DE69120551T2

DE69120551T2 - Haltevorrichtung für Linsenantriebssystem

Info

Publication number: DE69120551T2
Application number: DE69120551T
Authority: DE
Inventors: Hiroyuki Suzuki
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1990-01-31
Filing date: 1991-01-30
Publication date: 1997-02-06
Anticipated expiration: 2011-01-31
Also published as: EP0440196B1; JPH077522B2; US5130854A; DE69120551D1; JPH03225633A; EP0440196A2; EP0440196A3; KR910014883A; KR940003548B1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Trägereinrichtung für einen Linsenantrieb, der z.B. in einer Objektivlinsen-Antriebsvorrichtung einer optischen Abtastvorrichtung in einem Gerät für optische Platten verwendet wird.

Stand der Technik

Eine optische Abtastvorrichtung wird in eine Linsenantriebsvorrichtung eingebaut, bei der ein Lichtstrahl aufeineraufzeichnungsoberfläche einer optischen Platte mittels einer Objektivlinse fokussiert wird, welche entsprechend der Änderung einer von der optischen Platte reflektierten und gemessenen Lichtmenge gesteuert wird, um nacheinander die vorgegebenen Spuren auf der Aufzeichnungsoberfläche genau nachzufahren. Die Objektivlinse wird durch eine Linsenantriebseinrichtung in zwei Richtungen angetrieben, d.h. in Richtung einer optischen Achse, nämlich in einer Fokussierrichtung senkrecht zur Aufzeichnungsoberfläche der optischen Platte, sowie in einer Richtung senkrecht zur optischen Achse, d.h. in einer Spurrichtung parallel zur Aufzeichnungsoberfläche der optischen Platte.
Im oben beschriebenen Fall ist es notwendig, die Objektivlinse präzise in die beiden Richtungen zu bewegen. Die US-Patentschrift Nr.4,766,583 von Oinoue et al. beschreibt eine optische Abtastvorrichtung zum Antreiben einer Objektivlinse in den beiden oben genannten Richtungen. Wie Fig. 1 dieser Patentschrift zeigt, wird bei der optischen Abtastvorrichtung 1 die Objektivlinse 23 durch ein mittels einer Kupplungseinheit 10 auf einer Grundplatte gehaltenes Tragelement 19 gehalten. An den gegenüberliegenden Seitenflächen des Tragelements 19 sind Antriebs spuleneinheiten 27 und 27' befestigt. Die Antriebsspuleneinheiten 27 und 27' weisen Fokussierspulen 30 und 30' sowie Spurlagenspulen (31) (nicht dargestellt) und 31' auf. Diese Antriebsspuleneinheiten 27 und 27' befinden sich in einem Zustand, in dem Spulenbasen 28 und 28' um an der Grundplatte 2 ausgebildete innere Joche 7 und 7' angeordnet sind. Magnete 9 und 9' sind entsprechend den Spurlagenspulen (31) und 31' der Antriebsspuleneinheiten auf den Oberflächen von äußeren Jochen 8 und 8' auf der Grundplatte 2 gegenüber von den inneren Jochen 7 und 7' befestigt.
Bei der Abtastvorrichtung 1 erlaubt es die Kupplungseinheit 10 der Objektivlinse 23. sich in Spurlagen- und Fokussierrichtung zu bewegen. Die Kupplungseinheit ist normalerweise einstückig ausgebildet und weist eine Befestigungsbasis 11, eine Parallelführung 13 und ein Scharnier 15 auf. Das Scharnier 15 weist ein vorderes Scharnierelement 15a und ein hinteres Scharnierelement 15b auf, die einander gegenüberstehen und durch eine flexible dünne Scharnierverbindung 15c gekoppelt sind. Die Scharnierverbindung 15c weist eine Scharnier- oder Drehachse parallel zu der optischen Achse auf, um die sich das vordere Scharnierelement 15a drehen kann. Die Scharnierverbindung 15c erlaubt die Bewegung des vorderen Scharnierelements 15a senkrecht zur optischen Achse. Die Parallelführung 13 weist ein oberes und ein unteres Scharniereiement 13a und 13b auf, die parallel zueinander stehcn. Jedes der Scharnierelemente 13a und 13b weist eine trapezförmige Form auf. Ein Ende des oberen Scharnierelements 13a ist mit einem oberen Ende der Befestigungsbasis 11 durch einen flexiblen dünnen Bereich 14 verbunden, während sein anderes Ende mit einer oberen Seite des hinteren Scharnierelements 15b durch den flexiblen dünnen Bereich 16 verbunden ist. Eine Seite des unteren Scharnierelements 13b ist durch den flexiblen dünnen Bereich 14 mit einer unteren Seite der Befestigungsbasis 11 verbunden, während seine andere Seite durch den flexiblen dünnen Bereich 16 mit einer unteren Seite des hinteren Scharnierelements 15b verbunden ist. Die flexiblen dünnen Bereiche 14 und 16 erlauben es der Parallelführung 13, sich in einer Richtung parallel zur optischen Achse zu bewegen. An dem Tragelement 19 sind Gegengewichte 26 und 25 angebracht, um ein Gleichgewicht zwischen den Gewichten auf dem vorderen und dem hinteren Bereich bezüglich der Scharnierachse des Scharniers 15 zu erzielen und ein Gleichgewicht zwischen den Gewichten des oberen und des unteren Bereichs bezüglich der genannten Scharnierachse zu erhalten.
Das Fokussieren und Spurlageneinstellen der derart aufgebauten optischen Abtastvorrichtung 1 wird folgendermaßen durchgeführt.
Ein durch die Objektivlinse 23 auf die optische Platte auftreffender Lichtstrahl wird von der Aufzeichnungsoberfläche der optischen Plaue reflektiert. Ein Teil des reflektierten Lichts kehrt durch die Objektivlinse 23 zum optischen Block zurück. Das zurückkommende Licht wird mittels eines Photodetektors gemessen. Eine in dem optischen Block vorhandene Steuerung liest ein Fokussierfehlersignal und ein Spurlagenfehlersignal vom Photodetektor und gibt Korrekturströme mit Werten, die den Fehlerbeträgen entsprechen, an die Fokussierspulen 30, 30' und an die Spurlagenspulen (31), 31'. Das Tragelement 19 wird in Fokussierrichtung durch eine Magnetkraft bewegt, mit einer Intensität, die sich aus einem Verhältnis zwischen der Richtung des durch die Fokussierspulen 30 und 30' fließenden Stroms und der Richtung eines erzeugten Magnetflusses ergibt. Genauso wird das Tragelement 19 in Spurlagenrichtung um die Scharnierachse des Scharniers 15 durch eine Magnetkraft gedreht, deren Intensität in Abhängigkeit von einem Verhältnis zwischen der Richtung des durch die Spurlagenspulen (31), 31' und der Richtung des erzeugten Magnetflusses eingestellt wird. Durch den oben beschriebenen Ablauf wird das Fokussieren und Einstellen der Spurlage durchgeführt.
Die oben beschriebene Kupplungseinheit 10 wird üblicherweise einstückig aus synthetischem Harz gebildet bzw. gegossen. Beim einstückigen Erzeugen sind die Teile der Form für die flexiblen dünnen Bereiche 14, 16 und das Scharnier 15c schmal, was den Fluß des Harzes in der Form behindern kann. Derartige enge Bereiche in der Form erschweren es, die Kupplungseinheit 10, das heißt die Trageinheit für den Linsenantrieb, mit gleichförmiger Qualität durch einstückiges Formen zuverläßig und schnell herzustellen.
In der Zusammenfassung der japanischen Patentschrift JP-A-60-125 939 wird eine Trageinheit mit einem Linsenträger und einem Tragelement beschrieben. Parallele V-förmige Nuten sind in dem Linsenträger rechteckig zur optischen Achse vorgesehen, während im Tragelement konische Öffnungen an Stellen entsprechend dem Zwischenraum zwischen den beiden V-förmigen Nuten angeordnet sind. In die Nuten sind Messerkanten an einer Seite der beiden Tragplatten eingesetzt, während Schwenkelemente an den anderen Seiten der Platten in die Löcher eingesetzt sind. Parallel zu den Platten ist zwischen dem Träger und dem Tragelement eine Feder befestigt. Zus" 5

