DE68912370T2 - Vorrichtung zur Unterstützung einer optischen Linse in einem optischen Kopf. - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft einen optischen Kopf, der in einer optischen Vorrichtung zum Aufzeichnen bzw. Wiedergeben von Informationen, wie z.B. einem optischen Diskplayer, genauer gesagt eine Verbesserung einer Vorrichtung zur Unterstützung einer Objektivlinse.
• Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt eines aus der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 283430/ 1987 bekannten optischen Kopfes, und Fig. 2 eine Explosionszeichnung des optischen Kopfes aus Fig. 1. Ein aus Blech hergestelltes,jochförmiges Teil 112 ist mit einer Basis 111 verbunden. Ein gegossenes bzw. durch Spritzgießen hergestelltes Verbindungsteil 113 ist mit Stiften 114 an demjochförmigen Teil 112 befestigt.
• Ein eine Objektivlinse 115 und eine Halbleitervorrichtung 116 tragender Träger 117 ist an dem vorderen Ende des Verbindungsteils 113 befestigt. An dem Träger 117 ist ein Deckel 118 mit einer Öffnung 118a befestigt. Ein Spiegel 121 ist mit dem Deckel 118 zum Verschließen der Öffnung 118a verbunden. Die Halbleitervorrichtung 116 weist einen Halbleiterlaser zum Abgeben eines Laserstrahls 143 sowie einen Photosensor zum Empfangen des von einer Platte 144 reflektierten Laserstrahls.
• Das Verbindungsteil 113 weist zum Einstellen der Fokussierung Scharniere 113a auf zum Bewegen des Trägers 117 entlang der optischen Achse der Objektivlinse 115 wie durch strichpunktierte Linien in Fig. 1 gekennzeichnet. Weiterhin weist es ein Scharnier 113b auf zum Bewegen des Trägers 117 in einer Richtung senkrecht zu der optischen Achse der Objektivlinse 115, um die Spurlage einzustellen.
• Um zu vermeiden, daß der Träger 117 um das Scharnier 113b geschwenkt wird, wenn der optische Kopf in seiner Gesamtheit geneigt wird, Ist an einer in Bezug auf das Scharnier 113b der Objektivlinse 115 gegenüberliegenden Stelle ein Gegengewicht 122 für den Träger 117 vorgesehen.
• Dasjochförmige Teil 112 weist durch Biegen hergestellte, nach oben gerichtete Plattenbereiche 112a, 112b auf. Ein Magnet 123 ist auf einer dem nach oben gerichteten, plattenförmigen Bereich 112b gegenüberstehenden Fläche des nach oben gerichteten, plattenförmigen Bereichs 112a befestigt. An dem Träger 117 ist eine Fokussierspule 124 befestigt und umgibt den nach oben stehenden plattenförmigen Bereich 112b. Eine Spurlagenspule 125 ist gegenüber dem Magnet 123 an der Fokussierspule 124 befestigt.
• In Bezug auf das Verbindungsteil 113 sind zwei, jeweils aus den nach oben gerichteten, plattenförmigen Bereichen 112a, 112b, dem Magnet 123, der Fokussierspule 124 und der Spurlagenspule 125 bestehenden Sätze symmetrisch angeordnet.
• Die Halbleitervorrichtung 116, die Fokusslerspule 124 und die Spurlagenspule 125 sind über einen flexiblen Leiter oder ein Substrat 126 elektrisch mit der Außenseite verbunden.
• Das Verbindungstell 113 und der Träger 117 sind durch eine Abdeckung 127 mit einer Öffnung 127a an einer Stelle oberhalb der Objektivlinse 115 abgedeckt.
• Ein ähnlicher optischer Kopf ist aus EP-A-212 941 bekannt.
• In der oben beschriebenen Vorrichtung zur Halterung der Objektivlinse eines optischen Kopfes, sind das Verbindungsteil 113, das Scharnier 113b und die Objektivlinse 115 in einer Linie in dieser Reihenfolge hintereinander angeordnet, ohne sich zu überschneiden. Das bedeutet, daß die Objektivhalterung eine größere Länge aufweist, was zu einem größeren Bauraum des gesamten optischen Kopfes führt.
