DE4136700A1

DE4136700A1 - Lens control system for optical disc recording system - flexibly supports lens mounted in holder and subjects to EM movement for tracking and focussing

Info

Publication number: DE4136700A1
Application number: DE19914136700
Authority: DE
Inventors: Takahiro Kato
Original assignee: Pioneer Electronic Corp
Current assignee: Pioneer Corp
Priority date: 1991-04-12
Filing date: 1991-11-07
Publication date: 1992-10-15
Also published as: JPH04313824A

Abstract

An optical head system, for focussing a laser beam onto a specific point on a recordin disc, has a lens (1) retained in a plate (2). The centre of the plate is cut away (2a) and a yoke element (7) forms a bridge with an inset magnetic block (6). The yoke has a channel section and is fixed to a base. The lens support plate is supported by struts (12) that can deflect in one direction (T) for tracking control and in a second direction (F) for focal control. Movement takes place around the centre of gravity (G) and is generated by coil (4) exitation. ADVANTAGE - Improved positioning of laser beam by constant parallel movement of object lens.

Description

Die Erfindung betrifft ein Linsenansteuersystem zur Verwen dung in einer optischen Aufnahmeeinheit.The invention relates to a lens drive system for use in an optical recording unit.

Eine optische Aufnahmeeinheit ist so ausgestaltet, daß ein Laserstrahl auf einen Fleck auf einer Aufzeichnungsspur kon vergiert wird, die in einer Datenspeicherfläche eines Auf zeichnungsmediums gebildet ist, und bei der Erfassung des von der Datenspeicherfläche reflektierten Lichtes wird ein in der Aufzeichnungsspur gespeichertes Informationssignal ausgelesen. Um die Konvergenz des Laserstrahls auf der Auf zeichnungsspur aufrechtzuerhalten, die infolge der Wellung der Informationsspeicherfläche des Aufzeichnungsmediums ver tikal abweichen kann, ist eine Objektivlinse für die Laser strahl-Konvergierung oder -Fokussierung so ausgelegt, daß sie leicht senkrecht zur Informationsspeicherfläche des Medi ums bewegt werden kann; dies wird als Fokus-Servosteuerung bezeichnet. Um auch die Zielspur, welche exzentrisch sein kann, genau verfolgen zu können, ist die Objektivlinse so ausgelegt, daß sie ein wenig im rechtem Winkel zur Spur bewegt werden kann, und das wird als Spur-Servosteuerung be zeichnet.An optical recording unit is designed so that a Laser beam on a spot on a recording track con is forgiven that in a data storage area of an on Drawing medium is formed, and in the detection of the light reflected from the data storage area becomes a information signal stored in the recording track read out. To the convergence of the laser beam on the on tracing of the drawing due to the corrugation ver the information storage area of the recording medium tical deviate is an objective lens for the laser beam convergence or focusing designed so that they are slightly perpendicular to the Medi's information storage area to be moved; this is called focus servo control designated. To also the target track, which will be eccentric is able to track exactly, the objective lens is like this designed to be a little perpendicular to the track can be moved, and this is called track servo control draws.

Fig. 14 bis 16 zeigen ein bekanntes Linsenansteuersystem, das zur Betätigung einer derartigen Objektivlinse entwickelt wurde. Wie gezeigt, ist die Objektivlinse 101 an einem Ende eines Linsenhalters 102 befestigt. Der Linsenhalter 102 be sitzt eine Durchgangsöffnung 102a an seinem anderen Ende zur Aufnahme einer Fokussierungswicklung 103, die so angeordnet ist, daß ihre Zentralachse sich parallel zur optischen Achse der Objektivlinse 101 erstreckt. Wie in Fig. 16 am besten zu sehen, sind zwei Spurwicklungen 104 an der Außenseite der Fo kussierungswicklung 103 so angebracht, daß ihre Zentralach sen vertikal zur optischen Achse der Objektivlinse 101 stehen. Jede der beiden Spurwicklungen 104, die aus Vereinfa chungsgründen nur in Fig. 16 gezeigt sind, ist in Rechteck schleifenform gewickelt und an die Außenseite der Fokussie rungswicklung 103 angeklebt. Der Linsenhalter 102 mit der Ob jektivlinse 101 wird an den freien oder distalen Enden von vier vorkragenden Stützlaschen 105 gehalten, die mit Abstand voneinander parallel zu einer ersten (durch den Pfeil X be zeichneten) Richtung angeordnet sind, die sich rechtwinklig zur optischen Achse der Objektivlinse 101 erstreckt. Die Stützlaschen 105 sind an dem proximalen Ende an einer Basis 107 befestigt und nachgiebig, so daß sie es zulassen, daß die aus der Objektivlinse 101 und dem Linsenhalter 102 beste hende optische Einheit sich in Richtung der (durch Pfeil F bezeichneten) optischen Achse der Objektivlinse 101 und in einer zur ersten (durch Pfeil X bezeichneten) Richtung senk rechten (durch den Pfeil T bezeichneten) zweiten Richtung be wegt. Fig. 14 to 16 show a known Linsenansteuersystem developed for operating such an objective lens. As shown, the objective lens 101 is attached to one end of a lens holder 102 . The lens holder 102 be sits a through hole 102 a at its other end for receiving a focusing winding 103 , which is arranged so that its central axis extends parallel to the optical axis of the objective lens 101 . As best seen in FIG. 16, two track windings 104 are attached to the outside of the focusing winding 103 so that their central axes are vertical to the optical axis of the objective lens 101 . Each of the two track windings 104 , which are shown for the sake of simplicity only in FIG. 16, is wound in a rectangular loop shape and is glued to the outside of the focusing winding 103 . The lens holder 102 with the objective lens 101 is held at the free or distal ends of four projecting support tabs 105 , which are spaced apart parallel to a first (indicated by the arrow X be) direction, which is perpendicular to the optical axis of the objective lens 101 extends. The support tabs 105 are attached at the proximal end to a base 107 and are resilient so that they allow the optical unit consisting of the objective lens 101 and the lens holder 102 to be oriented in the direction of the optical axis of the objective lens (indicated by arrow F) 101 and moves in a direction perpendicular to the first (indicated by arrow X) right (indicated by arrow T) second direction.

