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Die vorliegende Erfindung betrifft ein biaxiales
Betätigungsglied, das zur Verwendung bei einer Abtasteinrichtung
eines Kompakt-Plattenspielers und dgl. angepaßt ist.
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Die EP-A 0 163 192 offenbart ein biaxiales
Betätigungsglied, welches eine Fokussierungsspule und eine
Spurnachführungsspule umfaßt, die um einen Spulenkern gewickelt sind. Die
Spurnachführungsspule besitzt ein erstes und zweites
Spulenteil. Der Spulenkern besitzt einen geradlinigen Querschnitt und
ist mit Flanschen an den Enden des Körpers versehen, wobei ein
jeder Flansch einen Spulenhaltebereich hat. Die
Fokussierungsspule ist um den Körper gewickelt, während die
Spurnachführungsspule um die Haltebereiche gewickelt ist.
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Dieses Betätigungsglied hat den Nachteil, daß die
Stromrichtung in der Spurnachführungsspule so ist, daß die
erzeugte Kraft nicht maximal ist. Außerdem erlaubt dieser Aufbau
es nicht, daß ein Joch in den Spulenkörper eingeführt werden
kann.
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Fig. 3 zeigt ein Aufbaubeispiel eines anderen
herkömmlichen biaxialen Betätigungsglieds, welches bei einer optischen
Abtasteinrichtung verwendet wird. Bei diesem bekannten Beispiel
ist ein Hohlraum 2 in einem Spulenkörper 1 aus Kunststoff oder
dgl. gebildet, um dort ein Objektiv 3 unterzubringen. Auf
beiden Seiten des Spulenkörpers 1 sind in etwa rechteckige
Ausnehmungen 4L, 4R gebildet, um dort die Fokussierungsspulen 5L, 5R
unterzubringen. Die Spurnachführungsspulen 6L, 7L oder 6R, 7R
sind mit der Außenfläche der Fokussierungsspule 5L oder 5R ver
bunden (auf der umgekehrten Seite in bezug auf den Spulenkörper
1), und zwar durch die Verwendung eines Verbindungsmittels oder
dgl.. Eine jede der Fokussierungsspulen 5L, 5R und der
Spurnachführungsspulen 6L, 7L, 6R, 7R ist trägerlos ausgebildet.
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Magnete 8L, 8R sind gegenüberliegend zueinander an Po
sitionen außerhalb der Spurnachführungsspulen 6L, 7L und bzw.
6R, 7R angeordnet. Die Magnete 8L, 8R sind jeweils mit den
Innenwänden der äußeren gebogenen Bereiche der in etwa U-förmigen
Joche 9L, 9R verbunden. Die inneren gebogenen Bereiche der
Joche
9L, 9R sind jeweils in Hohlräume der Fokussierungsspulen
5L, 5R eingeführt.
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Daher wird ein Magnetfluß, der vom Magnet 8L erzeugt
wird, zum inneren gebogenen Bereich des Jochs 9L über die
inneren vertikalen Bereiche der Spurnachführungsspulen 6L, 7L und
die äußeren Bereiche der Fokussierungsspule 5L geliefert.
Dieser Magnetfluß wird über den horizontalen Kopplungsbereich des
Jochs 9L zum äußeren gebogenen Bereich und weiter zum Magneten
8L zurückgeführt. Ähnlich wird ein Magnetfluß, der vom Magnet
8R erzeugt wird, über die Spurnachführungsspulen 6R, 7R und die
Fokussierungsspule 5R an den inneren gebogenen Bereich des
Jochs 9R angelegt und dann über den horizontalen
Kopplungsbereich des Jochs 9R zum äußeren gebogenen Bereich und weiter zum
Magnet 8R zurückgeführt.
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Wenn folglich ein Fokussierungsfehlersignal zu den
Fokussierungsspulen 5L, 5R geliefert wird, wird der Spulenkörper
1 in der Fokussierungsrichtung (vertikal im Diagramm)
angesteuert. Wenn dagegen ein Spurnachführungsfehlersignal zu den
Spurnachführungsspulen 6L, 7L, 6R, 7R geliefert wird, wird der Spu
lenkörper 1 in der Spurnachführungsrichtung (horizontal im
Diagramm) angesteuert. Damit kann ein Laserlichtstrahl, der auf
eine nichtgezeigte Compact-Disc oder dgl. über das Objektiv 3
fällt, sowohl in der Fokussierungs- als auch in der
Spurnachführungsrichtung gesteuert werden.
