NL192147C

NL192147C - Aandrijfinrichting voor het verplaatsen van een objectieflens.

Info

Publication number: NL192147C
Application number: NL8500361A
Authority: NL
Original assignee: Sharp Kk
Priority date: 1984-02-08
Filing date: 1985-02-08
Publication date: 1997-02-04
Also published as: US4696566A; GB2154023A; NL192147B; GB8502904D0; GB2154023B; US4766584A; NL8500361A

Description

1 192147

Aandrijlinrichtlng voor het verplaatsen van een objectieflens

De uitvinding heeft betrekking op een aandrijfinrichting voor het verplaatsen van een objectieflens, die op een centraal deel van een objectieflenssteunorgaan is aangebracht, omvattende een eerste en een tweede 5 elastisch element die aan de uiteinden van het objectieflenssteunorgaan zijn aangebracht voor het beweegbaar ondersteunen van het objectieflenssteunorgaan, een eerste en een tweede groep van elke twee paren aangrenzende spoelen die afwisselend met de paren aangrenzende spoelen van de andere groep symmetrisch ten opzichte van de hartlijn van het objectieflenssteunorgaan aan het buitenoppervlak van het objectieflenssteunorgaan zijn bevestigd voor aandrijving van het objectieflenssteunorgaan in een 10 vlak loodrecht op de hartlijn, waarbij de paren spoelen van de eerste groep over 90° verschoven zijn ten opzichte van de paren spoelen van de tweede groep, een op de buitenoppervlakken van de paren aangrenzende spoelen aangebrachte ringvormige spoel waarvan de wikkelas samenvalt met de hartlijn van het objectieflenssteunorgaan voor aandrijving van het objectieflenssteunorgaan in een richting langs de hartlijn en een magnetisch circuit bestaande uit een cilindervormig jukdeel met een flens, een ringvormig 15 jukdeel en een ringvormige magneet, die magnetisch met de jukdelen is gekoppeld, dat is ingericht voor het plaatselijk opwekken van magnetische velden in de luchtspleet tussen het cilindrische en het ringvormige jukdeel, waarbij het objectieflenssteunorgaan zodanig door de elastische elementen aan de uiteinden van het objectieflenssteunorgaan wordt gesteund dat voor elke groep spoelen de aangrenzende delen van de spoelen van de paren aangrenzende spoelen zich in een magneetveld bevinden.

20 Een dergelijke aandrijfinrichting voor het verplaatsen van een objectieflens is bekend uit de Nederlandse octrooiaanvrage 8104833, die ter inzage is gelegd op 17 mei 1982. De bekende aandrijfinrichting wordt toegepast in een optische aftastkop, die is ingericht voor het uitlezen van informatie, die langs een registratiespoor op een optische registratiedrager is vastgelegd in de vorm van een rij putjes. Door bekrachtiging van de spoelen van de aandrijfinrichting kan de objectieflens worden veiplaatst in de richting 25 van de kantlijn van het objectieflenssteunorgaan voor het bewerkstelligen van een goede focussering van de door de objectieflens invallende lichtbundel en in een vlak loodrecht op de hartlijn voor het bewerkstelligen van een goede spoorvolging van het af te tasten registratiespoor.

Bij een uitvoeringsvorm van de bekende aandrijfinrichting worden de plaatselijke magneetvelden verkregen doordat de flens van het cilindervoimige jukdeel is voorzien van vier over 90° ten opzichte van 30 elkaar verschoven sleufgaten, die vanaf het cilindervoimige jukdeel naar de rand van de flens zijn gericht, het ringvormige jukdeel is voorzien van vier over 90° ten opzichte van elkaar verschoven rechthoekige gaten, die aansluiten aan de centrale opening van het ringvormige jukdeel en de jukdelen zodanig ten opzichte van elkaar zijn opgesteld dat de sleufgaten in de flens zich tegenover de rechthoekige gaten van het ringvormige jukdeel bevinden.

35 Bij de bekende aandrijfinrichting zijn de spoelen van de eerste en de tweede groep paren aangrenzende spoelen uitgevoerd als vlakke spoelen, die op het buitenoppervlak van het objectieflenssteunorgaan zijn bevestigd.