Die Fokussierungs- und Spurwicklungen 103, 104 sind in dem Magnetspalt eines Magnetkreises angeordnet, der durch einen Magnet 108 und ein Joch 109 gebildet ist. Da ein über den Ma gnetspalt entwickelter paralleler Magnetfluß sich rechtwink lig zu den Wicklungen erstreckt, kann die Objektivlinse 101 durch Beaufschlagen der Wicklungen mit einem bestimmten Strom in den Richtungen F und T angetrieben werden.The focusing and tracking windings 103 , 104 are arranged in the magnetic gap of a magnetic circuit which is formed by a magnet 108 and a yoke 109 . Since a parallel magnetic flux developed across the magnetic gap extends at right angles to the windings, the objective lens 101 can be driven in the directions F and T by applying a certain current to the windings.

Wie in Fig. 17 gezeigt, löst die Zuführung eines Stromes zur Fokussierungswicklung 103 des Linsenantriebssystems die Er zeugung einer Kraft P aus, welche die Objektivlinse 101 zu einer Bewegung in Fokussierungsrichtung F beaufschlagt. Dem entsprechend wird ein Biegemoment M erzeugt und es treten zwei diskrete Axialspannungen T auf, die für eine Zugspan nung im oberen Paar Stützlaschen 105 und eine Druckspannung im unteren Paar Stützlaschen 105 sorgen. Dadurch werden die Stützen 105 axial unter Spannung gesetzt, so daß die bewegba re optische Einheit mit der Objektivlinse 101 nach unten ge neigt wird. Das Neigen der bewegbaren optischen Einheit er zeugt so eine optische Aberration, wobei ein Datenlesefehler erhöht werden kann, so daß sich Schwierigkeiten beim Abrufen von Daten von einer Platte ergeben. Im schlimmsten Fall kann die Erfassung eines Fokussierungs- oder Spurfehlersignals ge stört werden, so daß keine Wiedergabe von Datensignalen mög lich ist.As shown in FIG. 17, supplying a current to the focusing coil 103 of the lens driving system triggers the generation of a force P which urges the objective lens 101 to move in the focusing direction F. Accordingly, a bending moment M is generated and two discrete axial stresses T occur, which provide tension in the upper pair of support straps 105 and compressive stress in the lower pair of support straps 105 . As a result, the supports 105 are placed under axial tension, so that the movable optical unit with the objective lens 101 is inclined downward. The inclination of the movable optical unit thus creates an optical aberration, whereby a data reading error can be increased, so that there are difficulties in retrieving data from a disk. In the worst case, the detection of a focusing or tracking error signal can be disturbed, so that no reproduction of data signals is possible.

Die vorliegende Erfindung wurde entwickelt, um die beschrie benen Nachteile zu überwinden, und ihr Ziel besteht darin, ein verbessertes Linsenansteuersystem zu schaffen, das eine genaue Informationsablesung durch konstant parallele Bewe gung einer Objektivlinse erzeugen kann.The present invention was developed to describe the to overcome these disadvantages and their goal is to to create an improved lens drive system that a accurate reading of information through constant parallel movement can produce an objective lens.