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Fig. 4 zeigt die typische gegenseitige Position
zwischen dem Magnet und der Spurnachführungsspule im bekannten
Beispiel von Fig. 3. In diesem Beispiel ist der Magnet 8R und
die Spurnachführungsspule 6R (oder 7R) parallel zueinander
angeordnet. Diese gegenseitige Position wird auch in bezug auf
den Magnet 8L und die Spurnachführungsspule 6L (oder 7L)
beibehalten.
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Fig. 5 zeigt ein anderes herkömmliches Beispiel, wo
eine Fokussierungsspule 23 horizontal um einen Spulenkörper 21
gewickelt ist, in welchem ein Objektiv 22 untergebracht ist.
Spurnachführungsspulen 24A, 24B, die vorher trägerfrei
gewikkelt wurden, sind für den Spulenkörper 21 vorbereitet, um den
die Fokussierungsspule 23 wie erwähnt gewickelt ist, und die
hohlen Bereiche sind am Spulenkörper 21 eingepaßt und fest
daran verbunden, wodurch die Fokussierungsspule 23 und die
Spurnachführungsspulen 24A, 24B gegenüber dem linken bzw. dem
rechten Magnet 25L bzw. 25R angeordnet sind.
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Bei diesem herkömmlichen Beispiel ist es unmöglich, ein
Joch im Spulenkörper 21 unterzubringen, so daß Magnetflüsse,
die von den Magneten 25L, 25R erzeugt werden, nicht
zurückgeführt werden.
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Bei diesem Beispiel kann ebenfalls der Spulenkörper 21
sowohl in der Fokussierungs- als auch in der
Spurnachführungsrichtung durch Lieferung eines Fokussierungsfehlersignals oder
eines Spurnachführungsfehlersignals zur Fokussierungsspule 23
oder den Spurnachführungsspulen 24A, 24B angesteuert werden.
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Fig. 6 zeigt typisch die gegenseitige Position zwischen
dem Magnet und der Spurnachführungsspule bei dem bekannten
Beispiel von Fig. 5. In diesem Beispiel ist der Magnet 25R (25L)
und die Spurnachführungsspulen 24A, 24B so angeordnet, daß sie
orthogonal zueinander sind.
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Wie oben beschrieben müssen bei dem herkömmlichen
biaxialen Betätigungsglied, wo die Spurnachführungsspulen 6L, 7L,
6R, 7R, 7R, 24A, 24B trägerlos gewickelt sind und dann mit den
Fokussierungsspulen 5L, 5R oder dem Spulenkörper 21 verbunden
werden, viele Zusammenbauschritte ausgeführt werden, wodurch
folglich die Schwierigkeit entsteht, daß die Herstellungskosten
ansteigen. Aufgrund des trägerlosen Wickelns ist es außerdem
notwendig, einen selbstschweißenden Draht als Spulendraht zu
verwenden, mit dem Erfordernis, für einen Raum für das
Verbindungsmittel zu sorgen, was die Wirkung der elektro-magnetische
Umwandlung vermindert. Wegen des trägerlosen Aufbaus ist
außerdem ein Drahtanschlußverfahren für die individuelle Spule nicht
ausführbar, wodurch unter Umständen Schwierigkeiten bei der
Realisierung einer automatischen Fertigung entstehen.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein
verbessertes biaxiales Betätigungsglied bereitzustellen,
welches in der Lage ist, die Wirkung der elektro-magnetischen
Umsetzung zu verbessern und die Anzahl der erforderlichen
Zusammenbauschritte zu minimieren, um die Herstellungskosten zu
senken, wobei eine vereinfachte Herstellung durch eine
automatische Wickelmaschine realisierbar ist.
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Diese Aufgabe wird durch das Betätigungsglied gelöst,
wie es im Patentanspruch 1 definiert ist.
