DE69025020T2

DE69025020T2 - Verfahren zur Befestigung von optischen, durch ein ringförmiges Element umgebenen Teilen auf einem Träger

Info

Publication number: DE69025020T2
Application number: DE69025020T
Authority: DE
Inventors: Kazuo Murakami
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1989-10-12
Filing date: 1990-10-11
Publication date: 1996-08-29
Anticipated expiration: 2010-10-12
Also published as: JPH0358609U; EP0422650B1; EP0422650A2; DE69025020D1; US5050963A; EP0422650A3

Description

GEBIET DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Befestigen von relativ kleinen optischen Elementen wie einer optischen Linse auf einem Träger eines beispielsweise in einer Vorrichtung zum optischen Aufzeichnen/Wiedergeben von Information eingesetzten Kopfs, vor allem einen bei diesem Verfahren verwendeten Ring.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Eine zu den in dem optischen Kopf verwendeten optischen Elementen gehörende Objektivlinse ist so angeordnet, daß durch Regulieren ihrer Stellung entlang einer optischen Achse und in einer Richtung senkrecht zur optischen Achse ein Laserstrahljustiert werden kann, um als präziser Punkt auf einer Spur eines Aufzeichnungsmediums fokussiert zu werden. Bei dieser Anordnung wird die Objektivlinse auf einem auf einer Grundplatte beweglich gehaltenen Linsenträger mit Klebstoff befestigt. Im allgemeinen wird der Linsenträger durch ein Gegengewicht im Gleichgewicht gehalten, um eine stabile Neutralstellung einzunehmen und um ein präzises Verschieben ohne Verstellen der optischen Achse zu ermöglichen. In Abhängigkeit von der beweglichen Tragstruktur des Trägers ist das Gegengewicht manchmal ringförmig ausgeführt und koaxial zur Objektivlinse angeordnet, um seinen Schwerpunkt in die optische Achse der Objektivlinse zu bringen. Darüber hinaus ist an einigen dieser Systeme ein ringförmiges Linsenschutzelement befestigt, um einen unnötigen Kontakt der Oberfläche der Objektivlinse mit anderen Elementen zu vermeiden. Das ringförmige Gegengewicht und das Linsenschutzelement bzw. das Element mit beiden dieser Funktionen werden auf dem Träger genauso wie die Objektivlinse mit Klebstoff befestigt.
Mit Bezugnahme auf die Fig. 6 und 7 wird nachfolgend ein konkretes Beispiel aus dem Stand der Technik mit Bezug auf obigen Aufbau diskutiert.
Wie in den Figuren gezeigt, ist eine Objektivlinse 21 innerhalb eines als Gegengewicht dienenden Rings 22 und eines Linsenschutzelements mittels Klebstoff befestigt. Der Ring 22 ist weiterhin an einem Träger 23 durch Klebstoff angebracht. Wie in Fig. 6 gezeigt, ist der Träger 23 durch ein Paar von Fokussierrichtungs-Blattfedern 24a, 24b, ein Verbindungselement 25, ein Paar von Spurrichtungs-Blattfedern 26a, 26b und ein Paar von Tragblöcken 27a, 27b an einer Grundplatte (nicht dargestellt) befestigt und in die Richtungen F (zum Fokussieren) und T (für die Spurlage) durch die Wirkung der Blattfedern 24a, 24b, 26a, 26b beweglich. Eine Fokussierspule 28 und ein Paar von Spurlagenspulen 29a, 29b sind ebenfalls an dem Träger 23 befestigt und erlauben das Verschieben in Richtung F oder Richtung T durch ihr Zusammenwirken mit einer an der Grundplatte (nicht dargestellt) befestigten Magnetschaltung.
Bei obiger Tragstruktur für die Objektivlinse sind sowohl die Objektivlinse 21 als auch der Ring 22 an dem Träger 23 koaxial zueinander befestigt, wobei in diesem Fall zwei Arbeitsschritte zum Aufbringen des Klebstoffs zwischen der Objektivlinse 21 und dem Ring 22 sowie zwischen dem Ring 22 und dem Träger 23 notwendig sind, was eine hohe Arbeitszeit im Herstellungsverfahren erfordert. Da darüber hinaus eine Flächen-zu-Flächenadhäsion zwischen relativ großen Flächen erzielt werden muß, können als Klebverbindung zwischen der Objektivlinse 21 und dem Ringelement 22 nur bestimmte Klebstoffe eingesetzt werden, wobei im Herstellungsprozeß Fachkräfte erforderlich sind.
