NO763544L

NO763544L -

Info

Publication number: NO763544L
Application number: NO763544A
Authority: NO
Inventors: J C W Dragt
Original assignee: Philips Nv
Priority date: 1975-10-20
Filing date: 1976-10-18
Publication date: 1977-04-21
Also published as: AU1878376A; ATA777176A; NL174608C; AT351822B; US4021096A; DK465676A; SE7611516L; DE2646090A1; JPS5531528B2; JPS5250704A; ES452490A1; CA1070998A; IT1072860B; NL7512258A; GB1559393A; CH608627A5; DE2646090C2; FR2328977B1; ES457258A1; NL174608B

Description

Elektrodynamisk styreanordning for et svingbart speil

Oppfinnelsen angår en elektrodynamisk styreanordning for et svingbart speil som er egnet for anvendelse i et apparat for optisk avlesning av informasjonsspor på en opptegningsbærer ved hjelp av en stråle fra en strålingskilde, særlig egnet for en videoplatespiller med optisk avlesning, omfattende en ramme, et speil som er svingbart i forhold til rammen om en svingeakse eller et svingepunkt, og består av en basisplate med en lysreflekterende flate på den ene side, et bæreorgan som samvirker med basisplatens andre side og omfatter en elastisk gummilignende del og en hovedsakelig stiv stasjonær del, og en permanentmagnet som ved strømgjennomgang i en spole svinger speilet.

Sveitsisk patentskrift nr. 354.117 beskriver en styreanordning for et svingbart speil hvor speilet består av et permanentmagnetisk legeme på hvilket et reflekterende sjikt er avsatt. Basislegemet for det svingbare speil dannes altså av en .elektrodynamisk styreanordning nemlig en permanentmagnetisk del som er forbundet med det svingbare speil. Basislegemet er svingbart montert ved at det er innleiret i et gummilignende legeme som er anordnet mellom polskoene på et U-formet åk som bærer en styrespole. Ved energisering av styrespolen utsettes speilet for et dreiemoment slik at det utfører en svingebevegelse i det elastiske materiale i hvilket det er innleiret. Det er alternativt mulig å montere det svingbare speil i et gummilignende legeme som befinner seg i rommet mellom polskoene for to vinkelrett på hverandre stående åk som hver er forsynt med en tilhørende s.tyrespole, slik at den reflekterende flate kan kippes om to vinkelrett på hverandre forløpende akser.

Det kjente svingbare speil var beregnet på anvendelse

i en fjernsynsmottager av den art hvor en lysstråle avbøyes i stedet for en elektronstråle. Under hensyntagen til an-vendelsen i dette tilfellet, særlig når det gjelder fjernsyns-mottagerens dimensjoner på den tid, var det bare nødvendig med liten bevegelighet av det svingbare speil, slik at det fullstendig innleirede svingbare speil bortsett fra reflek-sjonsflaten representerte en god løsning av oppgaven. I de senere år er det oppstått en fornyet interesse for svingbare speil for anvendelse i videoplatespillere. I den senere tid er det utviklet videoplatespillere hvor videoinformasjonen befinner seg på en roterende plate og kan avleses ved hjelp av en lysstråle (f.eks. en laserstråle) slik at det ved hjelp av optiske hjelpemidler inkludert et svingbart speil kan oppnås at sporene på platen kan følges og avleses med stor nøyaktig-het slik det f.eks. fremgår av artikkelen "The Philips VLP System", Philips Technical Review 33, 178-193, nr. 7, "Ein neues Bildplattensystem mit'transparanter Folie", Punkschau, hefte 20, 2286-2288, 197^, og "The MCA Disco-Vision System", Journal of the SMPTE, bind 83, juli 1972».