Ein erfindungsgemäßes Linsenantriebssystem nach der vorlie genden Erfindung umfaßt: eine bewegbare optische Einheit, die eine Objektivlinse enthält um einen Lichtstrahl auf einen Fleck an der Aufzeichnungsfläche eines Aufzeichnungsme diums zu fokussieren; Kragstützen, die sich in einer ersten Richtung annähernd im rechtem Winkel zur optischen Achse der Objektivlinse erstrecken, am freien oder distalen Ende die bewegbare optische Einheit halten und zur Auslenkung in zwei Richtungen ausgelegt sind - der Richtung der optischen Achse der Objektivlinse und einer zweiten Richtung, die etwa recht winklig sowohl zur ersten Richtung wie auch zur Richtung der optischen Achse verläuft; ein Antriebskraft-Anlegemittel zum Anlegen einer Antriebskraft an die bewegbare optische Ein heit, um sie sowohl in Richtung der optischen Achse wie auch in der zweiten Richtung zu bewegen, und wobei die bewegbare optische Einheit einen Schwerpunkt an einer Stelle besitzt, die der Mitte der Gesamtlänge zwischen dem befestigten Ende und dem freien Ende der Stütze entspricht, so daß die An triebskraft des Antriebskraft-Anlegemittels am Schwerpunkt angreift. A lens drive system according to the invention The present invention includes: a movable optical unit, which contains an objective lens around a light beam a spot on the recording surface of a recording medium focus on diums; Cantilevers that are in a first Direction approximately at right angles to the optical axis of the Objective lens extend at the free or distal end Movable optical unit hold and for deflection in two Directions are laid out - the direction of the optical axis the objective lens and a second direction that is about right angular to both the first direction and the direction of the optical axis; a driving force application means for Applying a driving force to the movable optical on unit to them both in the direction of the optical axis as well to move in the second direction, and being the movable optical unit has a focus at one point, that the middle of the total length between the fastened end and corresponds to the free end of the support, so that the An driving force of the driving force application means at the center of gravity attacks.

Im Betrieb kann so die bewegbare optische Einheit mit der Ob jektivlinse durch das Linsenansteuersystem der vorliegenden Erfindung mit der Antriebskraft parallel ohne Kippen bewegt werden.In operation, the movable optical unit with the Ob jective lens by the lens driving system of the present Invention with the driving force moved in parallel without tilting will.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung bei spielsweise näher erläutert; in der Zeichnung zeigt:The invention is described below with reference to the drawing exemplified in more detail; in the drawing shows:

Fig. 1 eine teilweise aufgeschnittene Draufsicht auf ein Linsenansteuersystem einer ersten Ausführung der vorliegenden Erfindung, Fig. 1 is a partially cutaway plan view of a Linsenansteuersystem a first embodiment of the present invention,

Fig. 2 eine Seitenansicht des Linsenansteuersystems nach Fig. 1, Fig. 2 is a side view of the Linsenansteuersystems according to Fig. 1,

Fig. 3 eine perspektivische Darstellung der An triebswicklungen in dem Linsenansteuersystem nach Fig. 1 und 2, Fig. 3 is a perspective view of the drive coils at the Linsenansteuersystem in FIG. 1 and 2,

Fig. 4, 5, 6 und 7 Darstellungen zur Erläuterung der Betäti gungsprinzipien des erfindungsgemäßen Linsen ansteuersystems, Fig. 4, 5, 6 and 7 are diagrams for explaining the principles of the lenses of the invention Actuate the supply drive system,

Fig. 8, 9, 10 und 11 erläuternde Darstellungen einer Betäti gung des Linsenansteuersystems nach Fig. 1 und 2, Fig. 8, 9, 10 and 11 are explanatory diagrams of a Actuate the supply of Linsenansteuersystems according to Fig. 1 and 2,

Fig. 12 eine teilweise aufgeschnittene Draufsicht auf ein Linsenansteuersystem nach einer zwei ten Ausführung der Erfindung, Fig. 12 is a partially cutaway plan view of a Linsenansteuersystem after a two-th embodiment of the invention,

Fig. 13 eine Seitenansicht des Linsenansteuersystems nach Fig. 12, Fig. 13 is a side view of the Linsenansteuersystems of FIG. 12,

Fig. 14 eine teilweise aufgeschnittene Draufsicht auf ein bekanntes Linsenansteuersystem, Fig. 14 is a partially cutaway plan view of a known Linsenansteuersystem,

Fig. 15 eine Seitenansicht des bekannten Linsenan steuersystems aus Fig. 14, Fig. 15 is a side view of the known Linsenan control system of Fig. 14,

Fig. 16 eine perspektivische Darstellung der An triebswicklungen bei dem bekannten Linsenan steuersystem aus Fig. 14 und 15, und Fig. 16 is a perspective view of the drive windings in the known Linsenan control system of Fig. 14 and 15, and

Fig. 17 eine erläuternde Darstellung des Betriebs des bekannten Linsenansteuersystems aus Fig. 14 und 15. Fig. 17 is an explanatory illustration of the operation of the known Linsenansteuersystems of FIG. 14 and 15.

