objektivlinse mit guter Ansprecheigenschaft des Fokussierungs-Hilfssystems zu schaffen. Weiter soll durch die Erfindung ein Aufbau mit relativ einfacher Konstruktion geschaffen werden, so daß das Ausmaß des Antriebs- und Stützaufbaus beträchtlich reduziert und der Zusammenbau weitgehend erleichtert wird.

Erfindungsgemäß erhält ein Antriebs- und Stützaufbau einer Objektivlinse eine Objektivlinse zum Aufstrahlen eines Lichtstrahles auf eine Aufzeichnungsoberfläche eines Aufzeichnungsmediums, einen Stützmechanismus zum Abstützen der Objektivlinse in der Weise, daß eine optische Achse der Objektivlinse senkrecht zur Aufzeichnungsfläche liegt und eine Verschiebung der Objektivlinse in Richtung der optischen Achse zugelassen ist, und Antriebsmittel zum Antrieb der Objektivlinse in Richtung der optischen Achse, mit einer an der Objektivlinse befestigten Spule, so, daß eine Zentralachse der Spule im wesentlichen parallel zur optischen Achse liegt, und einem Magnetkreis, der zum Umgeben oder Einschließen der Spule und zur Erzeugung von Magnetflußlinien, die diese Spule durchkreuzen, ausgelegt ist.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert, wobei die erläuterte Erfindung keineswegs begrenzend ausgelegt werden soll; in der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine Querschnittsdarstellung eines herkömmlichen Antriebs- und Stützaufbaus einer Objektivlinse,

Fig. 2 eine auseinandergezogene Darstellung

eines erfindungsgemäßen Antriebs- und Stützaufbaus einer Objektivlinse,

Fig. 3 eine Draufsicht auf den Antriebs- und

Stützaufbau einer Objektivlinse nach Fig. 2,

Fig. 4 eine Querschnittsansicht des Antriebsund Stützaufbaus einer Objektivlinse nach Linie 4-4 der Fig. 3, und

Fig. 5 eine perspektivische Darstellung einer

weiteren Ausführung des erfindungsgemäßen Antriebs- und Stützaufbaus einer Objektivlinse mit quadratischer Fokussierungsspule.

Vor der Erläuterung von Einzelheiten des erfindungsgemäßen Antriebs- und Stützaufbaus einer Objektivlinse und der Aufzeigung seiner Vorteile gegenüber dem Stand der Technik, wird zunächst anhand der Fig. 1 die Konstruktion eines üblichen Antriebs- und Stützaufbaus einer Objektivlinse dargestellt.

Wie in Fig. 1 zu sehen, wird eine Objektivlinse 1 mittels einer Vielzahl von Blattfedern, hier einem Blattfederpaar aus einer oberen Blattfeder 3a und einer unteren Blattfeder 3b, abgestützt, wobei die Blattfedern über einen oberen Flansch eines Spulenkörpers 2 bzw. ein unteres Ende der Objektivlinse 1 angeschlossen sind. Durch diese Anordnung ist die Objektivlinse 1 längs ihrer optischen Achse bewegbar, d.h. in der zur Fokussierungswirkung notwendigen Richtung, die durch den Pfeil F in der Zeichnung angedeutet ist, und zwar in einem vorbestimmten Verschiebungsbereich. Die untere Blattfeder 3b wird durch eine Federstütze 4 abgestützt, auf der ein Magnetkreis aus einem Joch 5, einem ringförmigen Magnet 6 und einer ringförmigen Jochplatte 7 angebracht ist. Die obere Blattfeder 3a ist durch die Jochplatte 7 über eine Federstütze 8 abgestützt. Eine Fokussierungsspule 5 ist um den Spulenkörper 2 so gewickelt, daß die Mittelachse der Fokussierungspule 4 im wesentlichen mit der optischen Achse der Objektivlinse 1 zusammenfällt. Der Spulenkörper 2 mit darauf enthaltener Fokussierungsspule 4 ist in einen Magnetspalt 10 eingesetzt, der zwischen einer inneren kreisförmigen Kante der Jochplatte 7 und einem Polabschnitt 5a des Jochs 5 ausgebildet ist, wobei letzterer von einem Mittelteil des Jochs 5 nach oben vorsteht. Gleichzeitig ist die Objektivlinse in eine Durchgangsöffnung oder -bohrung 5b des Jochs 5 eingesetzt, deren Durchmesser geringfügig größer als der der Objektivlinse 1 ist.