Por anvendelse i en slik videoplatespiller må det svingbare speil tilfredsstille andre krav enn for den anordning, som er beskrevet i det sveitsiske patentskrift. Særlig er det nødvendig med en meget større bevegelighet av speilet, dvs. at det kreves en forholdsvis stor avbøyning av lys-strålen ved hjelp av det svingbare speil ved en forholdsvis lav frekvens og forholdsvis liten energi. Det svingbare speil er anordnet i en automatisk sporfølger som muliggjør at av-lesningsstrålen følger informasjonssporet på videoplaten. Om-dreiningshastigheten for videoplaten kan være 1500 eller 1800 omdreininger pr. minutt avhengig av nettfrekvensen som kan være 50 eller 60 Hz. For å følge et informasjonsspor må det svingbare speil være i stand til å følge en svingebevegelse i sporet med en amplitude på 200^u og en svinge frekvens på 25 Hz.

Når. det gjelder et svingbart speil for en platespiller, er det ønskelig at speilet er svingbart om en nøyaktig bestemt svingeakse, eller når speilet er svingbart om flere enn en svingeakse, at det er svingbart om et nøyaktig bestemt svingepunkt. Det kjente svingbare speil tilfredsstiller ikke disse krav fullt ut. Som følge av at det svingbare speil er fullstendig innleiret i det elastiske legemet, er det vanskelig å bestemme nøyaktig en svingeakse eller et svingepunkt,

fordi under utførelsen av et slikt svingbart speil vil det være vanskelig å reprodusere beliggenheten av svingeaksen eller svingepunktet i de enkelte produkter med tilstrekkelig nøyaktighet.

Hensikten med foreliggende oppfinnelse er deriCor å tilveiebringe et svingbart speil av den innledningsvis nevnte art som er særlig egnet for anvendelse i en videoplatespiller, nemlig med en lagring som tilfredsstiller kravene til tilstrekkelig bevegelighet av speilet, lite energibehov og nøy-aktig bestemmelse av svingeaksen eller svingepunktet.i meget større grad enn tidligere kjent.

Dette oppnås ifølge oppfinnelsen ved at den elastiske del er direkte forbundet med baksiden av speilet, at den stasjonære del som er forbundet med den elastiske del har et tverrsnitt som er vesentlig mindre enn arealet av speilets bakside og at avstanden mellom speilets bakside og den stasjonære del er mindre enn 3 mm.

På denne måte oppnås en elastisk lagring av det svingbare speil ved at den gummilignende elastiske del som defor-meres under svingebevegelsen, bare har et lite tverrsnitts-areal sammenlignet med speilets dimensjoner og videre at avstanden mellom speilet og den stasjonære del er liten. Som følge av de små dimensjoner av den elastiske del som defor-meres under svingebevegelsen kan det oppnås en forholdsvis nøyaktig bestemmelse av svingeaksen eller svingepunktet. Sam-tidig sikres den nødvendige bevelighet av speilet idet det naturligvis må gjøres et egnet valg for det anvendte elastiske gummilignende materiale. Ifølge oppfinnelsen består dette fortrinnsvis av silikongummi som har vist seg å gi et utmerket resultat. En stor fordel i denne henseende synes å være at det svingbare speil i høy grad er motstandsdyktig overfor sterke vibrasjoner og sjokkprøver og har stor stabili-tet med hensyn til nullpunktet. Med nullpunktstabilitet skal forstås at den egenskap at det svingbare speil alltid inntar hovedsakelig samme nøytrale stilling ved manglende styresig-nal i styrespolene.

For å unngå parasittsvingninger kan ifølge oppfinnelsen tyngdepunktet for enheten som består av selve speilet

og de deler som er fast forbundet med dette, ligge hovedsakelig ved svingeaksen eller svingepunktet.

Oppfinnelsen omfatter også en fremgangsmåte til fremstilling av anordningen ifølge oppfinnelsen. Denne fremgangsmåte erkarakterisert vedat den stasjonære del fremstilles av et materiale med stor elastisitetskonstant i forhold til den gummilignende del, og har en indre kanal som er åpen i begge ender, av hvilke ender den ene befinner seg på den ene side av bæreorganet som vender mot speilet, at speilet og den stasjonære del bringes i innbyrdes forhold som i det minste hovedsakelig svarer til det som opptrer i den ferdige anordning, og at den gummilignende del som viskos, støpbar masse tilføres gjennom kanalen og fyller rommet mellom baksiden av speilet og bæreorganet og bringes til å herdne.