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Trageinheit für einen Linsenantrieb mit gleichförmigerer Qualität als beim Stand der Technik anzugeben, die außerdem schnell und zuverlässig unter Verwendung von synthetischem Harz in einem einstückigen Schmelzvorgang herstellbar ist.
Der Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zugrunde, eine Trageinheit für einen Linsenantrieb anzugeben, mit einer geringeren Anzahl von notwendigen Teilen für einen Linsenträger als beim Stand der Technik.
Erfindungsgemäß ist eine optische Abtastvorrichtung mit einem Linsenantrieb mit einer Trägereinheit zum vertikal und horizontal beweglichen Halten einer Objektivlinse, die einen Lichtstrahl auf ein optisches Aufzeichnungsmedium fokussiert, wobei die Trägereinheit aufweist:
einen Linsenträger für die Objektivlinse,
einen Befestigungsbereich für den Linsenträger
einen Fixierbereich zum Fixieren der Trägereinheit des Linsenantriebs,
ein Paar von in Vertikalrichtung parallel zueinander zwischen dem Befestigungsbereich und dem Fixierbereich angeordneten Verbindungselementen,
eine erste Verbindungseinrichtung zum Verbinden eines Endes von jedem der Verbindungselemente mit dem Befestigungsbereich, damit der Befestigungsbereich in Vertikal- und Horizontalrichtung beweglich ist, und
ein Paar von zweiten Gelenkbereichen zum Koppeln der Verbindungselemente mit dem Fixierbereich, damit die Verbindungselemente in Vertikalrichtung beweglich sind,
dadurch gekennzeichnet, daß die erste Verbindungseinrichtung ein Paar von ersten Gelenkbereichen ist, und daß
der Befestigungsbereich. der Fixierbereich, die Verbindungselemente, die ersten Gelenkbereiche und die zweiten Gelenkbereiche einstückig aus Kunstharz ausgebildet sind.
Der Befestigungsbereich kann in zwei obere und untere Bereiche aufgeteilt werden. In diesem Fall ist der Linsenträger zwischen die oberen und die unteren Befestlgungsbereiche angeordnet. Wenn der Linsenträger so angeordnet wird, daß ein Teil des Linsenträgers in den Befestigungsbereichen zwischen dem Paar von Verbindungselementen gehalten wird, kann der Linsenträger in den Befestigungsbereichen im Schwerpunkt des Trägers befestigt werden.
Ein Vorteil der Erfindung im Vergleich zum Stand der Technik liegt darin, daß weniger Unregelmäßigkeiten hinsichtlich der Qualität der durch einen einstückigen Schmelzvorgang unter Verwendung von synthetischem Harz hergestellten Trageinheiten für den Linsenantrieb auftreten. Zur Herstellung einer Trageinheit gemäß der Erfindung ist es möglich, eine Trageinheit mit gleichmäßiger Qualität auch dann zu erhalten, wenn das einstückige Formen bzw. Schmelzen mit höherer Geschwindigkeit als beim Stand der Technik durchgeführt wird. Erfindungsgemäß ist es möglich, die Anzahl von Scharnieren zu vermindern, die zu einer Störung des Harzflusses führen. Somit wird der Harzfluß in einer Form zum einstückigen Schmelzen verbessert, auch wenn das einstückige Schmelzen mit höherer Geschwindigkeit durchgeführt wird, so daß die Qualität der hergestellten Trageinheit für den Linsenantrieb stabil bleibt.
Bei einer bekannten Trageinheit für den Linsenantrieb ist es notwendig, Gegengewichte in einem Linsenträger vorzusehen. Erfindungsgemäß kann ein Linsenträger in einem Befestigungsbereich in seinem Schwerpunkt befestigt werden, so daß es nicht notwendig ist, Gegengewichte vorzusehen. Dementsprechend kann die Anzahl von Schritten zum Zusammenbau der Trageinheit vermindert werden. Diese ermöglicht es, die Herstellungskosten im Vergleich zum Stand der Technik zu reduzieren.
Die genannten und weitere Gegenstände, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend unter Zuhilfenahme der begleitenden Figuren näher erläutert.

KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN

Fig. 1 zeigt eine Explosionsdarstellung mit einer optischenabtastvorrichtung und einer Trageinheit für einen Linsenantrieb gemäß dem Stand der Technik.
Fig. 2 Ist eine schematische Ansicht einer optischen Platten vorrichtung mit einem Objektivlinsenantrieb.
Fig. 3 ist eine Draufsicht mit einem Objektiwinsenantrieb, bei dem ein bestimmtes Beispiel für eine Trageinheit eines Objektivlinsenantriebs gemäß der Erfindung befestigt ist.
Fig. 4 ist eine Perspektivansicht mit dem Beispiel für eine erfindungsgemäße Trageinheit eines Linsenantriebs.
Fig. 5 ist ein Schnitt entlang der Linie III-III in Fig. 3.
Fig. 6 zeigt einen Schnitt entlang der Linie IV-IV in Fig. 3.
Fig. 7 ist eine Perspektivansicht mit einem anderen Beispiel für eine erfindungsgemäße Trageinheit eines Linsenantriebs.
Fig. 8 zeigt eine Perspektivansicht mit einem weiteren Beispiel für eine Trageinheit für einen Linsenantrieb gemäß dem Stand der Technik, bei dem die Festigkeit der eine vertikale Flexibilität aufweisenden Scharnierbereiche einstellbar ist.
Fig. 9A bis 9D sind Draufsichten mit verschiedenen Beispielen für Formen von bei einer erfindungsgemäßen Trageinheit eines Linsenantriebs venvendeten Spurlagenscharnieren, die es den Scharnieren erlauben, eine horizontale Flexiblität aufzuweisen.
Fig. 10A bis 10F sind Seitenansichten mit verschiedenen Umrissen von bei einer erfindungsgemäßen Trage inheit eines Linsenantriebs verwendeten Spurlagenscharnieren, die es den Scharnieren ermöglichen, eine vertikale Flexibilität aufzuweisen.
Fig. 11 zeigt Schnitte mit verschiedenen Querschnittsformen für die erfindungsgemäßen Spurlagenscharniere.
Fig. 12 ist ein Schnitt mit einem anderen Beispiel für eine erfindungsgemäße Trageinheit eines Linsenantriebs.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die Figuren eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Trageinheit für einen Linsenantrieb beschrieben.
Zunächst wird anhand von Fig. 2 eine optische Plattenvorrichtung beschrieben, bei der ein Beispiel für die Erfindung verwendet wird.
Die optische Plattenvorrichtung weist einen Motor 42 zum Drehen einer optischen Platte 41 auf, sowie eine optische Abtastvorrichtung 43 zum Aufbringen eines Laserstrahls auf die optische Platte 41 und zum Empfangen von von der optischen Platte 41 reflektiertem Licht. Die optische Abtastvorrichtung 43 weist eine Laserlichtquelle 44, einen Polarisationsspiegel 45 und eine Objektivlinse 46 auf. Die Laserlichtquelle 44 und der Polarisationsspiegel 45 sind in einem Gehäuse 47 angeordnet. Die Objektivlinse 46 wird durch einen später beschriebenen Objektivimsenantrieb 48 über dem Polarisationsspiegel 45 gehalten. Die optische Abtastvorrichtung 43 ist in einer Richtung parallel zur Aufzeichnungsoberfläche der optischen Platte 41, d.h. in Spurlagenrichtung mittels eines Trägermechanismus 49 und Antriebsmitteln, wie einem Linearmotor bewegbar.
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf Fig. 3 der Aufbau des Objektivlinsenantriebs 48 beschrieben. Wie Fig. 3 zeigt. ist die Objektivlinse 46 in einer in einem Endbereich (rechte Seite der Fig.) des Linsenträgers 51 in einer flachen Platte ausgebildeten Durchgangsöffnung angeordnet. Der Linsenträger ist im wesentlichen parallel zu einer Grundplatte 53 auf der flachen Platte in einer Trageinheit 52 für den Linsenantrieb gehalten.