Nach Fig. 1 und 2 ist eine Objektivlinse 1 an einem Ende eines Linsenhalters 2 in Form einer annähernd quadratischen Platte angebracht, um einen von einem nicht gezeigten Licht aussendemittel ausgesendeten Lichtstrahl auf eine Fleck an einer (nicht dargestellten) Aufzeichnungsfläche einer opti schen Datenaufzeichnungs-Platte oder einem anderen solchen Medium zu fokussieren. Insbesondere besitzt der Linsenhalter 2 in seinem distalen Ende eine Durchgangsöffnung, in welche die Objektivlinse 1 eingesetzt ist. Der Linsenhalter 2 be sitzt an seinem anderen Ende eine weitere Durchgangsöffnung 2a von annähernd quadratischer Form, die eine Fokussierungs wicklung 4 aufnimmt, hinter der Objektivlinse 1. Die Fokus sierungswicklung 4 ist als Rechteckschleife so gewickelt, daß ihre Zentralachse sich parallel zur optischen Achse der Objektivlinse 1 erstreckt. Wie in Fig. 3 gezeigt, sind zwei Spurwicklungen 5 an der Außenseite der Fokussierungswicklung 4 so angebracht, daß ihre Zentralachsen im rechten Winkel zur optischen Achse der Objektivlinse 1 verlaufen. Die Spur wicklungen 5, die aus Vereinfachungsgründen nur in Fig. 3 zu sehen sind, sind als Rechteckschleifen gewickelt und an der Außenfläche der Fokussierungswicklung 4 angeklebt. Die Fokus sierungs- und Spurwicklungen 4, 5 sitzen in dem Magnetspalt 8a eines Magnetkreises 8, der aus einem Magneten 6 und einem Joch 7 gebildet ist. Das Joch 7 ist C-förmig ausgebildet und mit seinem offenen Ende nach oben fest an einer Grundplatte 10 angebracht. Der Magnet 6 ist fest an der Innenwand eines hinteren Abschnitts des Jochs 6 angeklebt. Ein paralleler Ma gnetfluß wird über den Magnetspalt erzeugt, und erstreckt sich rechtwinklig zu den Fokussierungs- und Spurwicklungen 4, 5. Dementsprechend bilden die Fokussierungs- und die Spur wicklungen 4, 5 mit dem Magnetkreis 8 zusammen ein Mittel zum Anlegen von Antriebskräften auf eine bewegbare optische Einheit, die aus der Objektivlinse 1 und dem Linsenhalter 2 gebildet ist, um diese in zwei diskrete Richtungen zu bewe gen, wie später beschrieben wird.According to Fig. 1 and 2, an objective lens 1 at one end of a lens holder 2 in the form of an approximately square plate is attached to one of a not-shown light-emitting means emitted light beam to a spot on a recording surface of an optical rule data recording disk (not shown) or to focus on another such medium. In particular, the lens holder 2 has a through opening in its distal end, into which the objective lens 1 is inserted. The lens holder 2 be seated at its other end a further passage opening 2a of an approximately square shape, a focusing coil 4 receives, behind the objective lens. 1 The focusing winding 4 is wound as a rectangular loop so that its central axis extends parallel to the optical axis of the objective lens 1 . As shown in Fig. 3, two track windings 5 are attached to the outside of the focusing winding 4 so that their central axes are at right angles to the optical axis of the objective lens 1 . The track windings 5 , which can only be seen in FIG. 3 for reasons of simplification, are wound as rectangular loops and glued to the outer surface of the focusing winding 4 . The focus sierungs- and track windings 4 , 5 sit in the magnetic gap 8 a of a magnetic circuit 8 , which is formed from a magnet 6 and a yoke 7 . The yoke 7 is C-shaped and is firmly attached to a base plate 10 with its open end facing upward. The magnet 6 is firmly glued to the inner wall of a rear portion of the yoke 6 . A parallel magnetic flux is generated across the magnetic gap and extends at right angles to the focusing and tracking windings 4 , 5 . Accordingly, the focusing and the track windings 4 , 5 together with the magnetic circuit 8 form a means for applying driving forces to a movable optical unit which is formed from the objective lens 1 and the lens holder 2 in order to move these in two discrete directions as will be described later.