In dem Magnetspalt 10 erzeugt der Magnet 6 einen fast parallelen Magnetfluß, der zum Polabschnitt 5a des Jochs 5 gerichtet ist, welcher dem Innenumfang des Magneten 6 zugewendet ist. Die Fokussierungsspule 9 ist deshalb so in den Magnetspalt 10 eingesetzt, daß der Magnetfluß sie rechtwinkelig durchkreuzt. Wird ein entsprechender Antriebsstrom der Fokussierungsspule 9 zugeführt, so wird

eine Antriebskraft erzeugt, welche die Objektivlinse 1 in Richtung des Pfeiles F auf- oder abwärtsbewegt.

Bei diesem Antriebs- und Stützaufbau der Objektivlinse, wie er herkömmlicherweise verwendet wird, muß der Polabschnitt 5a als Teil des Magnetkreises in die Spule 9 eingesetzt, und zusätzlich die Objektivlinse 1 in die in dem Polabschnitt 5a ausgebildete Bohrung 5b eingesetzt werden.

Aus diesem Grunde wird, wie bereits erwähnt, die Größe des Spulenkörpers 2 und der darauf befindlichen Fokussierungsspule 9 unvermeidlich sehr beträchtlich. Deshalb ergibt sich für den angetriebenen Teil mit der Objektivlinse 1 und dem Spulenkörper 2 ein beträchtliches Gesamtgewicht, und die Ansprecheigenschaft während einer Fokussierungs-Servosteuerung wird durch dieses große Gewicht schädlich beeinflußt. Ferner besteht der Nachteil, daß die Gesamtgröße des Antriebs- und Stützaufbaus relativ groß ist, insbesondere in Durchmesserrichtung. Darüber hinaus besteht das Problem, daß der Zusammenbau dieses Antriebs- und Stützaufbaus schwierig ist, da die Objektivlinse 1, die durch die obere und untere Blattfeder 3a bzw. 3b abgestützt ist, mit diesen nach ihrem Einsetzen in die Bohrung 5b des Polabschnittes 5a verbunden werden muß. Außerdem muß die axiale Länge der Objektivlinse 1 mindestens größer als die Höhe des Polabschnittes 5a sein, so daß sich auch eine vergrößerte Höhe des Gesamtaufbaus ergibt.

Es werden nun bevorzugte Ausführungen des erfindungsgemäßen Antriebs- und .Stützaufbaus einer Objektivlinse mit Bezug auf Fig. 2 bis 5 der Zeichnungen besprochen.

In Fig. 2 ist eine Objektivlinse 21 gezeigt, durch die ein Lichtstrahl auf eine Aufzeichnungsfläche eines Aufzeich-

nungsmediums, beispielsweise einer (nicht dargestellten) digitalen Audioplatte, aufgestrahlt wird. Die Objektivlinse 21 ist durch einen Stützmechanismus gehalten, der einen Spulenkörper 22 mit im wesentlichen zylindrischer Form, ein Paar Blattfedern 23 und einen Klotz 24 enthält. Insbesondere sind die Blattfedern 23 zueinander parallel angeordnet und mit dem oberen bzw. unteren Ende des Spulenkörpers 22 verbunden. Bei diesem Stützmechanismus kann die Linse 21 sich längs ihrer optischen Achse, d.h. in der durch den Pfeil F bezeichneten Fokussierungsrichtung innerhalb eines vorbestimmten Bewegungsbereiches bewegt werden. Gleichzeitig wird die Objektivlinse 21 durch diesen Stützmechanismus so abgestützt, daß ihre optische Achse senkrecht zur Aufzeichnungsfläche der digitalen Audioplatte gehalten wird.