Ved anvendelse av denne fremgangsmåte er det mulig å fremstille en anordning ifølge oppfinnelsen med meget små dimensjoner av speilets bæreorgan. Dette skal beskrives nærmere nedenfor under henvisning til tegningene som viser to ut-førelses former av oppfinnelsen.

En fremgangsmåte for fremstilling av en elektrodynamisk styreanordning for et svingbart speil som hovedsakelig er svingbart om en enkelt svingeakse som er parallell med den reflekterende flate av speilet, erkarakterisert vedat den stasjonære del på den side som vender mot speilet forsynes med et kanalformet spor i hvilket kanalen munner ut' og som når den stasjonære del presser mot baksiden av speilet danner et rom som er lukket på periferien unntatt en eller flere lufteåpninger før den støpbare, elastiske masse som tilføres den stasjonære del, presses mot speilets bakside og før massen herdnes beveges speilet og den stasjonære del fra hverandre et stykke vinkelrett på den reflekterende flate inntil den ønskede

endelige innbyrdes avstand er oppnådd.

På denne måte er det mulig å fremstille svingbare speil av jevn kvalitet og med like egenskaper. Den støpbare masse tilføres inntil den trer ut av lufteåpningene. En forskyvning av speilets bæreorgan i forhold til speilet som deretter til-veiebringes, kan lett og nøyaktig reproduseres under fremstil-

lingen av de enkelte svingbare speil.

Ved anordninger hvor speilet er svingbart om hovedsakelig enhver akse som er parallell med den reflekterende flate og som går gjennom et enkelt svingepunkt kan ifølge oppfinnelsen kanalen i den stasjonære del i det minste nær den ende som vender mot baksiden av speilet, ha et ikke sirkulært tverrsnitt.

På denne oppnås at det svingbare speil ikke tillates rotasjon om en nøytral optisk akse vinkelrett på den reflekterende flate i nøytral stilling gjennom svingepunktet.

Av fremstillingsmessige hensyn kan de t være fordel-aktig at i det minste en del av speilets bæreorgan som vender mot speilets bakside består av et rør med polygont tverrsnitt, fortrinnsvis kvadratisk.

Por å sikre nøyaktig dosering av mengden av den støp-bare masse ved en slik anordning 'og også for å oppnå nøyaktig reproduserbart tverrsnitt av den herdede masse i nærheten av svingepunktet, er det ifølge oppfinnelsen viktig at baksiden av speilet er festet til svingelagerdelen som har et koppformet hulrom hvis åpning vender mot speilets bakside og ligger an mot denne med sin omkrets, og at hulrommets bunn har en åpning som med klaring opptar enden av den stasjonære del som vender mot speilet.

To utførelseseksempler på oppfinnelsen skal nedenfor beskrives nærmere under henvisning til tegningene. Fig. 1 viser i perspektiv og delvis i snitt en første utførelses form av en anordning ifølge oppfinnelsen hvor speilet er svingbart om en enkelt svingeakse parallelt med den reflekterende flate. Fig. 2 viser i perspektiv og delvis i snitt den andre utførelsesform av en anordning ifølge oppfinnelsen, hvor speilet er svingbart om enhver akse som er parallell med den reflekterende flate og går gjennom et bestemt svingepunkt.

Utførelseseksemplet på fig. 1 omfatter en ramme 1 av umagnetisk materiale med en monteringsplate 2 og to bærearmer 3 og 3'. I det følgende skal når to eller flere ident-iske deler slik som disse nevnes generelt, merkingen av hen-visningstallene sløyfes. På rammen 1 er anordnet et svingbart

speil H slik at det er svingbart om en enkelt svingeakse 5 som er parallell med et reflekterende sjikt 6 som er avsatt på et permanentmagnetisk basislegeme 7. Det reflekterende sjikt 6 er så tynt at det ikke kan vises i tverrsnittet på figuren. På undersiden av speilet 4 har dette et bæreorgan 8 som består av en elastisk gummilignende del 10 mellom undersiden av speilet og en stasjonær del 9. Den stasjonære del