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Der Spulenkörper besitzt einen Hohlkörper und Flansche,
die an beiden Enden des zylindrischen Körpers gebildet sind.
Vorzugsweise sind Aussparungen in den Flanschen gebildet, die
als Haltebereich für die Spulen dienen, und die
Fokussierungsspulen sind um den zylindrischen Körper gewickelt, während
die Spurnachführungsspulen rund um die Aussparungen gewickelt
sind.
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Da die Aussparungen in den Flanschen gebildet sind,
können die Spurnachführungsspulen unmittelbar um die
Aussparungen gewickelt werden, so daß ein zufälliges Abgleiten mit
Sicherheit verhindert werden kann.
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Die obigen und weiteren Gesichtspunkte und Vorteile der
vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung
deutlich, die unter Bezugnahme auf die Zeichnungsbeispiele
angegeben wird.
Kurbeschreibung der Zeichnungen
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Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht, die den Aufbau
einer Ausführungsform zeigt, die das biaxiale Betätigungsglied
nach der Erfindung darstellt;
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Fig. 2 ist eine schematische Darstellung, um die Ebenen
zu erklären, wo ein Magnet, eine Fokussierungsspule und eine
Spurnachführungsspule bei der in Fig. 1 gezeigten
Ausführungsform angeordnet sind;
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Fig. 3 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die
den Aufbau eines herkömmlichen biaxialen Betätigungsglieds
zeigt;
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Fig. 4 ist eine schematische Ansicht, um die
gegenseitige Position zwischen einem Magnet und einer
Spurnachführungsspule im Beispiel von Fig. 3 zu erklären;
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Fig. 5 ist eine perspektivische Ansicht, die den Aufbau
eines anderen herkömmlichen biaxialen Betätigungsglieds zeigt;
und
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Fig. 6 ist eine schematische Ansicht, die die
gegenseitige Position zwischen einem Magnet und einer
Spurnachführungsspule im Beispiel von Fig. 5 zeigt.
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Anschließend wird ein Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung ausführlich mit Hilfe der Zeichnungen
beschrieben.
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Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht, die den Aufbau
einer bevorzugten Ausführungsform zeigt, die das biaxiale
Betätigungsglied der vorliegenden Erfindung zeigt, wo Bauteile, die
denen im oben angegebenen Beispiel von Fig. 3 entsprechen,
durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind. Bei dieser
Ausführungsform umfaßt ein Spulenkörper 31, der aus einem
hochmolekularen Material, beispielsweise einem Flüssigkristall
Polymer, Epoxy-Harz oder PBT besteht, einen zylindrischen
Körper 31c und Flansche 31a, 31b, die an seinem oberen und unteren
Ende gebildet sind. Im zylindrischen Körper 31c ist ein
Hohlraum 31d gebildet. Am oberen Flansch 31a sind Aussparungen 32a
und 34a auf einer Seite gegenüber einem Magneten 8R (8L)
gebildet. Auf der rechten bzw. linken Seite gesehen vom Magneten 8R
(8L) sind Aussparungen 33a und 35a gebildet. Ähnlich sind auf
einer Seite des unteren Flansches 31b gegenüber dem Magneten BR
(8L) Aussparungen 32b und 34b gebildet, und es sind auf der
rechten und linken Seite gesehen vom Magnet 8R (8L)
Aussparungen 33b und 35b (nicht gezeigt) gebildet.
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Auf der rechten Seite des unteren Flansches 31b ist ein
Fokussierungsanschluß 36a und ein Spurnachführungsanschluß 37a
vorgesehen. Obwohl es nicht gezeigt ist, ist auf der linken
Seite des Flansches 31b eine Fokussierungsanschluß 36b und ein
Spurnachführungsanschluß 37b vorgesehen. Diese Anschlüsse
können beispielsweise aus Metall bestehen.