Eine Fokussierungsspule 28 ist um den Spulenkörper 22 so gewickelt, daß ihre Mittelachse mit der optischen Achse der Objektivlinse zusammenfällt. Wenn die Objektivlinse 21 mit ihrer Stütze in Arbeitsstellung sitzt, befindet sich die Fokussierungsspule 28 in einem Hohlraum, der in einen Magnetkreis ausgebildet ist, der aus zwei Magneten 33 und 34 und einem Joch 35 gebildet ist. Das Joch 35 hat zwei gekrümmte nach oben stehende Wandabschnitte und einen ebenen Bodenabschnitt. In anderen Worten, das Joch 35 besitzt die Form eines Zylinders mit Boden und zwei symmetrischen ausgeschnittenen Abschnitten. Die Magnete 33 und besitzen teilzylindrische Form und sind an den Innenflächen der nach oben stehenden Wandabschnitte des Joches 35 befestigt. Damit ist ein zylindrischer Hohlraum in dem Magnetkreis gebildet, und der Durchmesser dieses zylindrischen Hohlraums wird so bestimmt, daß er den Durchmesser der Fokussierungsspule 28 ein wenig übertrifft. Weiter ist eine Öffnung in der Bodenplatte des Joches 35 vorgesehen,

so daß Licht dort hindurchtreten kann, das durch die Objektivlinse 21 geleitet wird. Die räumliche Beziehung der die Objektivlinse 21 abstützenden Fokussierungsspule 28 bezüglich des Magnetkreises bei eingesetzter Spule ist in der Draufsicht Fig. 3 gezeigt. In der Betriebsstellung sind die Blattfedern in einem der ausgeschnittenen Abschnitte des Joches 35 angebracht, so daß die Vertikalbewegung der Objektivlinse 21 durch Ausbiegen der Blattfeder 23 ermöglicht ist. Damit bestehen die Antriebsmittel zum Bewegen der Objektivlinse 21 in Fokussierungsrichtung aus der Fokussierungsspule 28 und dem aus dem Joch 35 und den Magneten und 34 gebildeten, die Fokussierungsspule 28 umgebenden oder einschließenden Magnetkreis.

Die Magnete 33 und 34 erzeugen einen Magnetfluß, der die Fokussierungsspule 28 durchquert, und in der Schnittansicht Fig. 4 mit gekrümmten Linien eingezeichnet ist. Insbesondere ist der Magnetfluß symmetrisch bezüglich einer vertikalen Mittelebene C des Joches 35. Damit wird durch Zuführen eines entsprechenden Stromes zur Fokussierungsspule 28 die Objektivlinse 21 in der in Fig. 2 mit dem Pfeil F dargestellten Fokussierungsrichtung bewegt. Es ist dabei zu sehen, daß bei dieser Ausgestaltung des Magnetkreises und der Fokussierungsspule das bei der herkömmlichen Anordnung erforderliche Polstück vollständig weggelassen werden kann. Dazu ist der Aufbau der Stützen für die Objektivlinse 21 nicht auf das gezeigte Ausführungsbexspiel mit zwei Blattfedern 23 beschränkt.

Fig. 5 zeigt eine andere Ausführung des Antriebs- und Stützaufbaus einer Objektivlinse der erfindungsgemäßen Art.

Dieser Aufbau zeichnet sich dadurch aus, daß der Spulenkörper 22, die Fokussierungsspule 28 und der Magnetkreis aus dem

Joch 35 und den Magneten 33 und 34 rechtwinkelige Form besitzt. Mit dieser Ausgestaltung wird die Herstellung der Magnete 33 und 34 und des Joches 35 leichter, als es bei den gekrümmten Bauteilen der vorhergehenden Ausführung der Fall ist. Dazu wird der Zusammenbau des Magnetkreises ebenfalls weiter erleichtert.