In JP-A-61 270 713 ist ein Träger für eine optische Linse beschrieben, bei dem eine optische Linse und ein Ring sowie der Ring und ein Träger miteinander durch Klebstoff verbunden sind. Der Ring weist mindestens eine Nut auf, die sich durch die obere Stirnfläche und durch die Seitenwand des Rings in eine Richtung im wesentlichen parallel zur optischen Achse der optischen Linse erstreckt. Die drei Elemente sind so angeordnet, daß die Innenfläche des Rings die Außenfläche der optischen Linse berührt und der Ring in einer Vertiefung des Trägers eingesetzt ist. Ein Klebstoff wird in die Nuten des Rings eingefüllt, wodurch die optische Linse, der Ring und der Träger miteinander fixiert werden. Um Verschmutzungen auf der Oberseite der optischen Linse zu vermeiden, darf nicht zuviel Klebstoff in die Nut des Ringelements eingetropft werden. Eine hohe Genauigkeit bei der Überwachung der einzubringenden Klebstoffmenge verkompliziert den Herstellungsprozeß.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Befestigen von optischen Elementen anzugeben, wobei die optischen Elemente wie z.B. eine Objektivlinse, auf einem Träger nur mit Klebstoff in einem einzigen Verfahrensschritt unter Verwendung eines Rings befestigt werden können.
Der Erfindung liegt die weitere Aufgabe zugrunde, einen Ring zum Befestigen von optischen Elementen in einem Träger in nur einem Arbeitsschritt zu beschreiben.
Zur Lösung der gestellten Aufgaben wird erfindungsgemäß eine optische Vorrichtung angegeben, mit einem eine Umfangswand aufweisenden optischen Element; einem Ring, in den das optische Element eingefaßt ist; einem Träger mit einer oberen Fläche und einer darin ausgebildeten kreisförmigen Vertiefung, In die der Ring eingesetzt ist, wobei der Ring mindestens eine Radialnut in der von der Vertiefung nach außen gerichteten Fläche aufweist und die Nut eine Grundfläche aufweist und sich von der äußeren Fläche zu der inneren Fläche des Rings erstreckt; und mit einem in die Nut eingebrachten Klebstoff zum Befestigen des optischen Elements an dem Ring und des Rings an dem Träger; dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Fläche des Rings an die obere Fläche des Trägers angrenzt; daß sich die Umfangswand des optischen Elements unter die Grundfläche der Nut erstreckt; und daß sich die Grundfläche der Nut unter die obere Fläche des Trägers erstreckt.
Erfindungsgemäß weist ein Verfahren zum Befestigen eines optischen Elements in einer Vorrichtung nach Anspruch 4 die Schritte auf:
- Bereitstellen eines Trägers mit einer oberen Fläche und einer darin ausgebildeten, kreisförmigen Vertiefung;
- Bereitstellen eines Rings zum Einfassen des optischen Elements, wobei der Ring mindestens eine Radialnut in der von der Vertiefung nach außen gerichteten Fläche aufweist, welche Nut eine Grundfläche aufweist und sich von der äußeren Fläche zu der inneren Fläche des Rings erstreckt;
- Einsetzen des optischen Elements in den Ring und des Rings in die kreisförmige Vertiefung, so daß die äußere Fläche des Rings an die obere Fläche des Trägers angrenzt, daß eine Umfangswand des optischen Elements sich unter die Grundfläche der Nut erstreckt, und daß sich die Grundfläche der Nut unter die obere Fläche des Trägers erstreckt; und
- Aufbringen eines Klebstoffs in die Nut, um das optische Element an dem Ring und den Ring an dem Träger zu befestigen.
Wenn bei diesem Verfahren das optische Element und der das optische Element umschließende und in den Träger eingesetzte Ring auf dem Träger mit Klebstoff befestigt werden, werden die drei Elemente durch Einbringen von Klebstoff in die Nut aneinander befestigt, da der Ring so angeordnet ist, daß seine Innenfläche die Außenfläche des optischen Elements berühren und seine Außenfläche an die Oberfläche des Trägers angrenzend positioniert werden kann.
Wenn bei dieser Anordnung der Klebstoff vollständig in die Nut nach Positionieren der drei Elemente eingebracht wird, fließt der Klebstoff gleichzeitig zu dem optischen Element und dem Träger, die jeweils die Kanten der Nut berühren, wodurch es möglich wird, die drei Elemente mit dem Klebstoff zur gleichen Zelt aneinander zu befestigen.
Zum besseren Verständnis der Erfindung wird auf die nachfolgende detaillierte Beschreibung mit den begleitenden Figuren verwiesen.

KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN

Fig. 1 bis 3 zeigen eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung.
Fig. 1 ist eine Perspektivansicht mit einem Objektivlinsenträger in einem optischen Kopf.
Fig. 2 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung von wesentlichen Teilen des Objektivlinsenträgers aus Fig. 1.
Fig. 3 ist eine Perspektivansicht der durch Klebstoff miteinander verbundenen Elemente aus Fig. 2.
Fig. 4 und Fig. 5 zeigen eine andere Ausführungsform der Erfindung.
Fig. 4 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung mit wesentlichen Teilen eines Objektivlinsenträgers in dem optischen Kopf.
Fig. 5 ist eine Perspektivdarstellung mit den durch Klebstoff miteinander verbundenen Teilen aus Fig. 4.
Fig. 6 und 7 zeigen den Stand der Technik.
Fig. 6 ist eine Perspektivansicht eines Objektivlinsenträgers in einem optischen Kopf.
Fig. 7 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung der wesentlichen Teile des Objektivlinsenträgers.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN

In der nachfolgenden Beschreibung wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung für eine Objektivlinse eines optischen Kopfs unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 3 diskutiert.
Wie beim Stand der Technik ist ein Träger 3 beweglich an einer Grundplatte (nicht dargestellt) durch ein Paar von Blattfedern 4a, 4b, ein Verbindungselement 5, ein Paar von Blattfedern 6a, 6b und ein Paar von Tragblöcken 7a, 7b gehalten und in die Richtungen F und T durch eine Fokussierspule 8 und Spurlagenspulen 9a, 9b verschieblich, wie in Fig. 1 gezeigt. Eine Objektivlinse 1 und ein Ringelement 2 sind auf dem Träger 3 mit Klebstoff befestigt. Der Ring 2 dient als Gegengewicht und als Linsenschutz zum Schutz der Objektivlinse 1. Wie in Fig. 2 gezeigt, weist der Ring 2 eine Mehrzahl von Nuten 2a, 2b, 2c und 2d auf, die jeweils in seiner Seitenwand durch Einschneiden in einer Richtung parallel zu einer optischen Achse erzeugt werden, wenn er an dem Träger 3 befestigt wird.
Wenn die Objektivlinse 1 zusammen mit dem Ring 2 auf dem Träger 3 befestigt wird, werden die drei Elemente zunächst, wie in Fig.3 gezeigt, zusammengebaut. Zu diesem Zeitpunkt sind die drei Elemente so angeordnet, daß jedes der inneren Enden der Nuten 2a, 2b, 2c, 2d die Umfangswand der Objektivlinse 1 berührt und jedes der äußeren Enden an die Oberseite des Trägers 3 angrenzend positioniert ist. Als nächstes wird in diesem vormontierten Zustand Klebstoff 10a, 10b, 10c und 10d vollständig in jede der Nuten 2a, 2b, 2c, 2d eingebracht, wie In Fig. 3 gezeigt. Als Ergebnis werden die Umfangswand der Objektivlinse 1, die Nuten 2a, 2b, 2c, 2d und die Oberseite des Trägers 3 miteinander durch den Klebstoff 10a, 10b, 10c, 10d befestigt, wodurch die drei Elemente miteinander durch Klebstoff zum gleichen Zeitpunkt verbunden werden können.
