DE69119473T2

DE69119473T2 - Optischer Abtastkopf mit Halterungsvorrichtung

Info

Publication number: DE69119473T2
Application number: DE69119473T
Authority: DE
Inventors: Taichi Akiba; Yoshitsugu Araki; Toshihiko Kurihara
Original assignee: Pioneer Electronic Corp
Current assignee: Pioneer Corp
Priority date: 1990-05-26
Filing date: 1991-02-26
Publication date: 1996-12-05
Anticipated expiration: 2011-02-27
Also published as: DE69119473D1; EP0459088A3; EP0459088A2; EP0459088B1; US5146441A

Description

Die Erfindung betrifft eine Halterungseinrichtung eines optischen Abtastkopfs zur Wiedergabe von auf einer Bildplatte wie etwa einer Compact-Disk (CD) und einer Laserplatte (LD) befindlichen Daten.
Der Abtastkopf ist von einer Neigungsjustiereinrichtung gehaltert, um die optische Achse eines optischen Systems des Abtastkopfs auf die Neigung der Platte einzujustieren.
Fig. 7 zeigt eine Neigungsjustiereinrichtung. Ein Halter 1 eines optischen Abtastkopfs P ist an einem Schlitten 9b befestigt, der zum Verfahren entlang einer Führungsachse 9a ausgebildet ist. Ein Ende der Führungsachse 9a ist an einer drehbaren Welle 9d befestigt, die in einer Abstützeinrichtung 9c abgestützt ist, so daß die Führungsachse 9a in Form eines freitragenden Trägers gehaltert ist. Die drehbare Welle 9d ist ausgebil-det, um von einer in der Abstutzeinrichtung 9c vorgesehenen Antriebseinrichtung geschwenkt zu werden. Eine Bildplatte D wird von einer Klemmeinrichtung 9f gehaltert und von einem Spindelmotor 9e gedreht.
Die Neigung der Platte D wird von einem Sensor (nicht gezeigt) aufgenommen. Wenn die Platte D beispielsweise gegenüber einer Horizontallinie D' gemäß Fig. 8 geneigt ist, wird die Führungsachse 9d aus einer horizontalen Position 9a' in eine Neigungsposition 9a von der Antriebseinrichtung in der Abstützeinrichtung 9c geschwenkt, so daß die optische Achse O eines optischen Systems P1 des Abtastkopfs in eine in bezug auf die geneigte Platte D senkrechte Position gekippt wird. Außerdem wird der Halter 1 entlang der optischen Achse O bewegt, so daß das optische System P1 fokussiert wird, wie die Strichpunktlinie in Fig. 8 zeigt. Ein Beispiel findet sich in JP-A-63-247 921, die einen optischen Abtastkopf zeigt, der die Merkmale des Oberbegriffs des anhängenden Anspruchs 1 hat.
Die Bewegungsstrecke des Halters 1 beim Fokussieren ist jedoch relativ lang, weil der Halter 1 nur entlang der optischen Achse O bewegt wird. Infolgedessen wird eine Antriebseinrichtung, die eine Fokussierspule, einen Magneten und einen Schaltkreis zum Bewegen des Halters aufweist, groß.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer Halterungseinrichtung der Bildplatte, wobei die Fokussierstrecke eines Abtastkopfs entlang der optischen Achse verkleinert werden kann, so daß der Abtastkopf miniaturisiert werden kann.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 gelöst.
Die Erfindung ergibt sich aus der nachstehenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen.
Fig. 1 ist eine Perspektivansicht eines optischen Abtastkopfs, der in einer Einrichtung gemäß der Erfindung verwendet wird;
Fig. 2 ist eine perspektivische Explosionsansicht des optischen Abtastkopfs;
Fig. 3 ist eine Schnittansicht eines optischen Systems;
Fig. 4 und 5 sind Seitenansichten einer Halterungseinrichtung gemäß der Erfindung;
Fig. 6 ist eine schematische Darstellung zur Erläuterung des Betriebs der Halterungseinrichtung; und
Fig. 7 und 8 sind Seitenansichten einer herkömmlichen Halterungseinrichtung.
Wie die Fig. 1 und 2 zeigen, weist der optische Abtastkopf gemäß der Erfindung einen Halter 16, eine Aufhängebasis 13, eine Jochbasis 10 und einen Schaltungsträger 18 auf. Der Halter 16 hat ein optisches System 16a und ein Paar Spulenträger 15a und 15b. An jedem Spulenträger ist eine Erregerspule (nicht gezeigt) angebracht. Der Halter 16 ist an der aus Kunststoff bestehenden Aufhängebasis 13 an vier -leitfähigen Federdrähten 14 in Form eines einseitig festgelegten Elements aufgehängt. Vier Anschlußelemente 13e, die jeweils mit dem leitfähigen Draht 14 verbunden sind, sind durch Spritzgießen in der Aufhängebasis 13 ein-gebettet. Die Jochbasis 10 hat ein Paar Joche 11, die jeweils einen Magneten 12 haben. Die Jochbasis 10 ist an der Unter-seite der Aufhängebasis 13 mit einer Schraube 13b befestigt, die mit einem Loch 13a der Basis 13 und einem in der Joch-basis 10 gebildeten Loch 10c in Eingriff ist. Beide Magnete 12 sind den Spulenträgern 15a bzw. 15b benachbart posi-tioniert.
Der Schaltungsträger 18 hat eine Befestigungsplatte 18b mit einem Loch 18a und einem Paar Anschlußbereiche 18e. Das Schaltungssubstrat 18 ist an der Jochbasis 10 mit einer Schraube (nicht gezeigt) befestigt, die mit einem in der Befestigungsplatte 10b der Jochbasis 10 gebildeten Loch 10a und mit dem Loch 18a in Eingriff ist.
Ein Erregerstrom wird den Spulenträgern 15a und 15b durch leitfähige Drähte 14 zugeführt. Eine Schaltung (nicht gezeigt) in dem optischen System 16a ist mit Anschlußelementen 13e der Aufhängebasis 13 durch eine flexible Verdrahtungsplatte 17 verbunden. Die flexible Verdrahtungsplatte 17 ist an einer der Längsseiten des Abtastkopfs angeordnet. Jedes der Anschlußelemente 13e ist mit einem Ende eines entsprechenden Drahts 18d auf dem Schaltungssubstrat 18 verlötet Wie Fig. 4 zeigt, ist der Abtastkopf an dem Schlitten 9b angebracht, indem die Jochbasis 10 an dem Schlitten befestigt ist. Der Abtastkopf ist derart angeordnet, daß die Drähte 14 und die Platte 17 in der Tangentialrichtung der Platte D angeordnet sind.