Auf beiden Seitenbereichen (den oberen und den unteren Seiten in der Figur) der Grundplatte 53 sind magnetische Schaltungen einschließlich der Magnete 54 und 54' vorgesehen. Ein Paar von Fokussierspulen 57 und 57' sowie ein Paar von Spurlagenspulen 58 und 58' sind jeweils an gegenüberliegenden Seiten der Magnete 54 und 54' angeordnet. Wenn die Fokussierspulen 57 und 57' leitend sind, wird eine elektromagnetische Kraft zum Bewegen des Linsenträgers 51 in der Richtung senkrecht zur Papieroberfläche der Figur erzeugt, d.h. in der Fokussierrichtung parallel zur optischen Achse der Objektivlinse 46. Wenn andererseits die Spurlagenspulen 58 und 58' leitend sind, wird eine elektromagnetische Kraft in Richtung der Drehung des Linsenträgers 51 erzeugt, während der Linsenträger 51 horizontal gehalten wird. Der Linsenträger 51 wird in der Trageinheit 52 beim Linsenantrieb so gehalten, daß der Linsenträger 51 sich entsprechend den oben genannten jeweiligen elektromagnetischen Kräften bewegen kann.
Nachfolgend wird die Trageinheit 52 für den Linsenantrieb unter Bezugnahme auf Fig. 4 beschrieben.
Die Trageinheit 52 für den Linsenantrieb wird unter Verwendung eines synthetischen Harzmaterials einstückig geformt. Die Trageinheit 52 weist einen im wesentlichen vertikal an der Grundplatte 53 befestigten Fixierbereich 61 auf. Ein Paar von Verbindungsplatten 62 und 63 ist parallel zur Grundplatte 53 auf der oberen und der unteren Seite des Fixierbereichs 61 ausgebildet. Die Verbindungsplatten 62 und 63 weisen jeweils eine dreieckige Form auf und sind mittels auf der Ober- und der Unterseite des Fixierbereichs 61 ausgebildeten Scharnieren 64 und 64' an dem Fixierbereich 61 befestigt. Jedes der Scharniere 64 und 64' weist eine vertikal gekrümmte Form und einen teilweise dünnen Bereich auf. Somit weisen die Scharniere eine Flexibilität auf, die es den Verbindungsplatten 62 und 63 erlaubt, sich in Vertikalrichtung ZU bewegen.
Jede der Verbindungsplatten 62 und 63 weist die dreieckige Form auf. Viereckige Linsenträgerbefestigungsbereiche 66 und 66' erstrecken sich horizontal und sind mit den obersten Teilen der Verbindungsplatten 62 und 63 entsprechend der Spitzen der Dreiecke verbunden. Die Scharniere 65 und 65' weisen Bereiche auf, die in Horizontalrichtung verjüngt sind und deren Scharnierbereiche eine Flexibflität aufweisen, die es den jeweiligen Linsenträgerbefestigungsbereichen 66 und 66' erlaubt, sich in der Horizontalebene horizontal zu bewegen. Darüber hinaus weisen die Scharniere 65 und 65' Nuten auf, die lokal in Vertikalrichtung dünn sind - wie in Fig. 5 beispielhaft gezeigt - wobei die Linsenträgerbefestigungsbereiche eine Flexibilität aufweisen, die es den Befestigungsbereichen erlaubt, sich in der Richtung entlang einer Ebene relativ vertikal zu den Verbindungselementen 62 und 63 zu bewegen. Die vertikal gesehen gegenüberstehenden Oberflächen der Linsenträgerbefestigungsbereiche 66 und 66' weisen Fortsätze 67 und 67' auf, die in in dem Linsenträger 51 vorhandene Zapfenöffnungen zum Befestigen des Linsenträgers 51 einzusetzen sind.
Nachdem die Hauptbereiche der Trageinheit 52 für den Linsenantrieb mit dem oben beschriebenen Aufbau auf der Grundplatte 53 befestigt worden sind, werden der Linsenträger 51 zwischen die Linsenträgerbefestigungsbereiche 66 und 66' eingesetzt, wie in den Fig. 3 und 5 gezeigt, und die Fortsätze 67 und 67' (Zapfenbereiche) der Linsenträgerbefestigungsbereiche 66 und 66' in die Zapfenöffnungen des Linsenträgers 51 eingesetzt, wodurch der Linsenträger 51 in der Befestigungsstellung fixiert ist. Der Linsenträger 5 list so ausgebildet, daß sein Schwerpunkt im wesentlichen mit dem Mittelpunkt des Trägheitsmoments zusammenfällt. Der Linsenträger 51 ist so befestigt, daß die Scharniere 65 und 65' im Schwerpunkt angeordnet sind.