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Der Spulenkörper 31 wird um eine Achse 51 verdreht,
wenn um diesen eine Fokussierungsspule 41 gewickelt werden
soll. Dann wird die Fokussierungsspule 41 automatisch um den
zylindrischen Körper 31c durch eine automatische Wickelmaschine
gewickelt. Aufgrund des Aufbaus, wo die Flansche 31a, 31b sich
nach außen vom zylindrischen Körper 31c erstrecken, sind diese
in der Lage, jegliches zufälliges Abgleiten der
Fokussierungsspule 41 vom zylindrischen Körper 31c zu verhindern. Das
jeweilige Ende der Fokussierungsspule 41 wird um die
Fokussierungsanschlüsse 36a, 36b geschlungen und wird daran angelötet,
wenn dies notwendig ist.
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Im Anschluß an dieses unmittelbare Wickeln der
Fokussierungsspule 41 um den Spulenkörper 31 wird eine
Spurnachführungsspule 42 unmittelbar um den Spulenkörper 31 gewickelt, der
um die Achse 52 gedreht wird. Da die Achse 52 senkrecht zur
Ebene ist, die durch die Aussparungen 32a, 33a, 33b, 32b
bestimmt ist, kann die Spurnachführungsspule 42 um die
Aussparungen 32a, 33a, 33b, 32b durch eine automatische Wickelmaschine
gewickelt werden, wobei sich der Spulenkörper 31 um die Achse
52 dreht. In diesem Fall wird die Spurnachführungsspule 42
exakt in den Aussparungen 32a bis 32b gehalten, wodurch
verhindert wird, daß sie vom Spulenkörper 31 abgleitet.
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Wenn eine bestimmte Menge der Spurnachführungsspule 42
um die Aussparungen 32a bis 32b gewickelt ist, wird die Spule
42 über einen Überkreuzungsdraht 43c in Richtung auf die
Aussparung 34a geführt. Dann wird der Spulenkörper 31 auf einer
Achse 53 gedreht, die senkrecht zur Ebene ist, die durch die
Aussparungen 34a, 35a, 35b, 34b festgelegt ist, so daß die
Spurnachführungsspule 42, die über den Überguerungsdraht 42c
herausgezogen ist, unmittelbar um die Aussparungen 34a, 35a,
35b, 34b gewickelt wird. Das Ende der Spurnachführungsspule 42,
welches somit unmittelbar um den Spulenkörper 31 gewickelt ist,
wird um die Spurnachführungsanschlüsse 37a, 37b verdreht und
dann daran angelötet, wenn dies notwendig ist.
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Der Spulenkörper 31 mit der umwickelten
Fokussierungsspule 41 und der Spurnachführungsspule 42 ist so
angeordnet, daß die Spurnachführungsspule 42a, die sich zwischen den
Ausnehmungen 32a und 32b erstreckt, und die
Spurnachführungsspule 42b, die sich zwischen den Ausnehmungen 34a und 34b
erstreckt, dem Magnet 8R (oder 8L) gegenüberliegen. Anstelle
der Fokussierungsspule 5R und der spurnachführungsspulen 6R, 7R
(oder Fokussierungsspule 5L und der Fokussierungsspule 6L, 7L),
die bei dem obigen Beispiel von Fig. 3 gezeigt sind, wird der
Spulenkörper 31, um den die Fokussierungsspule 41 und die
Spurnachführungsspule 42 gewickelt ist, wie in Fig. 1 gezeigt in
der Ausnehmung 4R (oder 4L) des Spulenkörpers 1 untergebracht.
Der andere Aufbau ist der gleiche wie im Beispiel von Fig. 3.
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Somit wird der Magnetfluß, der vom Magnet 8R erzeugt
wird, über die Spurnachführungsspulen 42a, 42b und die
Fokussierungsspule 41 an den inneren gebogenen Bereich eines Jochs
9R angelegt. Dieser Magnetfluß wird ilher den Koppelbereich des
Jochs 9R zum äußeren gebogenen Bereich und weiter zum Magnet 8R
zurückgeführt. Ahnlich wird der Magnetfluß, der vom Magnet 8L
erzeugt wird, an das Joch 9L über die Spurnachführungsspulen
42a, 42b und die Fokussierungsspule 41 des Spulenkörpers 31,
der in der Ausnehmung 4L untergebracht ist, angelegt. Dieser
Magnetfluß wird zum Magnet 8L über das Joch 9L zurückgeführt.