Die flexible Verdrahtungsplatte 17 weist ein Paar Horizontalebenen 17g, die senkrecht zu der Fokussierrichtung angeordnet sind, und eine Vertikalebene 17h auf, die senkrecht zu der Abtastrichtung ist, die zwischen den Horizontalebenen 17g liegt.
Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, die das optische System 16 zeigt, weist dieses auf: ein lichtemittierendes Element 16b 15 zum Emittieren eines Laserstrahls, einen Spiegel 16c zum Reflektieren des Laserstrahls auf die Platte D, ein Objektiv 16d zum Fokussieren des Laserstrahls auf der Platte D und ein Lichtempfangselement 16e zum Empfangen des von der Platte D reflektierten Strahls. Diese Komponenten sind in einem Kunststoffkörper 16f vorgesehen.
Der Laserstrahl von dem lichtemittierenden Element 16b wird an dem Spiegel 16c zu der Platte D reflektiert und durch das Objektiv 16d auf der Platte D fokussiert. Der von der Platte D reflektierte Strahl geht durch das Objektiv 16d hindurch und wird von dem Spiegel 16c zu dem Lichtempfangselement 16e reflek-tiert. Die das lichtemittierende Element 16b und das Licht-empfangselement 16e aufweisende Schaltung ist durch die flexible Verdrahtungsplatte 17 mit den Anschlußelementen 13e verbunden.
Im Betrieb wird der optische Abtastkopf von einer Antriebseinrichtung (nicht gezeigt) in der Radialrichtung der Platte D in eine vorbestimmte Position bewegt, in der Daten auf der Platte von dem Abtastkopf gelesen werden.
Der Laserstrahl von dem lichtemittierenden Element 16b wird an dem Spiegel 16c zu der Platte D reflektiert und durch das Objektiv 16d auf der Platte D fokussiert. Der von der Platte D reflektierte Strahl geht durch das Objektiv 16d und wird von dem Spiegel 16c zu dem Lichtempfangselement 16e reflektiert.
Nach Maßgabe des Lichtempfangselements 16e werden einer Fokussierspule und einer Nachführspule auf den Spulenträgern 15a und 15b Erregerströme zugeführt, so daß der Halter 16 bewegt wird, um das Fokussieren und Nachführen des Abtastkopfs auszuführen. Wenn die Platte D geneigt ist, wie in Fig. 4 gezeigt ist, wird die Führungsachse 9a von der Antriebseinrichtung (Fig. 7) zum Justieren der Neigung des Abtastkopfs geneigt. Nach der Erfindung wird der Fokussiervorgang zur gleichen Zeit wie der Neigungsjustiervorgang durchgeführt.
Die flexible Verdrahtungsplatte 17 wird gebogen, wenn der Halter 16 aus einer Neutralposition bewegt wird. Da die flexible Verdrahtungsplatte 17 an einer der Längsseiten des Abtastkopfs angeordnet ist, wirkt die Rückstellkraft der flexiblen Verdrahtungsplatte auf den Halter 16 ein, um ihn in einer Vertikal- und einer Radialebene in bezug auf die Platte D zu neigen. Wenn beispielsweise, wie durch einen Pfeil A in Fig. 1 gezeigt ist, der Halter 16 nach oben bewegt wird, wird der Halter 16 in der Richtung eines Pfeils B geneigt. Anders ausgedrückt, wenn, wie Fig. 5 zeigt, der Halter 16 aus der Neutralposition nach oben bewegt wird, wird der Halter in der Auswärtsrichtung in bezug auf die Mitte der Platte D geneigt. Wenn dagegen der Halter 16 nach unten bewegt wird, wird der Halter nach innen geneigt.
Durch Kombinieren der Neigung des Halters bei dem Fokussiervorgang und der Neigung des Halters bei dem Neigungsjustiervorgang wird die optische Achse 0 des optischen Systems 16a auf eine Linie justiert, die zu der Platte D senkrecht ist.
Da der Halter 16 geneigt ist, ist die Bewegungsstrecke in der optischen Achse beim Fokussieren, wie nachstehend beschrieben, verkleinert.
In Fig. 6 wird angenommen:
Q = der Durchbiegungswinkel (rad) der Platte D (Gegenuhrzeigersinn ist positiv),
die Verlagerung der Platte D,
l = der Abstand von dem Neigungspunkt (9d) der Neigungsjustierung,
a = der Korrekturwinkel (rad) bei der Neigungsjustierung,
t = die Korrekturhöhe bei der Neigungsjustierung,
s = die Verlagerung des Halters 16 bei der Fokussierung, die durch die Neigung der optischen Achse des optischen Systems bewirkt ist,
b = der Neigungswinkel (rad) der optischen Achse (Gegenuhrzeigersinn ist positiv), und
K=β/s
a=t+s (1)
θ=α-β (2)
β=K s (3)
t=l tanα (4)
Da α«1, (bei tanα=α), ist die Gleichung (4)
t=l α (5)
Somit
s=a-t=a-l α=a-l (θ+β)=a-l (θ+K s)
Somit s=(a-l θ)/(1+l K) (6)
Wenn die Verlagerung des Halters gleich s0 ist (unter der Annahme, daß die optische Achse nicht geneigt ist) und der Neigungs-korrekturwinkel a=0,
θ=α0
Somit
s0=a-l α0=a-l θ (7)
α-α0=α-θ=β=K s (8)
Aus den Gleichungen (6) und (7) folgt
s=(1/(1+l K)) s0 (9)
Bei K> 0 gilt ungeachtet der Richtungen von a und Θ
s < s0 , α < α0
Wenn sich daher der Halter 16 aus der Neutralposition zu der Platte D bewegt, wird der Halter in bezug auf die Mitte der Platte nach außen geneigt. Infolgedessen ist der Abstand von dem Ende des optischen Systems zu der Platte im Vergleich zur herkömmlichen Einrichtung von Fig. 7 und 8, bei der die optische Achse nicht geneigt wird, stärker verringert. Daher wird die Fokussierabstand kurz, obwohl der Neigungswinkel der Führungsachse 9a groß ist. Der optische Abtastkopf kann somit miniaturisiert werden.
Es ist zwar die zur Zeit bevorzugte Ausführungsform der Erfindung gezeigt und beschrieben worden, es versteht sich jedoch, daß diese Offenbarung dem Zweck der Erläuterung dient und daß verschiedene Anderungen und Modifikationen vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der in den beigefügten Ansprüchen dargelegten Erfindung abzuweichen.