Nachfolgend wird die Vorgehensweise beim Lesen von Information von der optischen Platte 41 in der derart aufgebauten optischen Plattenvorrichtung beschrieben. Wie Fig. 2 zeigt, wird ein von der Laserlichtquelle 44 abgegebener Laserstrahl durch den Polarisationsspiegel polarisiert und dann auf einer Aufzeichnungsschicht 41a der optischen Platte 41 fokussiert. Das in Abhängigkeit von dem Vorhandensein oder dem Fehlen von Pits in deraufzeichnungsschicht 41a reflektierte Licht wird gemessen, wodurch die in der Aufzeichnungsschicht 41a aufgezeichnete Information gelesen wird. Beim Aufbringen des Laserstrahls auf die optische Platte 41 wird zunächst die optische Abtastvorrichtung 43 durch Betätigen des Trägermechanismus 49 parallel zur Aufzeichnungsoberfläche der optischen Platte 41 bewegt, um schnell eine Zielspur zu erreichen. Nachdem die optische Abtastvorrichtung 43 zugestellt worden ist, wird in Abhängigkeit von der Veränderung der Stärke des von der Aufzeichnungsschicht 41a reflektierten Lichts ein Signal zum Antreiben des Objektivlinsenantriebs 48 erzeugt. Wie die Fig. 3 bis 5 zeigen, wird die Fokussierspule 57 leitend und eine elektromagnetische Kraft erzeugt, um den Linsenträger 51 in Fokussierrichtung zu bewegen, wenn der Fokus des Laserstrahls nicht auf der Aufzeichnungsschicht 41a liegt. Wie Fig. 5 zeigt, wird daraufhin der zwischen den Linsenträgerbefestigungsbereichen 66 und 66' gehaltene Linsenträger 51 durch eine Parallelführung mit dem Paar von Verbindungselementen 62 und 63 vertikal parallel in der Trageinheit für den Linsenträger bewegt. Diese Bewegung hängt von den vertikalen Flexibilitäten der Scharniere 64, 64' und der Scharniere 65, 65' ab. Dementsprechend wird die Objektivlinse 46 in Vertikalrichtung, d.h. in Fokussierrichtung angetrieben, wobei ihre optische Achse nicht geneigt wird. Somit wird die Korrektur durchgeführt, sodaß sich der Fokus auf der Aufzeichnungsschicht 41 ader optischen Platte 41 befindet.
Wenn festgestellt wird, daß die Stelle, auf der der Laserstrahl auftrifft, horizontal von einer vorgegebenen Spur in der Aufzeichnungsschicht 41a abweicht, werden die Spurlagenspulen 58 und 58' beaufschlagt, wodurch eine elektromagnetische Kraft zum Drehen des Linsenträgers 51 in horizontaler Ebene erzeugt wird. Da die Scharniere 65 und 65' auch eine Flexibilität aufweisen, die es den beiden Bereichen erlaubt, sich in der Richtung entlang der horizontalen Oberfläche bezüglich den Linsenträgerbefestigungsbereichen 66 und 66' zu bewegen, werden die Linsenträgerbefestigungsbereiche 66 und 66', die den Linsenträger 51 tragen, auf den als Tragpunkten dienenden Scharnieren verschwenkt. Als Ergebnis bewegt sich die Objektivlinse 46 in Spurlagenrichtung, wodurch der Laserstrahl auf der vorgegebenen Stelle in der Spur aufgebracht wird.
Der Antrieb der Objektivlinse 46 in Fokussierrichtung und/oder Spurlagenrichtung wird gesteuert, damit der Fokus des Lasers genau eine vorgebene Spur trifft. Dementsprechend wird die Information zuverlässig von der Aufzeichnungsspur 41a der optischen Platte 41 ausgelesen.
Wie oben beschrieben, dienen die Scharniere 65 und 65' bei der Trageinheit 52 für den Linsenantrieb gemäß dieser Ausführungsform als Scharniere sowohl in Fokussier- als auch in Spurlagenrichtung. Die Linsenträgerbefestigungsbereiche 66 und 66' werden so gehalten, daß sie in gleicher Weise wie beim Stand der Technik als Parallelführung in Fokussierrichtung dienen und in Horizontalbetrieb in Spurlagenrichtung wirken.
Wie oben beschrieben, haben die Scharniere 65 und 65' sowohl die Funktion einer Fokussierscharniers als auch eines Spurlagenscharniers wie beim Stand der Technik. Aus diesem Grund weist die erfindungsgemäße Trageinheit für den Linsenantrieb eine geringere Anzahl von Scharnieren und einen einfacheren Aufbau der Scharniere im Vergleich zum Stand der Technik auf. Wenn die Trageinheit 52 für den Linsenantrieb unter Venvendung von synthetischem Harz einstückig geschmolzen wird, weist die Form eine geringere Anzahl von Bereichen auf, die den Fluß des Harzes an den Scharnierstellen einengen, so daß das Harz im Vergleich zum Stand der Technik besonders in den die Spurlagenscharniere bildenden Bereichen sanfter in die Form fließt. Der Fluß des Harzes in die Form wird wesentlich verbessert. Es ist möglich, eine Trageinheit mit gleichförmiger Qualität und bei höherer Geschwindigkeit herzustellen.