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Als Folge davon kann die Spule 1, in welcher das
Objektiv 3 untergebracht ist, in der Fokussierungsrichtung
angesteuert werden, wenn ein Fokussierungsfehlersignal zur
Fokussierungsspule 41 geliefert wird. In ähnlicher Weise kann die Spule
1 - mit dem Objektiv 3 - in der Spurnachführungsrichtung
angesteuert werden, wenn ein Spurnachführungsfehlersignal zur
Spurnachführungsspule 42 geliefert wird.
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Fig. 2 zeigt typisch die Positionen der
Fokussierungsspule und der Spurnachführungsspule gegenüber dem Magnet
bei dieser Ausführungsform Die Fokussierungsspule 41 ist so
angeordnet, daß sie senkrecht zum Magnet 8R (8L) ist, während
der umgewickelte Bereich einschließlich der
Spurnachführungsspule 42a (42b) mit einer Neigung eines vorgegebenen
Winkels θ gegenüber dem Magnet 8R (8L) angeordnet ist.
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Es mag theoretisch möglich sein, die
Spurnachführungsspule 42 in der Richtung senkrecht (d.h., θ = 90º) zum
Magnet 8R (8L) zu wickeln. (In diesem Fall ist der Aufbau fast
ähnlich dem Beispiel von Fig. 5). Hier entsteht jedoch die
Schwierigkeit, daß die nichtwirksame Länge der
Spurnachführungsspule 42 größer wird, und einige Schwierigkeiten gibt es
bei der Einführung der Joche 9R, 9L in den Hohlraum 31d des
Spulenkörpers 31. Als Folge davon wird es ähnlich wie beim
Beispiel von Fig. 5 unmöglich, Joche zu verwenden, die folglich
Schwierigkeiten verursachen, hochwirksame Magnetflüsse zu
bewirken. Somit werden Magnete größerer Intensität im Vergleich
zum Fall benötigt, wo Joche verwendet werden, wodurch
Nachteile, die die Vergrößerung der Abmessung und höhere
Herstellungskosten einschließen, unvermeidbar sind. Es wird daher
bevorzugt, daß wie bei der obigen Ausführungsform die
Spurnachführungsspule 42 um den Spulenkörper 31 mit einer Neigung eines
vorgegebenen Winkels θ gegenüber dem Magneten 8R, 8L gewickelt
wird.
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Die Fokussierungsanschlüsse 36a, 37a und die
Spurnachführungsanschlüsse 37a, 37b können aus einem leitfähigen Metall
bestehen, und die Enden der Spulen können daran beispielsweise
durch Löten befestigt sein. Außerdem ist auch möglich, einen
entsprechenden hitzebeständigen Kunststoff oder dgl. für die
Anschlüsse zu verwenden und die Enden der Spulen darum zu
verdrehen. Im letzteren Fall können die Enden der Spulen und die
anderen Drahtführungen an einem jeden dieser Anschlüsse
angelötet werden.
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Wie oben beschrieben sind gemäß dem biaxialen
Betätigungsglied nach der vorliegenden Erfindung der zylindrische
Körper und die Haltebereiche am Spulenkörper gebildet, so daß
die erste und zweite Spule unmittelbar um den Spulenkörper
gewickelt werden kann.
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Außerdem kann aufgrund der Ansätze, die auf den
Flanschen gebildet sind, die Enden der Spulen exakt daran gehalten
werden.
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Daher sind die folgenden vorteilhaften Wirkungen bei
diesem neuen Aufbau erzielbar.
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Zuerst, da der Aufbau nicht trägerlos ist, ist die
Anzahl der erforderlichen Zusammenbauschritte bei der Herstellung
minimal.
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Außerdem braucht eine jede Spule nicht aus einem
selbstschweißenden Draht bestehen, da kein trägerloser Aufbau
verwendet wird, und der Abstand, der dafür beim Stand der
Technik erforderlich ist, für einen Verbinder ist nicht mehr nötig,
wodurch die Wirkung der elektro-magnetischen Umsetzung
verbessert wird.
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Drittens können die Spulen unmittelbar um den
Spulenkörper gewickelt werden, so daß der Wickelbetrieb durch eine
automatische Wickelmaschine durchgeführt werden kann, wodurch
die Herstellungskosten reduziert werden.