Nachfolgend wird eine andere Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die Fig. 4 und 5 beschrieben. Auch bei dieser Ausführungsform wird die Erfindung für eine Objektivlinse eines optischen Kopfs angewandt.
Bei dieser Ausführungsform wird eine Objektivlinse 11 mit einem Flansch 11a an ihrer Außenwand verwendet. Wie bei der vorbeschriebenen Ausführungsform ist ein als Gegengewicht und als Schutzelement für die Objektivlinse 11 dienender Ring 12 vorgesehen, mit einer Mehrzahl von Nuten 12a, 12b, 12c, 12d, die jeweils durch seine Seitenwand durch Schneiden in einer Richtung parallel zu einer optischen Achse erzeugt werden, wenn er in einem Träger 13 befestigt wird, wie in Fig. 4 gezeigt.
Wenn die Objektivlinse 11 zusammen mit dem Ring 12 an dem Träger 13 befestigt wird, wird zunächst die Objektivlinse 11 in den Träger 13 eingesetzt und dann der Ring 12 darauf abgelegt. um den Flansch 11a abzudecken. Zu diesem Zeitpunkt sind die Elemente so zueinander angeordnet, daß sowohl die Umfangswand der Objektivlinse 11 als auch die obere Fläche des Trägers 13 an den innenseitigen und außenseitigen Enden von jeder der Nuten 12a, 12b, 12c, 12d des Rings 12 positionierbar sind. Danach wird Klebstoff 14a, 14b, 14c, 14d vollständig in jede der Nuten 12a, 12b, 12c, 12d eingebracht. Bei dieser Ausführungsform werden die Umfangswand der Objektivlinse 11, jede der Nuten 12a, 12b, 12c, 12d und die Oberseite des Trägers 13 miteinander durch den Klebstoffverbunden, wodurch es möglich wird, die drei Elemente Objektivlinse 11, Ring 12 und Träger 13 miteinander zur gleichen Zeit zu befestigen.
Zusätzlich wird für jede der oben beschriebenen Ausführungsformen ein Beispiel erläutert, bei dem eine Objektivlinse eines optischen Kopfs mit einem Ring als Gegengewicht oder als Schutzelement befestigt wird; allerdings sind die optischen Elemente und ein Ring nicht auf diese Fälle beschränkt, so daß die Erfindung auch bei anderen optischen Elementen anwendbar ist.
In diesem Beispiel sind vier Nuten in dem Ring erzeugt worden; die Erfindung ist nicht auf diese Anordnung beschränkt, sodaß auch eine andere Anzahl von Nuten erzeugt werden kann, die so breit sind, wie es eine Klebstärke zum sicheren Befestigen der Objektivlinse, des Rings und des Trägers erfordert.
Wie oben beschrieben, können erfindungsgemäß drei Elemente miteinander in nur einem Verfahrensschritt verbunden werden, da es das Einbringen von Klebstoff In eine Nut den drei Elementen, d.h. den optischen Elementen, einem Ring und einem Träger ermöglicht, zum gleichen Zeitpunkt miteinander verbunden zu werden. Entsprechend können die beim Stand der Technik erforderlichen zwei Arbeitsschritte zum Befestigen mit Klebstoff auf einen reduziert werden, wodurch das Verfahren erheblich vereinfacht wird.
Es ist für die beschriebene Erfindung wichtig, daß sie auf verschiedene Weisen ausgeführt werden kann. Derartige Variationen weichen nicht vom Schutzumfang der beanspruchten Erfindung ab.