• Außerdem muß das Gegengewicht 122 in den Verbindungsmechanismus eingeführt werden, um die Vorrichtung zu vervollständigen, nachdem der Verbindungsmechanismus mit dem Verbindungstell 113 und dem Scharnier 113a gebildet worden ist, was zu einer Verkomplizierung des Herstellungsprozesses der Vorrichtung führt.
• JP-A-60-160032 beschreibt einen Objektivlinsenantrieb einer optischen Speicher- und Wiedergabevorrlchtung, bei der die Objektivlinse in Spurlagenrichtung durch ein ausgehöhltes Teil bewegt werden kann, dessen eines Ende mit einem Substrat befestigt ist und dessen anderes. die Objektivlinse tragendes Ende um einen Aufbau drehbar ist.
• Erfindungsgemäß ist eine Vorrichtung zur Halterung einer Linse zur Verwendung in einem optischen Kopf, in dem eine Objektivlinse sowohl in einer ersten Richtung entlang ihrer optischen Achse, als auch in einer zweiten Richtung senkrecht zu der optischen Achse bewegbar ist, mit einem Verbindungsmechanismus mit einem auf einer Basis starr angebrachten Trägerelement, einem Paar von parallelen Verbindungsstücken, die sich zwischen dem Trägerelement und einem Zwischenelement erstrecken und jeweils drehbar durch ein jeweiliges Paar von ersten Scharnieren mit dem Trägerelement und dem Zwischenelement befestigt sind, um eine Bewegung des Zwischenelements in der ersten Richtung zu ermöglichen, einer Linsenhalterung, die zur Bewegung in der ersten Richtung an dem Zwischenelement und zur Drehung um ein zwischen der Linsenhalterung und dem Zwischenelement vorhandenes zweites Scharnier zur Bewegung in der zweiten Richtung angebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachse des zweiten Scharniers in dem Zwischenraum zwischen den Verbindungsstücken liegt und daß die Linsenhalterung ein Befestigungsteil aufweist, das ebenfalls in dem Zwischenraum zwischen den Verblndungsstücken angeordnet ist, wobei das zweite Scharnier zwischen dem Befestigungsteil und dem Zwischenelement angeordnet ist und eine im wesentlichen ringförmige Linsenhalterung den Verbindungsmechanismus umgibt.
• Folglich kann bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Halterung einer Objektivlinse die Objektivlinse durch das Verbindungsstück entlang der optischen Achse und durch das zweite Scharnier auch in einer Richtung senkrecht zu der optischen Achse verlagert werden.
• Erfindungsgemäß ist das zweite Scharnier in dem Verblndungsstück untergebracht, so daß die Linsenhaltevorrichtung eine kompaktere Baugröße aufweist als bekannte Vorrichtungen.
• Ausführungsformen der Erfindung stellen eine Vorrichtung zur Halterung einer Linse in einem optischen Kopf zur Verfügung, welche eine kompakte Baugröße aufweist und leicht herzustellen ist.
• Die oben genannten sowie weitere Merkmale, Aspekte und Vorteile der Erfindung werden im folgenden unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert.
• Fig. 1 zeigt einen schematischen Längsschnitt durch einen bekannten optischen Kopf.
• Fig. 2 ist eine Explosionsdarstellung des optischen Kopfes aus Fig. 1.
• Fig. 3 ist eine Explosionsdarstellung einer Linsenhaltevorrlchtung entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung.
• Fig. 4 ist eine vergrößerte Seitenansicht mit dem Verbindungsmechanismus und dem zweiten Scharnier aus Fig. 3.
• Fig. 5 ist eine Draufsicht des Verbindungsmechanismus und des zweiten Scharniers aus Fig. 4.