Wie in Fig. 4 gezeigt, ist der Aufbau der Linsenträgerbefestigungsbereiche in den oberen und den unteren Teil geteilt. Zum Zeitpunkt des Befestigens des Linsenträgers 51 wird daher der Linsenträger 51 zwischen die Linsenträgerbefestigungsbereiche 66 und 66' plaziert und kann dann zwischen den Linsenträgerbefestigungsbereichen in deren Schwerpunkt bewegt werden. Wie oben beschrieben, ist der Linsenträger 51 so ausgebildet, daß sein Schwerpunkt ungefähr mit dem Mittelpunkt des Drehmoments (Rotationsträgheitsmoment) zusammenfällt. Dementsprechend hält sich der Linsenträger 51 mit den als Mittelpunkt verwendeten Befestigungsbereichen selbst im Gleichgewicht. Dies macht es unnötig, für den Linsenträger Gegengewichte vorzusehen, wie dies bei bekannten Trageinheiten erforderlich ist. Da somit die Anzahl von Komponenten reduziert wird, wird beispielsweise auch die Anzahl von Montageschritten vermindert, was ein Reduzieren der Herstellungskosten und der Größe der Trageinheit ermöglicht.
Der Fixierbereich 61 und das Verbindungselement 62 können durch ein Paar von Scharnieren bzw. Gelenken 74, 74 verbunden werden, die - in Horizontalrichtung gesehen - separat auf beiden Enden des Fixierbereichs 61 angeordnet sind, wie in Fig. 7 gezeigt. In diesem Fall ist das Verbindungselement 63 mit dem Fixierbereich 61 durch ein Paar von Scharnieren 74', (74') (das Scharnier auf der gegenüberliegenden Seite ist nicht dargestellt) verbunden, die in Horizontalrichtung getrennt an dem unteren Ende des Fixierbereichs 61 vorhanden sind. Durch das Verbinden des Fixierbereichs 61 mit den Verbindungselementen 62, 63 unter Verwendung der vier kleinen Scharniere 74, 74, 74', 74' können somit die Scharnierbereiche so erzeugt werden, daß sie eine geringere Festigkeit im Vergleich zur Festigkeit der Scharnierbereiche 64 und 64' der oben beschriebenen Ausführungsform aufweisen. Durch das Einstellen der Festigkeit wird die vertikale Flexibilität der Scharnierbereiche weiter erhöht. Dementsprechend kann die Trageinheit noch sanfter in Vertikalrichtung bewegt werden.
Es sei nun angenommen, daß eine derartige Einstellung der Festigkeit bei einer bekannten Objektivlinsentrageinheit vorgenommen wird. Bei einer in Fig. 8 gezeigten Linsentrageinheit 80 kann eine derartige Festigkeitseinstellung vorgenommen werden. Wie Fig. 8 zeigt, ist eine Seite eines oberen Verbindungselements 82 mit einem Fixierbereich 81 mittels eines Paars von Scharnieren 84, 84 verbunden, die in Horizontalrichtung an verschiedenen Stel]en an der Oberseite des Fixierbereichs 81 vorgesehen sind. Die andere Seite des oberen Verbindungselements 82 ist mit einem oberen Ende eines Scharniers 90 mittels eines Paars von in Horizontalrichtung getrennt vorgesehenen Scharnierbereichen 94, 94 verbunden. Genauso ist ein unteres Ende eines unteren Verbindungselements 83 mit einem unteren Ende des Fixierbereichs 81 durch ein Paar von Scharnieren 84' (84') (das Scharnier auf der gegenüberliegenden Seite ist nicht dargestellt) verbunden, wobei sein unteres Ende mit einem unteren Ende des Scharniers 90 durch ein Paar von Verbindungselementen 94', (94') (das Scharnier auf der gegenüberliegenden Seite ist nicht dargestellt) verbunden ist. Die acht Scharniere weisen eine vertikale Flexibilität auf. Somit kann die Festigkeit durch einen derartigen Aufbau von Scharnierbereichen mit der vertikalen Flexibilität bei der bekannten Objektivlinsentrageinheit eingestellt werden. Im Falle, daß jedes der Verbindungselemente 82 und 83 an den vier Stellen wie oben beschrieben verbunden ist, kann einer der vier Verbindungspunkte sich aus der Oberfläche mit den anderen drei Punkten verlagern, wenn eine Ausnehmung oder Verformung beispielsweise aufgrund einer Temperaturänderung auftritt. Daher neigen die Verbindungselemente bei der bekannten Einheit dazu, gestört bzw. verformt zu werden. Eine derartige Verformung würde dazu führen, daß die Objektivlinse schräg gestellt wird oder die Stellung der Objektivlinse von der korrekten Stellung abweicht. Dies würde das Einstellen der Spurlage und des Fokusses nachteilig beeinflussen.