Claims

1. Optischer Abtastkopf mit einer Halterungseinrichtung zur Wiedergabe von Daten von einer Bildplatte (D),

wobei der optische Abtastkopffolgendes aufweist: eine Aufhängebasis (13), einen Halter (16), der an der Aufhängebasis (13) durch Drähte (14) in Form eines freitragenden Trägers aufgehängt ist, ein optisches System (16a), das in dem Halter (16) vorgesehen ist, und eine Fokussiereinrichtung zum Bewegen des Halters (16), um das optische System (16a) in bezug auf die Bildplatte (D) zu fokussieren,

wobei die Halterungseinrichtung folgendes aufweist: eine Führungsachse (9a), an der der optische Abtastkopf gleit bar angebracht ist und die an einer Position angrenzend an den Mittelpunkt der Bildplatte (D) schwenkbar gehaltert ist, und eine Antriebseinrichtung zum Schwenken der Führungsachse (9a), um dadurch die Neigung des Abtastkopfs einzustellen, so daß eine optische Achse (0) des optisches Systems (16a) zu der Bildplatte (D) senkrecht wird,

dadurch gekennzeichnet, daß

in dem Abtastkopf Neigungseinrichtungen (17, 17g) vorgesehen sind, um den Halter (16) in einer senkrechten und radialen Ebene in bezug auf die Bildplatte (D) zu neigen, wenn der Halter (16) zum Fokussieren des optischen systems (16a) bewegt wird, wobei die Neigungseinrichtungen eine flexible Verdrahtungsplatte (17) aufweisen, die zwischen dem Halter (16) und der Aufhängebasis (13) an einer Seite des Abtastkopfs (P) vorgesehen ist.