• Nach Fig. 3 ist eine Objektivlinse 1 auf einer Linsenhalterung 2 befestigt. Die Linsenhalterung 2 ist ungefähr ringförmig und ein Gegengewicht 4 ist mit Bezug auf eine Öffnung 3 gegenüberliegend der Objektivlinse 1 an der Seite der Linsenhalterung 2 befestigt. Ein Verbindungsmechanismus 5 ist in die Öffnung 3 eingesetzt. Die beiden Enden einer drehbaren Platte 16 sind mit dem Verbindungsmechanismus 5 verbunden und in ein an der Innenwand der Öffnung 3 ausgebildetes Paar Schlitze 6 eingesetzt und fixiert, wodurch die Linsenhalterung 3 durch den Verbindungsmechanismus 5 getragen wird. An der Linsenhalterung 2 sind Fokussierspulen 7 und Spurlagenspulen 8 befestigt, die über eine flexible Leiterplatte oder ein Substrat 9 mit einem externen Schaltkreis verbunden sind.
• Wie die Figuren 4 und 5 genauer zeigen, ist der Verbindungsmechanismus 5 aus einem weichen, synthetischen Kunststoffmaterial gegossen. Vier Verbindungsplatten 10, 11, 12 und 13 sind in Form eines Paralleleplpeds angeordnet und durch vier Scharniere 14a, 14b, 14c und 14d einer ersten Scharniergruppe mit einer ersten Drehachse verbunden. Eine drehbare Platte 16 ist mit der Innenseite der Verbindungsplatte 10 über ein Scharnier 15 einer zweiten Scharniergruppe mit einer zweiten Drehachse parallel zu der Oberfläche der Verbindungsplatte 10 und senkrecht zu der ersten Achse der ersten Scharniergruppe 14a bis 14d verbunden. Beide Enden der drehbaren Platte 16 sind in das in der Linsenhalterung 2 ausgebildete Paar von Schlitzen 6 eingesetzt und darin befestigt. Die der Verbindungsplatte 10 gegenüberstehende Verbindungsplatte 12 weist eine Durchgangsbohrung 18 und Stifte 19 zum Einführen in die Basis 17 auf. Die Basis 17 weist einen Stift 20 und Bohrungen 21 zum jeweiligen gegenseitigen Ineinandergreifen mit der Bohrung 18 und den Stiften 19 auf. Der Verbindungsmechanismus 5 wird auf der Basis 17 durch das Zusammenwirken der Verblndungsteile 18 bis 21 sicher gehalten. Die Basis 17 weist außerdem jochförmige Teile 22a, 22b und Magnete 23 auf, die zusammen mit den Fokussierspulen 7 und den Spurlagenspulen 8 einen magnetischen Kreis bilden.
• Wie aus Fig. 4 erkennbar, kann der aus denVerbindungsplatten 10 bis 13 und der ersten Scharniergruppe 14a bis 14d gebildete paralleleplpedische Verbindungsmechanismus 5 in der durch strichpunktierte Linien gekennzeichneten Weise verlagert werden. Somit kann die Verblndungsplatte 10 in Richtung des Pfeils A gegenüber der auf der Basis 17 befestigten Verbindungsplatte 12 nach oben und nach unten bewegt werden, wodurch die Objektivlinse 1 zusammen mit der Linsenhalterung 2 entlang der optischen Achse bewegt wird, wie durch einen Pfeil Y in Fig. 3 gekennzeichnet. Die drehbare Platte 16 kann in der durch strichpunktierte Linien und einen Pfeil B in Fig. 5 gekennzeichneten Weise um die zweite Scharniergruppe 15 als Mittelachse drehbar verlagert werden. Dadurch kann die Objektivlinse 1 mit der Linsenhalterung 2 um die zweite Scharniergruppe 15 als Mittelachse gedreht werden, wobei die Verlagerung durch einen Pfeil X in Spurrichtung in Fig. 3 gekennzeichnet ist. Somit kann die Objektivlinse 1 sowohl in Fokussierrichtung Y als auch in Spurrichtung x bewegt werden, und das Fokussieren und die Spurlage können mit Hilfe der Antriebskräfte der durch die Spulen 7, 8, die jochförmigen Teile 22a, 22b und die Magnete 23 gebildeten magnetischen Kreise genau gesteuert werden.