Claims

1. Verfahren zum Befestigen eines optischen Elements (1; 11) in einer Vorrichtung nach Anspruch 4, mit den Schritten:

- Bereitstellen eines Trägers (3; 13) mit einer oberen Fläche und einer darin ausgebildeten, kreisförmigen Vertiefung;

- Bereitstellen eines Rings (2; 12) zum Einfassen des optischen Elements (1; 11), wobei der Ring mindestens eine Radialnut (2a-2d; 12a-12d) in der von der Vertiefung nach außen gerichteten Fläche aufweist, welche Nut eine Grundfläche aufweist und sich von der äußeren Fläche zu der inneren Fläche des Rings erstreckt;

- Einsetzen des optischen Elements (1; 11) In den Ring (2; 12) und des Rings in die kreisförmige Vertiefung, so daß die äußere Fläche des Rings an die obere Fläche des Trägers (3; 13) angrenzt, daß eine Umfangswand des optischen Elements sich unter die Grundfläche der Nut (2a-2d; 12a- 12d) erstreckt, und daß sich die Grundfläche der Nut unter die obere Fläche des Trägers erstreckt; und

- Aufbringen eines Klebstoffs (10a-10d; 14a-14d) in die Nut (2a-2d; 12a- 12d), um das optische Element (1; 11) an dem Ring (2; 12) und den Ring an dem Träger (3; 13) zu befestigen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (2, 12) ein Ausgleichsgewicht und/oder ein Schutzelement des optischen Elements (1, 11) ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das optische Element (1, 11) eine Objektivlinse zur Verwendung in einem optischen Kopf ist.

4. Optische Vorrichtung, mit

einem eine Umfangswand aufweisenden optischen Element (1; 11);

einem Ring (2; 12), in den das optische Element eingefaßt ist;

einem Träger (3; 13) mit einer oberen Fläche und einer darin ausgebildeten kreisförmigen Vertiefung, in die der Ring eingesetzt ist,

wobei der Ring (2; 12) mindestens eine Radialnut (2a-2d; 12a-12d) in der von der Vertiefung nach außen gerichteten Fläche aufweist und die Nut eine Grundfläche aufweist und sich von der äußeren Fläche zu der Inneren Fläche des Rings erstreckt; und mit

einem in die Nut (2a-2d; 12a-12d) eingebrachten Klebstoff (10a-10d; 14a- 14d) zum Befestigen des optischen Elements (1; 11) an dem Ring (2; 12) und des Rings an dem Träger (3; 13);

dadurch gekennzeichnet, daß

die äußere Fläche des Rings (2: 12) an die obere Fläche des Trägers (3; 13) angrenzt;

sich die Umfangswand des optischen Elements (1; 11) unter die Grundfläche der Nut (2a-2d; 12a-12d) erstreckt; und daß

sich die Grundfläche der Nut unter die obere Fläche des Trägers erstreckt.

5. Optische Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (2, 12) ein Ausgleichsgewicht und/oder ein Schutzelement des optischen Elements (1, 11) ist.

6. Optische Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das optische Element (1, 11) eine in einen optischen Kopf eingesetzte Objektivlinse ist.

7. Optische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (2) einen an seiner inneren Umfangswand ausgebildeten Flansch aufweist, wobei der Ring (2) auf den Träger (3) aufgesetzt ist, wogegen das optische Element (1) auf den Flansch aufgesetzt ist.

8. Optische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das optische Element (11) einen an seiner äußeren Umfangswand ausgebildeten Flansch (11a) aufweist, der auf den Träger (13) aufgesetzt ist, wogegen der Ring (12) auf den Flansch (11a) aufgesetzt ist.