Bei der Erfindung dagegen wird jede der zwischen dem Fixierbereich 61 und den Linsenträgerbefestigungsbereichen 66 und 66' vorhandenen Verbindungsplatten 62 und 63 durch die drei Scharnierbereiche verbunden, d.h., durch die zwei Scharnierbereiche an dem Fixierbereich und durch den einen Scharnierbereich an dem Befestigungsbereich, wie in Fig. 7 gezeigt. Diese Verbindungsstruktur verursacht geringere Störungen im Vergleich zu bekannten Vorrichtungen mit vier Scharnieren wie oben beschrieben. Dementsprechend kann der zwischen die Linsenträgerbefestigungsbereiche 66 und 66' eingesetzte Linsenträger 51 vor einem Schrägstellen oder vor einer Verlagerung bewahrt werden.
Das Scharnier 65 auf dem Befestigungsbereich weist eine örtlich in Horizontalrichtung verjüngte Form auf, wie beispielsweise in den Fig. 9A bis 9D gezeigt, wodurch er eine Flexibilität in Spurlagenrichtung erhält. Wie in den Fig. 10A bis 10E gezeigt, weist das Scharnier 65 gleichzeitig eine in Vertikalrichtung lokal verjüngte Form bzw. - wie in Fig. 10F gezeigt - einen gekrümmten Bereich auf, wodurch es ebenfalls eine Flexibilität in Fokussierrichtung erhält. Darüber hinaus zeigen die Fig. 11A bis 11E verschiedene Beispiele für Querschnittsformen des Scharniers 65. Somit ist es möglich, unter Verwendung von Formen, bei denen willkürlich ebene Formen, Querformen und Schnittformen oder andere Formen miteinander kombiniert werden, ein Scharnier mit Flexibilität in Fokussier- und in Spurlagenrichtung zu erhalten.
Wie in Fig. 12 gezeigt, ist es innerhalb des Schutzumfangs der Erfindung möglich, eine Trageinheit für einen Linsenantrieb ohne Teilung des Linsenbefestigungsbereichs 96 auszubilden. In diesem Fall wird außerdem ein Gegengewicht an der Stelle der Befestigung des Linsenträgers vorgesehen, welches zwischen die Verbindungsplatten 62 und 63 zum Halten des Linsenträgers im Gleichgewicht eingesetzt wird. Obwohl die Trageinheit für den in der optischen Abtastvorrichtung einer optischen Plattenvorrichtung verwendeten Linsenantrieb bei der oben beschriebenen Ausführungsform erläutert worden ist, ist die Erfindung nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt. Beispielsweise ist es erfindungsgemäß möglich, eine Trageinheit für einen Linsenantrieb zu bauen, der in anderen Vorrichtungen mit einem die Linse tragenden Aufbau verwendet wird, und bei dem die Linse in Richtungen im wesentlichen senkrecht zueinander angetrieben wird.
Wie oben beschrieben, weist die erfindungsgemäße Linsenantriebs-Trageinheit eine geringere Anzahl von Bereichen auf, die den Fluß des Harzes an den Scharnierbereichen in einer Form zum einstückigen Schmelzen behindern. Somit wird der Harzfluß bei der Herstellung verbessert und es ist möglich, Trageinheiten mit gleichmäßigerer Qualität bei höherer Geschwindigkeit herzustellen. Darüber hinaus ist es gemäß einer Ausführungsform der Erfindung nicht notwendig, an einem Tragpunkt für jedes Scharnier zur Spurlageneinstellung ein Gegengewicht zum Erzeugen eines Gleichgewichts vorzusehen, wodurch es möglich ist, die Anzahl von Komponenten und die Anzahl von Montageschritten zu reduzieren. Dementsprechend kann die Linsenantriebs-Trageinheit im Vergleich zum Stand der Technik bei verminderten Kosten hergestellt werden. Wie oben beschrieben, werden die erfindungsgemäß durch drei Scharniere verbundenen Verbindungselemente kaum aufgrund einer Störung deformiert, wenn die Festigkeit der Scharniere mit vertikaler Flexibilität eingestellt wird.
Dementsprechend ist es möglich, ein Schrägstellen oder eine Verlagerung des an den Linsenbefestigungsbereichen befestigten Linsenträgers zu vermeiden. Damit kann der Linsenträger stabil gehalten werden.