Wie sich aus der vorangehenden Beschreibung ergibt, besitzt der erfindungsgemäße Antriebs- und Stützaufbau einer Objektivlinse einen Magnetkreis, der so angeordnet ist, daß er die Fokussierungspule umgibt oder umschließt. Deswegen kann die Auslegung des Spulenkörpers und der Fokussierungsspule mit viel kleineren Ausmaßen geschehen, als es bei der üblichen Auslegung der Fall ist, bei der ein Teil des Magnetkreises in den Raum im Spulenkörper eingesetzt werden muß, um welchen die Fokussierungsspule gewickelt ist.

Damit wird das Gewicht des die Objektivlinse und den Spulenkörper enthaltenen angetriebenen Teiles weitgehend herabgesetzt, so daß die Ansprecheigenschaften der Objektivlinse während des Fokussierungs-Servosteuerungsbetriebes weitgehend verbessert sind. Ferner ist die Gesamtstruktur des Antriebs- und Stützaufbaus der Objektivlinse viel kleiner als bisher üblich. Darüber hinaus besteht der wichtige Vorteil, daß der Zusammenbau sehr erleichtert wird, da kein Teil des Magnetkreises in den Raum innerhalb der Fokussierungsspule einzusetzen ist, oder, mit anderen Worten, die Objektivlinse nicht mehr in die Polstücke des Magnetkreises eingesetzt werden muß. Es kann auch die Länge der Objektivlinse nach den optischen Voraussetzungen bestimmt werden. Damit ergibt sich eine allgemeine Verringerung der Ausmaße des Antriebs- und Stützaufbaus einer Objektivlinse und ein erleichterter Zusammenbau.

-Μ-

Leerseite

Claims

Patentansprüche :

1. Antriebs- und Stützaufbau für eine Objektivlinse mit:

einer Objektivlinse (21) zum Aufbringen eines Lichtstrahles auf eine Aufzeichnungsfläche eines Aufzeichnungsmediums , und

einem Stützmechanismus (23, 24) zum Abstützen der Objektivlinse (21) in der Weise, daß die optische Achse der Objektivlinse senkrecht zu der Aufzeichnungsfläche steht und eine Verschiebung (F) der Objektivlinse längs der Richtung der optischen Achse ermöglicht ist, dadurch gekennzeichnet , daß ein Antriebsmittel zum Antrieb der Objektivlinse (21) in Richtung der optischen Achse vorgesehen ist, mit einer an der Objektivlinse (21) befestigten Spule (28)_; so daß eine Mittelachse der Spule im wesentlichen parallel zur optischen Achse der Linse steht, und daß ein Magnetkreis

MANlTZ · FINSTERWALD ■ HEYN · MORGAN ■ 8000 MÜNCHEN 22 · ROBERT-KOCH-STRASSE 1 · TEL i0 89) 22 4211 - TELEX 5 29672 PATMF · FAX (0 89) 29 7575 HANNS-JÖRG ROTERMUND · 7000 STUTTGART 50 (BAD CANNSTATT) · SEELBERGSTR. 23/25 ■ TEL (0711) 567261

(33, 34, 35) vorgesehen ist, der die Spule (28) umgibt und einen die Spule durchquerenden Magnetfluß erzeugt.

2. Antriebs- und Stützaufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Magnetkreis ein Joch (35) mit allgemein ü-förmigem Querschnitt und einer Bohrung in einem Bodenteil umfaßt, sowie zwei an dem Joch (35) befestigte Magnete (33, 34), die einen Magnetfluß erzeugen, der symmetrisch bezüglich einer Mittelebene (C) des Joches (35) ist, und daß die Objektivlinse (21) und die daran befestigte Fokussierungsspule (28) in einen- in dem Magnetkreis (33, 34, 35) ausgebildeten Hohlraum eingesetzt sind.