Deze opbouw van de aandrijfinrichting vergt dat de jukdelen van het magnetisch circuit en het objectieflenssteunorgaan forse afmetingen hebben.

40 De uitvinding beoogt te voorzien in een op eenvoudige wijze te besturen aandrijfinrichting voor het verplaatsen van een objectieflens van geringe massatraagheid en kleine afmetingen die in een kleine ruimte kan worden ingebouwd.

Daartoe heeft een aandrijfinrichting voor het verplaatsen van een objectieflens van de in de aanhef beschreven soort volgens de uitvinding het kenmerk dat, het cilindervormige jukdeel is voorzien van vier 45 naar de hartlijn van het cilindervormig jukdeel gerichte steunen voor het vormen van vier over 90° ten opzichte van elkaar verschoven poolstukken en de spoelen van de eerste en de tweede groep een zodanige vorm hebben dat voor elke groep paren aangrenzende spoelen de delen van de spoelen die grenzen aan delen van spoelen van de andere groep paren aangrenzende spoelen zich uitstrekken in de steunen van het cilindervormige jukdeel.

50

De uitvinding wordt toegelicht aan de hand van de tekening. Hierin toont: figuur 1: een bovenaanzicht van een voorkeursuitvoeringsvorm van een aandrijfinrichting om een objectieflens in drie onafhankelijke richtingen te verplaatsen; figuur 2: een dwarsdoorsnede van de aandrijfinrichting langs de lijn III—III in figuur 1; 55 figuur 3: een dwarsdoorsnede van de aandrijfinrichting langs de lijn IV—IV in figuur 3; figuur 4: een aanzicht van de samenstellende onderdelen van de aandrijfinrichting van figuur 1 ; figuur 5: een dwarsdoorsnede van een hoofddeel van de aandrijfinrichting van figuur 1 voor het toelichten 192147 2 van de wijze van aandrijving voor verplaatsing in de spoorvolgrichting of in de tangentiëie richting; figuur 6; een bovenaanzicht van een gewijzigde uitvoeringsvorm van een aandrijfinrichting voor het verplaatsen van een objectieflens; figuur 7: een dwarsdoorsnede van de aandrijfinrichting langs de lijn IX—IX in figuur 6; en 5 figuur 8: een aanzicht van de samenstellende onderdelen van de aandrijfinrichting van figuur 6.

Opgemerkt wordt, dat bij de bijgaande tekening soortgelijke delen zijn aangeduid door dezelfde referentie-cijfers.

Met betrekking tot de tekening wordt opgemerkt dat in de figuren 1 tot 5 een voorkeursuitvoeringsvorm 10 van een aandrijfinrichting D1 met een compacte opbouw voor het verplaatsen van een objectieflens wordt getoond. De aandrijfinrichting D1 omvat in zijn geheel een objectieflenssteunorgaan 11, op een centraal deel waarvan een objectieflens 12 is aangebracht, en dat geschikt is om verticaal en horizontaal in drie richtingen te worden aangedreven en welke inrichting een paar elastische delen 26 omvat, die respectievelijk zijn aangebracht op bovenste en onderste delen van het objectieflenssteunorgaan 11 voor het steunen 15 van dat orgaan 11 en voor het uitvoeren van een dempende werking in de respectievelijke verticale en horizontale richtingen.

De objectieflens 12 is tot in een centrale opening 11b van het cilindrische objectieflenssteunorgaan 11 gebracht vanaf het bovenste deel ervan voor bevestiging hierin. Het objectieflenssteunorgaan 11 is eveneens aan het bovenste deel van een flensdeel 13 voorzien, dat van vier sleuven 14a, 14b, 14c en 14d 20 is voorzien, waarin vier spoorvolgspoelen. 15a, 15b, 15c en 15d en vier tangentiëie spoelen 16a, 16b, 16c en 16d elk met in doorsnede een V-vorm op een later te beschrijven wijze zijn aangebracht, waarbij een ringvormige focusseringsspoel 17 om de buitenomtreksvlakken van de bovenbeschreven spoelen is • aangebracht.