Die bewegbare optische Einheit aus Objektivlinse 1 und Lin senhalter 2 ist mit den distalen Enden zweier dünner und langer Stützen 12 von gleicher Länge angekoppelt, die linear parallel zueinander angeordnet sind und sich in einer (durch den Pfeil X bezeichneten) ersten Richtung erstrecken, die rechtwinklig zur optischen Achse der Objektivlinse 1 liegt (die sich in der Richtung F nach Fig. 2 erstreckt). Die beiden Stützen 12 besitzen gleichen Abstand S von dem Schwer punkt der bewegbaren optischen Einheit. Insbesondere sind die proximalen Enden der beiden Stützen 12 an einem Basis teil 13 angekoppelt, das fest auf der Grundplatte 10 befe stigt ist und ergeben so eine vorkragende Anordnung. Damit wird die bewegbare optische Einheit durch die freien oder di stalen Enden der beiden Stützen 12 gehalten, die elastisch genug sind, um von ihren Achsen sowohl nach oben wie nach unten abzuweichen. Dementsprechend kann sich die bewegbare optische Einheit, welche die Objektivlinse 1 trägt, in zwei diskreten Richtungen bewegen; in der Richtung der optischen Achse der Objektivlinse 1 (oder der Richtung F) und der zweiten oder T-Richtung, die rechtwinklig sowohl zur ersten Richtung X wie auch zur optischen Achsenrichtung F ausgerich tet ist. Die F-Richtung ist identisch mit einer Fokussie rungsrichtung, die sich senkrecht zur Aufzeichnungsfläche einer Datenaufzeichnungsplatte erstreckt. Die T-Richtung ist identisch mit einer Spurrichtung, die sich horizontal im rechten Winkel zur Aufzeichnungsspur auf der Aufzeichnungs fläche erstreckt.The movable optical unit of objective lens 1 and Lin senhalter 2 is coupled to the distal ends of two thin and long supports 12 of the same length, which are linearly parallel to each other and extend in a (indicated by arrow X) first direction, which is perpendicular to the optical axis of the objective lens 1 (which extends in the direction F according to FIG. 2). The two supports 12 have the same distance S from the center of gravity of the movable optical unit. In particular, the proximal ends of the two supports 12 are coupled to a base part 13 , which is firmly attached to the base plate 10 and thus result in a projecting arrangement. So that the movable optical unit is held by the free or di stalen ends of the two supports 12 , which are elastic enough to deviate from their axes both upwards and downwards. Accordingly, the movable optical unit carrying the objective lens 1 can move in two discrete directions; in the direction of the optical axis of the objective lens 1 (or the direction F) and the second or T direction, which is aligned at right angles to both the first direction X and the optical axis direction F. The F direction is identical to a focusing direction extending perpendicular to the recording surface of a data recording disc. The T direction is identical to a track direction that extends horizontally at right angles to the recording track on the recording surface.

Die bewegbare optische Einheit wird zur Bewgegung in den beiden Richtungen durch eine Antriebskraft angetrieben, die durch das Antriebskraft-Anlegemittel erzeugt wird. Im Be trieb ergibt die Beaufschlagung der Fokussierungs- und der Spurwicklungen 4 bzw. 5 mit bestimmten Strömen eine Bewegung der bewegbaren optischen Einheit.The movable optical unit is driven to move in the two directions by a driving force generated by the driving force applying means. In operation, loading the focusing and track windings 4 and 5 with certain currents results in movement of the movable optical unit.

Wie in Fig. 1 und 2 zu sehen, liegt der Schwerpunkt G der be wegbaren optischen Einheit aus der Objektivlinse 1 und ihrem Halter 2 in der Mitte einer Länge L von dem festgelegten oder proximalen Ende 12a zum freien oder distalen Ende der Stütze 12. Der Schwerpunkt G liegt auch zwischen den beiden parallelen Achsen der jeweiligen rechten und linken Stützen 12, die sich parallel zueinander in der Ebene erstrecken, in der die erste und die zweite Richtung (durch ihre jeweiligen Pfeile X bzw. T bezeichnet) angezeichnet sind. Die Antriebs kraft des Antriebskraft-Anlegemittels wird dann am Schwer punkt G ausgeübt, der dem Punkt E in Fig. 3 entspricht.As can be seen in FIGS . 1 and 2, the center of gravity G of the movable optical unit consisting of the objective lens 1 and its holder 2 lies in the middle of a length L from the fixed or proximal end 12 a to the free or distal end of the support 12 . The center of gravity G also lies between the two parallel axes of the respective right and left supports 12 , which extend parallel to one another in the plane in which the first and the second direction (denoted by their respective arrows X and T) are marked. The driving force of the driving force application means is then exerted on the center of gravity G, which corresponds to the point E in FIG. 3.