Claims

1. Optische Abtastvorrichtung, mit einem Linsenantrieb mit einer Trägereinheit (52) zum vertikal und horizontal beweglichen Halten einer Objektivlinse (46), die einen Lichtstrahl auf ein optisches Aufzeichnungsmedium (41a) fokussiert, wobei die Trägereinheit (52) aufweist:

einen Linsenträger (51) für die Objektivlinse (46),

einen Befestigungsbereich (66, 66') für den Linsenträger (51),

einen Fixierbereich (61) zum Fixieren der Trägereinheit (52) des Linsenantriebs,

ein Paar von in Vertikalrichtung parallel zueinander zwischen dem Befestigungsbereich (66,66') und dem Fixierbereich (61) angeordneten Verbindungselementen (62, 63),

eine erste Verbindungseinrichtung zum Verbinden eines Endes von jedem der Verbindungselemente (62, 63) mit dem Befestigungsbereich (66, 66'), damit der Befestigungsbereich (66, 66') in Vertikal- und Horizontalrichtung beweglich ist, und

ein Paar von zweiten Gelenkbereichen (64, 64': 74, 74') zum Koppeln der Verbindungselemente (62, 63) mit dem Fixierbereich (61). damit die Verbindungselemente (62, 63) in Vertikalrichtung beweglich sind,

dadurch gekennzeichnet, daß die erste Verbindungseinrichtung ein Paar von ersten Gelenkbereichen (65, 65') ist, und daß

der Befestigungsbereich (66, 66'), der Fixierbereich (61), die Verbindungselemente (62, 63). die ersten Gelenkbereiche (65, 65') und die zweiten Gelenkbereiche (64, 64'; 74, 74') einstückig aus Kunstharz ausgebildet sind.

2. Optische Abtastvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Befestigungsbereich in obere (66) und untere (66') Bereiche aufgeteilt ist, um den Linsenträger (51) dazwischen zu tragen.

3. Optische Abtastvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Linsenträger (51) an einer dem Schwerpunkt des Linsenträgers (51) entsprechenden Stelle an dem Befestigungsbereich (66, 66') angebracht ist

4. Optische Abtastvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Verbindungselemente (62, 63) eine dreieckige Form aufweist, und daß einer der ersten Gelenkbereiche (65, 65') und zwei der zweiten Gelenkbereiche (74, 74') an jeweiligen Spitzen des Dreiecks vorgesehen sind.

5. Optische Abtastvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an den oberen und unteren Befestigungsbereichen (66, 66') ausgebildete Fortsätze (67, 67') in in dem Linsenträger (51) ausgebildete Vertiefungen eingesetzt sind, wodurch der Linsenträger (51) an dem Befestigungsbereich (66, 66') befestigt ist.

6. Optische Abtastvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der ersten Gelenkbereiche (65, 65') teilweise eine in Vertikal- und Horizontalrichtung verjüngte Form aufweist.