Meer in het bijzonder zijn in de respectievelijke sleuven 14,14b, 14c en 14d armen van één zijde van de 25 naburige spoelen 16b en 15a, 15b en 16c, 16d en 15c, en 15d en 16a, (dat wil zeggen: armen 24a, 24b, 24c en 24d, en 25a, 25b, 25c en 25d) ingebracht, terwijl de armen aan de andere zijde daarvan (dat wil zeggen: armen 22a, 22b, 22c en 22d, en 23a, 23b, 23c en 23d) om de buitenomtrek van het flensdeel 13 symmetrisch ten opzichte van de respectievelijke sleuven 14a, 14b, 14c en 14d vast zijn aangebracht. Aldus zijn naburige spoorvolgspoelen 15a en 15b, en 15c en 15d respectievelijk geplaatst tussen de sleuven 14a 30 en 14b en de sleuven 14c en 14d, terwijl de naburige tangentiëie spoelen 16a en 16b, en 16c en 16d respectievelijk zijn geplaatst tussen de sleuven 14d en 14a, en de sleuven 14b en 14c, zodat daardoor de twee spoorvolgspoelen en de twee tangentiëie spoelen afwisselend zijn aangebracht tussen de respectievelijke sleuven, zoals in figuur 1 is weergegeven. In de boven vermelde opbouw worden de armen aan één zijde van de respectievelijke spoelen in de overeenkomstige sleuven 14a tot 14d, dat wil zeggen, de armen 35 24a tot 24d en 25a tot 25d, gebruikt als terugkeerarmen en de andere armen daarvan, die zijn aangebracht aan het buitenomtreksoppervlak van het flensdeel 13, dat wil zeggen, de armen 22a tot 22d en 23a tot 23d worden gebruikt als bewegingsarm.

Aan de andere zijde wordt een magnetisch circuit verschaft door een jukplaat 18, een magneet 19, en een van een flens voorzien cilindrisch juk 20, dat is voorzien van vier sleufachtige nokken 21a, 21b, 21c en 40 21 d. De focusseringsspoel 17 en de bewegingsarmen 22a tot 22d en 23a tot 23d van de spoorvolgspoelen 15a tot 15d en de tangentiëie spoelen 16a tot 16d zijn in een luchtspleet van het magnetische circuit aangebracht, terwijl de terugkeerarmen 24a tot 24d en 25a tot 25d daarvan buiten de luchtspleet zijn gericht door de nokken 21a tot 21 d. In overeenkomst daarmee worden, zoals bijvoorbeeld in figuur 5 wordt getoond, wanneer elektrische stromen naar de respectievelijke spoelen worden geleid om de magnetische 45 flux naar buiten te richten, krachten Ftr in de spoorvolgrichting en krachten Fta in de tangentiëie richting opgewekt, waardoor onafhankelijke aandrijving in drie richtingen, samen met het aandrijven in de focus-seringsrichting mogelijk wordt gemaakt.

Elk van het paar van de elastische delen 26, dat van een veerkrachtig materiaal is gemaakt, heeft een beperkte dikte in een verticale richting om gemakkelijk beweegbaar te zijn in de focusseringsrichting en 50 heeft hoofdzakelijk de vorm van een cijfer 8, dat is voorzien van vernauwde delen 27a, 27b, 27c en 27d, 28a, 28b, 28c, 28d, die in de nabijheid van de tegenover elkaar liggende einddelen daarvan liggen om bewegingen in de spoorvolgrichting en de tangentiëie richting mogelijk te maken. De in paren aan de bovenste en de onderste delen van het objectieflenssteunorgaan 11 aangebrachte elastische delen zijn elk bij centrale delen 29 daarvan bevestigd aan het steunorgaan 11 om de optische as voor helling te 55 behoeden, terwijl aan tegenover liggende einden van de elastische delen 26 pennen 30a en 30b zijn verschaft voor bevestiging in corresponderende openingen 31a en 31b, die in de jukplaat 18 of het cilindrische juk 20 zijn aangebracht. In deze uitvoeringsvorm wordt het samenvoegen van de aandrijfrichting