Wenn eine nach unten gerichtete Kraft P auf das freie Ende 20b eines Kragbalkens 20 mit einer Länge L, einem vernachläs sigbaren Gewicht und einem über seine gesamte Länge L gleich bleibenden Querschnitt angelegt wird, so wird nach Fig. 4 der Kippwinkel i₁ am freien Ende 20b erhalten aus:
i₁ = PL²/2EI,
wobei E der Elastizitätsmodul des Kragbalkens 20 und I ein sekundäres Querschnittsmoment des Kragbalkens 20 bezüglich der Horizontalachse eines Balkenquerschnitts ist.If a downward force P is applied to the free end 20 b of a cantilever 20 with a length L, a negligible weight and a cross-section that remains the same over its entire length L, the tilting angle i ₁ becomes free according to FIG End 20 b obtained from:
i ₁ = PL ² / 2EI,
where E is the elastic modulus of the cantilever 20 and I is a secondary cross-sectional moment of the cantilever 20 with respect to the horizontal axis of a cross-section of a beam.

Wenn ein im Gegenuhrzeigersinn gerichtetes Moment M auf das freie Ende 20b nach Fig. 5 ausgeübt wird, kann der Kippwin kel i₂ errechnet werden aus:
i₂ = -ML/EI.If a torque M directed counterclockwise is exerted on the free end 20 b according to FIG. 5, the tilt angle i _{2 can be} calculated from:
i ₂ = -ML / EI.

Unter der Annahme, daß sowohl die Kraft P als auch das Moment M gleichzeitig auf das freie Ende 20b ausgeübt werden, wird das Moment M so errechnet, daß die Summe aus Größe des Kippwinkels i₁ durch P und Größe des Kippwinkels i₂ durch M Null wird. Das wird nach den beiden obigen Glei chungen ausgedrückt als
PL²/2EI-ML/EI = 0,
woraus sich ergibt M = PL/2.Assuming that both the force P and the moment M are exerted simultaneously on the free end 20 b, the moment M is calculated such that the sum of the size of the tilt angle i ₁ by P and the size of the tilt angle i ₂ by M Becomes zero. This is expressed in terms of the two equations above
PL ² / 2EI-ML / EI = 0,
which results in M = PL / 2.

Es zeigt sich nun, daß dann, wenn die Kraft P auf eine be stimmte Stelle eines sich in Längsrichtung erstreckenden Kör pers 22 ausgeübt wird, der an einem Ende 22a mit dem freien Ende 20b des Kragbalkens 20 so gekoppelt ist, daß er sich zu dem festen Ende 20a des Kragbalkens 20 erstreckt, nach Fig. 7, wo er der Mitte der Gesamtlänge des Kragbalkens 20 ent spricht, oder genauer, mit einem Abstand L/2 vom proximalen Ende 22a des massiven Teils 22, das Moment M am freien Ende 20b des Kragbalkens 20 PL/2 wird, so daß der Kippwinkel des festen Körpers 22 unabhängig von der Größe von P immer Null wird. It now shows that when the force P is exerted on a certain point of a longitudinally extending body 22 pers, which is coupled at one end 22 a to the free end 20 b of the cantilever 20 so that it to the fixed end 20 a of the cantilever 20 , according to FIG. 7, where it speaks the middle of the total length of the cantilever 20 , or more precisely, with a distance L / 2 from the proximal end 22 a of the solid part 22 , the moment M at the free end 20 b of the cantilever 20 PL / 2, so that the tilt angle of the solid body 22 is always zero regardless of the size of P.

Es wird nun angenommen, daß der massive Körper 22 ein Ge wicht W besitzt und die Kraft P auf den Schwerpunkt G des massiven Körpers 22 ausgeübt wird. Das eben entwickelte Theorem ist auch dann noch anwendbar, wenn das Gewicht W zu P addiert wird, und der feste Körper 22 sich parallel bewe gen kann. Insbesondere ist das Theorem gültig unter der Vor aussetzung, daß die Nachgiebigkeit vernachlässigbar ist oder die Vibrationsfrequenz niedriger als eine Eigenfrequenz fO, die bestimmt wird durch die folgende Gleichung:It is now assumed that the solid body 22 has a weight W and the force P is exerted on the center of gravity G of the solid body 22 . The theorem just developed is still applicable even if the weight W is added to P, and the solid body 22 can move in parallel. In particular, the theorem is valid on the premise that the compliance is negligible or the vibration frequency is lower than a natural frequency fO, which is determined by the following equation:

wobei k eine Federkonstante des Kragbalkens 20 und m die Masse des massiven Körpers 22 ist.where k is a spring constant of the cantilever 20 and m is the mass of the solid body 22 .