• Da bei der Vorrtchtung in Fig. 3 die zweite Scharniergruppe 15 und die drehbare Platte 16 innerhalb des durch die Verbindungsplatten 10 bis 13 und die erste Scharniergruppe 14a bis 14d gebildeten parallelepipedischen Verbindungsmechanismus 5 angeordnet sind, kann die Linsenhalterungsvorrichtung kompakter ausgeführt werden als übliche Vorrichtungen. Ebenso besteht keine Notwendigkeit, das Gegengewicht 4 in den Verbindungsmechanismus 5 einzusetzen. Somit kann das Gegengewicht 4 in einem Herstellungsschritt separat von dem Schritt des Befestigens des Verbindungsmechanismus 5 auf der Basis 17 mit der Linsenhalterung 2 befestigt werden. Ebenso ist es möglich, das Gegengewicht 4 gleichzeitig mit der Linsenhalterung 2 herzustellen. Die ringförmige Linsenhalterung 2 weist eine höhere mechanische Festigkeit auf als konventionelle Linsenhalterungen.
• Bei der oben beschriebenen Vorrichtung ist die Verblndungsplatte 12 des Verbindungsmechanismus 5 mit der Basis 17 verbunden und die drehbare Platte 16 trägt die Linsenhalterung 2.

Claims (6)

1. Vorrichtung zur Halterung einer Linse zur Verwendung in einem optischen Kopf, indem eine Objektivlinse (1) sowohl in einer ersten Richtung entlang ihrer optischen Achse, als auch in einer zweiten Richtung senkrecht zu der optischen Achse bewegbar ist, mit einem Verbindungsmechanismus (5] mit einem auf einer Basis (17) starr angebrachten Trägerelement (12), einem Paar von parallelen Verbindungsstücken (11, 13), die sich zwischen dem Trägerelement (12) und einem Zwischenelement (10) erstrecken und jeweils drehbar durch einjeweiliges Paar von ersten Scharnieren (14a/ 14d, 14b/ 14c) mit dem Trägerelement und dem Zwischenelement befestigt sind, um eine Bewegung des Zwischenelements (10) in der ersten Richtung zu ermöglichen, einer Linsenhalterung (2, 16), die zur Bewegung in der ersten Richtung an dem Zwischenelement und zur Drehung um eine zwischen der Linsenhalterung und dem Zwischenelement vorhandenes zweites Scharnier (15) zur Bewegung in der zweiten Richtung angebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachse des zweiten Scharniers (15) in dem Zwischenraum zwischen den Verbindungsstücken (11, 13) liegt und daß die Linsenhalterung (16) ein Befestigungsteil (16) aufweist, das ebenfalls in dem Zwischenraum zwischen den Verbindungsstücken (11, 13) angeordnet ist, wobei das zweite Scharnier (15) zwischen dem Befestigungsteil (16) und dem Zwischenelement (10) angeordnet ist und eine im wesentlichen ringförmige Linsenhalterung (2) den Verbindungsmechanismus (5) umgibt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungsmechanismus (5) einstückig durch Schmelzen eines weichen, synthetischen Kunststoffmaterials gegossen wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungsmechanismus (5), das zweite Scharnier (15) und das Befestigungsteil (16) einstückig aus einem weichen, synthetischen Kunststoffmaterials gegossen sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigungsteil (16) einen Block (16) aufweist, der mit jedem Ende in einen jeweiligen Schlitz eines Schlitzpaares (6) eingesetzt ist, das in der umgebenden Wand der Linsenhalterung (2) ausgebildet ist.

5. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Linsenhalterung (2) ein Gegengewicht (4) zum Ausgleich in Bezug auf die Drehachse des zweiten Scharniers (15) aufweist.

6. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerteil (12) mit der Basis (17) durch wechselnd eingreifende Stifte (19, 20) und Öffnungen (18, 21) befestigt ist.