Claims

3 192147 in aanzienlijke mate vergemakkelijkt, omdat de centrale delen 29 en de pennen 30a en 30b en de daartegenover liggende delen van de elastische delen 26 van een metallisch materiaal zijn gemaakt, waarbij de metallische delen en het elastisch deel daarvan samen worden gehouden door het aanbrengen van een lijmbehandeling. Op de boven beschreven wijze wordt het objectieflenssteunorgaan 11 beweegbaar 5 ondersteund door het paar elastische delen 26, waarbij dempende werking in de focusseringsrichting, spoorvolgrichting en tangentiële richting wordt gehandhaafd. Alhoewel het objectieflenssteunorgaan 11 gesteund wordt door het paar bovenste en onderste elastische delen 26, zoals boven is beschreven, om de optische as zo ver als praktisch mogelijk is voor helling te behoeden, blijft nog het probleem, dat het zwaartepunt van het bewegende deel zich tamelijk hoog bevindt, 10 omdat de zware objectieftens 12 op het bovenste deel van het steunorgaan 11 is aangebracht en als gevolg van het feit, dat de in de spoelen geproduceerde krachten daaronder aangrijpen, de objectieflens 12 in sommige gevallen kan hellen, in een richting die tegengesteld is aan de richting van de kracht tijdens het aandrijven in de horizontale richting (dat wil zeggen, spoorvolgrichting of tangentiële richting). In dit geval zullen, als een balanceerorgaan B bevestigd wordt aan het onderste deel van het objectieflenssteunorgaan 15 of, zoals in figuur 5 is getoond, om het zwaartepunt te doen dalen, voor het aandrijven in de horizontale richting, meer stabiele karakteristieken worden verkregen, omdat de kracht zoveel mogelijk op het zwaartepunt aangrijpt. Zoals uit de voorafgaande beschrijving blijkt, is de aandrijfinrichting voor het verplaatsen van een objectieflens beperkt in afmetingen en in staat de objectieflens onafhankelijk in drie richtingen te verplaat-20 sen. Door de kracht op het zwaartepunt te doen aangrijpen tijdens de aandrijving in de horizontale richting, als gevolg van het bevestigen van het balanceerorgaan B, waarbij het beweegbare deel wordt gesteund door het paar bovenste en onderste elastische delen, worden stabiele versterkings- en fasekarakteristieken verkregen. De figuren 6 tot 8 tonen een gewijzigde uitvoeringsvorm van de met betrekking tot de figuren 1 tot 5 25 beschreven aandrijfinrichting D2 voor het verplaatsen van een objectieflens. Bij de aandrijfinrichting D2 zijn de elastische delen 26 vervangen door een paar elastische delen 126, die elk een rechthoekige frameachtige vorm hebben, waarbij een centraal naafdeel 128 met buitenste horizontale frame-armen 131 is verbonden door middel van verticale binnenarmen 132 en eveneens met buitenste verticale frame-armen 133 is verbonden door middel van binnenarmen 130. Zoals uit figuur 6 blijkt, zijn de binnenaimen 130 en de 30 buitenste horizontale frame-armen 131 van elk elastisch deel 126 bijvoorbeeld in de tangentiële richting Y gericht, terwijl de binnenarmen 132 en de buitenste verticale frame-armen 133 in de spoorvolgrichting X zijn geplaatst. Het paar bovenste en onderste elastische organen 126 voor het stabiel steunen van het objectieflenssteunorgaan 11 zijn aan het steunorgaan 11 bevestigd bij de centrale naafdelen 128 daarvan, terwijl de bij vier hoekstukken van de rechthoekige elastische delen 126 aangebrachte pennen voor 35 bevestiging zijn opgenomen in overeenkomstige openingen h, die in de jukplaat 18A en in het cilindrisch juk 20A zijn aangebracht. Bij de aandrijfinrichting D2 kunnen de elastische delen 126 met gereduceerde dikte en een grote lengte gemakkelijk gebogen worden in de focusseringsrichting. Tijdens het aandrijven in de spoorvolgrichting X (figuur 8) worden de zijarmen 130 en 131 gebogen, terwijl tijdens het aandrijven in de tangentiële richting Y de verticale armen 132 en 133 worden gebogen om het aandrijven mogelijk te maken. 40 Verder kunnen zelfs in het geval waarin aandrijving in de spoorvolgrichting en de tangentiële richting gelijktijdig noodzakelijk zijn, deze aandrijvingen gemakkelijk worden uitgevoerd door hoofdzakelijk de afbuiging van de horizontale en verticale buitenframe-armen 131 en 133. Zoals boven is beschreven, wordt het objectieflenssteunorgaan 11 bij de aandrijfinrichting D2 gesteund door het paar bovenste en onderste elastische delen 126 in de rechthoekige frame-achtige configuratie, 45 waarbij een dempende werking gehandhaafd wordt in de focusserende, spoorvolgende en tangentiële richtingen, en omdat de armen van de elastische delen 126 gebogen worden om overeen te komen met de respectievelijke bewegingen tijdens het aandrijven in de respectievelijke richting, kan het aandrijven van de objectieflens gemakkelijk worden uitgevoerd. 50