Wenn die Frequenz höher als f₀ oder die Trägheit beträcht lich ist, wird die Nachgiebigkeit des Kragbalkens 20 vernach lässigbar. Da die Kraft auf den Schwerpunkt G ausgeübt wird, kann sich der massive Körper 22 parallel bewegen. Wenn sowohl die Stelle zum Anlegen einer Antriebskraft wie auch ein Schwerpunkt einer bestimmten Stelle des massiven Körpers 22 zugeordnet werden, die der Mitte der Gesamtlänge des Krag balkens 20 entspricht, kann der massive Körper 22 eine Paral lelbewegung durch seinen ganzen Frequenzbereich hindurch aus führen. Das Linsenansteuersystem nach Fig. 1 und 2 benutzt dieses Theorem, wobei die bewegbare optische Einheit und ihre Stütze 12 den massiven Körper 22 bzw. den Kragbalken 20 nach Fig. 7 bilden.If the frequency is higher than f ₀ or the inertia is considerable, the resilience of the cantilever 20 becomes negligible. Since the force is exerted on the center of gravity G, the solid body 22 can move in parallel. If both the location for applying a driving force and a center of gravity are assigned to a specific location of the solid body 22 , which corresponds to the center of the total length of the cantilever 20 , the solid body 22 can perform a parallel movement through its entire frequency range. The Linsenansteuersystem according to FIGS. 1 and 2 uses this theorem, wherein the movable optical unit and its support 12 form the solid body 22 and the cantilever 20 according to Fig. 7.

Dementsprechend kann die bewegbare optische Einheit immer kippfrei ein Parallelbewegung in der Fokussierungsrichtung F ausführen, wenn die Fokussierungswicklung 4 beaufschlagt wird, wie in Fig. 8 und 9 gezeigt. Sie kann sich auch in der Spurrichtung T ohne Kippen parallel bewegen, wenn die Spur wicklungen 5 (in Fig. 3 dargestellt) beaufschlagt werden, wie in Fig. 10 und 11 gezeigt. Damit wird die Wiedergabe von Signalen von einer optischen Platte mit Präzision ausführ bar.Accordingly, the movable optical unit can always perform a parallel movement in the focusing direction F without tilting when the focusing winding 4 is acted on, as shown in FIGS. 8 and 9. You can also move in the track direction T without tilting when the track windings 5 (shown in Fig. 3) are applied, as shown in Figs. 10 and 11. Thus, the reproduction of signals from an optical disc with precision bar.

Obwohl gerade zwei Stützen 12 der bewegbaren optischen Ein heit beschrieben wurden, können (und werden auch) vier solche Stützen vorhanden sein: ein Paar parallel angeordnete Doppelstützen, die sich mit Abstand in F-Richtung der opti schen Achse in der Ebene erstrecken, in der die erste (oder X-) und die zweite (oder T-) Richtung bezeichnet sind, wie in Fig. 12 und 13 gezeigt. In diesem Fall wird der Schwer punkt der Überschneidung der beiden Diagonallinien zugeord net, die zwischen den linken und rechten Stützen 12 in der Ebene verlaufen, in der die F- und T-Richtungen bezeichnet sind. Die bewegbare optische Einheit kann auch durch zwei Stützen 12 gehalten werden, die parallel zueinander in der ersten (oder X-) Richtung angeordnet und längs der F-Rich tung der optischen Achse Abstand voneinander haben. Das Theo rem ist auch anwendbar auf eine Anordnung mit nur einer ein zigen Stütze 12.Although two supports 12 of the movable optical unit have just been described, four such supports can (and will also) be present: a pair of parallel supports arranged in parallel, which extend at a distance in the F direction of the optical axis in the plane in which the first (or X-) and second (or T-) directions are designated as shown in Figs. 12 and 13. In this case, the center of gravity of the intersection of the two diagonal lines is assigned, which run between the left and right supports 12 in the plane in which the F and T directions are designated. The movable optical unit can also be held by two supports 12 , which are arranged parallel to one another in the first (or X-) direction and are spaced apart along the F-direction of the optical axis. The The rem is also applicable to an arrangement with only a single support 12th

Es ist zu verstehen, daß eine Servowirkung der bewegbaren op tischen Einheit in der Spurrichtung T ohne genaue Parallelbe ziehung ausgeführt werden kann. Damit können die beiden Stüt zen 12 auch anders angeordnet werden, als in Fig. 12 ge zeigt, d. h. nicht wie dort parallel, sondern mit einem sol chen Winkel zueinander, daß ihr gegenseitiger Abstand zu ihren festgelegten Enden 12a hin zunimmt.It is to be understood that a servo effect of the movable op table unit in the track direction T can be performed without an exact parallel relationship. Thus, the two supports 12 can also be arranged differently than in Fig. 12 shows ge, ie not as parallel there, but with a sol chen angle to each other that their mutual distance to their specified ends 12 a increases.

Ein bekanntes Linsenansteuersystem nach Fig. 15 kann so abge wandelt werden, daß der Abstand C zwischen zwei, jeweils oberen und unteren Stützen 105 vergrößert wird zur Erzeugung einer Gegenkraft gegen ein Biegemoment, das auf die bewegba re optische Einheit ausgeübt wird, die sich dann in annä hernd paralleler Beziehung bewegen kann. Andererseits wird die bewegbare optische Einheit des erfindungsgemäßen Linsen ansteuersystems gegen Kippen gestützt und so kann der Ab stand C nach Fig. 13 minimal gehalten werden, entsprechend der geringen Dicke des Linsenansteuersystems.A known Linsenansteuersystem of FIG. 15 can be converted so abge that the distance C between two, respectively upper and lower supports is enlarged 105 for generating a counter force against a bending moment is exerted on the bewegba re optical unit, which then in can move almost parallel relationship. On the other hand, the movable optical unit of the lens control system according to the invention is supported against tilting and so the position C from FIG. 13 can be kept to a minimum, corresponding to the small thickness of the lens control system.

Wie vorstehend erläutert, besitzt das Linsenansteuersystem nach der vorliegenden Erfindung eine bewegbare optische Ein heit, die eine Objektivlinse aufnimmt und die an den freien oder distalen Enden elastischer Kragstützen angebracht sind, welche sich in einer ersten Richtung erstrecken, die annä hernd rechtwinklig zur optischen Achse der Objektivlinse ver läuft und sich in zwei Richtungen abbiegen kann: in Richtung der optischen Achse der Objektivlinse und in der zweiten Richtung etwa im rechten Winkel sowohl zur ersten Richtung wie zur Richtung der optischen Achse. Der Schwerpunkt der be wegbaren optischen Einheit ist einer Stelle zugeordnet, die der Mitte der Gesamtlänge zwischen dem festgelegten Ende und dem freien Ende jeder Stütze entspricht, und es wird eine An triebskraft an diese Stelle angelegt zur Bewegung der beweg baren optischen Einheit.As explained above, the lens drive system has according to the present invention a movable optical one unit that receives an objective lens and that on the free or distal ends of elastic cantilevers are attached, which extend in a first direction that approx ver perpendicular to the optical axis of the objective lens ver runs and can turn in two directions: towards the optical axis of the objective lens and in the second Direction approximately at right angles to both the first direction like the direction of the optical axis. The focus of the be movable optical unit is assigned to a location that the middle of the total length between the specified end and corresponds to the free end of each support, and it becomes an on driving force applied at this point to move the moving ed optical unit.

Im Betrieb kann die bewegbare optische Einheit durch die An triebskraft ohne Kippen parallel zu sich bewegt werden. Damit kann ein Fehlersignal für die Servosteuerung genau auf genommen werden, so daß ein gutes Abnehmen von Daten- oder Informationssignalen möglich ist.In operation, the movable optical unit can be operated by the on driving force can be moved parallel to itself without tipping. This allows an error signal for the servo control to be precisely be taken so that a good decrease in data or Information signals is possible.

Claims

1. lens control system in an optical recording unit, characterized in that
that a movable optical unit ( 1 , 2 ) is provided which contains an objective lens ( 2 ) for focusing a light beam onto a spot on the recording surface of a recording medium,
that cantilevers ( 12 ) are provided which extend in a first direction (X) approximately at right angles to the optical axis (F) of the objective lens ( 2 ), at their free or distal ends the movable optical unit ( 1 , 2 ) hold and are designed for deflection in two directions: the direction of the optical axis (F) of the objective lens ( 2 ) and a second direction (T) which is approximately perpendicular to both the first direction and the direction of the optical axis;
that a driving force application means is provided for applying a driving force to the movable optical unit ( 1 , 2 ) for movement both in the direction of the optical axis (F) and in the second direction (T), and
that the movable optical unit has a center of gravity (G) at a point which corresponds to the center of the total length (L) between the fixed end ( 12 a) and the free end ( 12 b) of the support ( 12 ), so that the drive acts on the center of gravity (G) by means of the driving force application means.

2. lens drive system according to claim 1, characterized in that two supports ( 12 ) arranged approximately parallel to each other extend in the plane in which the first (X) and second direction (T) are designated, and that the center of gravity (G) the movable optical unit ( 1 , 2 ) is placed between the centers of the longitudinal extension of the two supports.

3. lens drive system according to claim 1 or 2, characterized in that four supports are provided, two of which are parallel to each other and extend in a plane which contains both the first and the second direction (X, T), and that these pairs of supports in the direction of the optical axis apart from each other zen, and that the center of gravity (G) of the movable optical unit ( 1 , 2 ) sits at a point at which two are between the supports in which both the optical axis and the second direction containing plane extending diagonal lines cross each other.