1. Aandrijfinrichting voor het verplaatsen van een objectieflens, die op een centraal deel van een objectieflenssteunorgaan is aangebracht, omvattende een eerste en een tweede elastisch element die aan de 55 uiteinden van het objectieflenssteunorgaan zijn aangebracht voor het beweegbaar ondersteunen van het objectieflenssteunorgaan, een eerste en een tweede groep van elke twee paren aangrenzende spoelen die afwisselend met de paren aangrenzende spoelen van de andere groep symmetrisch ten opzichte van de 192147 4 hartlijn van het objectieflenssteunorgaan aan het buitenoppervlak van het objectieflenssteunorgaan zijn bevestigd voor aandrijving van het objectieflenssteunorgaan in een vlak loodrecht op de hartlijn, waarbij de paren spoelen van de eerste groep over 90° verschoven zijn ten opzichte van de paren spoelen van de tweede groep, een op de buitenoppervlakken van de paren aangrenzende spoelen aangebrachte ringvor-5 mige spoel waarvan de wikkelas samenvalt met de hartlijn van het objectieflenssteunorgaan voor aandrijving van het objectieflenssteunorgaan in een richting langs de hartlijn en een magnetisch circuit bestaande uit een cilindervormig jukdeel met een flens, een ringvormig jukdeel en een ringvormige magneet, die magnetisch met de jukdelen is gekoppeld, dat is ingericht voor het plaatselijk opwekken van magnetische velden in de luchtspleet tussen het cilindrische en het ringvoimige jukdeel, waaibij het objectieflenssteun-10 orgaan zodanig door de elastische elementen aan de uiteinden van het objectieflenssteunorgaan wordt gesteund dat voor elke groep spoelen de aangrenzende delen van de spoelen van de paren aangrenzende spoelen zich in een magneetveld bevinden, met het kenmerk, dat het cilindervormige jukdeel is voorzien van vier naar de hartlijn van het cilindervormige jukdeel gerichte steunen voor het vormen van vier over 90° ten opzichte van elkaar verschoven poolstukken en de spoelen van de eerste en de tweede groep een 15 zodanige vorm hebben dat voor elk groep paren aangrenzende spoelen de delen van de spoelen die grenzen aan delen van spoelen van de andere groep paren aangrenzende spoelen zich uitstrekken in de steunen van het cilindervormige jukdeel.

2. Aandrijfinrichting voor het verplaatsen van een objectieflens volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de elastische elementen voor het beweegbaar ondersteunen van het objectieflenssteunorgaan een achtvormig 20 lichaam van een beperkte dikte, dat aan de tegenover elkaar liggende middelen is voorzien van vernauwde tussendelen omvatten, waarbij het objectieflenssteunorgaan verbonden is met het centrum van het achtvormige lichaam, en beide tegenover elkaar liggende einddelen van het achtvormige lichaam verbonden zijn met de jukplaat. Hierbij 6 bladen tekening