9 er festet i en blokk 11 av plastmaterialet som er montert

på bærearmene 3. Denne blokk bærer også den elektrodynamiske styreinnretning for svinging av speilet H under innvirkning av en elektrisk strøm i en styrespole 12 som samvirker med det permanentmagnetiske basislegeme 7. Por tydeliggjørelse er magnetiseringsretningen på det permanentmagnetiske basislegemet 7 antydet med en pil. Betegnelsen N nær enden av pilen indikerer magnetisk nordpol.

Den elastiske gummilignende del 10 befinner seg bare på undersiden av speilet og er forbundet med denne ved hjelp av et tynt parti. Denne del består av silikongummi som er et materiale med utmerket klebbarhet til andre materialer. Den stasjonære del 9 er hovedsakelig T-formet og består av en

øvre del parallelt med den reflekterende flaten 6 og en stilk 13 som står vinkelrett på denne. Denne stilk har en ut-vendig sylindrisk form og er bevegelig i en åpning i blokken

11. Som følge herav kan det svingbare speil 4 justeres til

riktig høyde hvoretter stilken 13 kan fastlåses ved hjelp av en låsebolt 14. På den side som er nærmest.undersiden av speilet har den stasjonære del 9 et tverrsnitt som er vesentlig mindre enn overflatearealet av speilets underside. Videre er avstanden mellom undersiden av speilet og bæreorganet 9 mindre enn 3 mm og i praksis kan den være ca. 0,15 mm. Som følge herav vil posisjonen av den svingbare akse 5 være meget nøyaktig bestemt.

Utførelseseksemplet på fig. 2 omfatter en ramme 15 som omfatter en monteringsplate 16 med to bærearmer 17, et svingbart speil 18 som består av en basisplate 19 av glass med et reflekterende sjikt 20, et bæreorgan 21 som består av en

. stasjonær del 22 og en elastisk del 23 av silikongummi. Bæreorganet 22 er montert i en plastblokk 2k som i tillegg til bæreorganet 21 også bærer fire styrespoler 25. På samme måte

som på fig. 1 er stilken 26 av den stasjonære del 22 bevegelig i en sylindrisk boring i plastikkblokken 2k og er låsbar ved hjelp av en låseskrue 27. På undersiden av speilet 18 er festet fire permanentmagneter 28 f.eks. ved liming. Bare to av disse magneter er vist, nemlig 28 og 28' som samvirker med styrespolene 25 og 25'.

Ved denne utførelse er også den elastiske del bare forbundet med innersiden av speilet idet tverrsnittet av den side av den stasjonære del 22 som er nærmest undersiden av speilet 18 er vesentlig mindre enn overflatearealet av undersiden av speilet, og avstanden mellom den stasjonære del og speilet er ca. 0,3 mm.

Til forskjell fra utførelsen på fig. 1 er tyngdepunktet av den bevegelige del som omfatter speilet 18 og magnetene 28 som er forbundet med dette og basislegemet 34, anbragt hovedsakelig på stedet for svingepunktet A. Som følge av den lille avstand mellom enden av røret 32 og undersiden av speilet 18, befinner svingepunktet seg meget nær undersiden av dette. Ved riktig dimensjonering av speilet 18, magnetene 28 og basislegemet 34, er det mulig å anbringe tyngdepunktet i svingepunktet uten at det er nødvendig med noen uønsket ekstra masse. En unødvendig økning av hele massen av den svingbare del av anordningen har den uheldige virkning på dynamikken av styrekretsen som det svingbare speil danner en del av.

Det stasjonære organ 9 resp. 22 på fig. 1 og 2 er hver forsynt med en kanal 29 resp. 30 som er åpen i begge ender. Por tilførsel av elastisk masse 10 resp. 23 anbringes det svingbare speil 4 resp. 18 og den stasjonære del 9 resp. 22 i en innbyrdes avstand som minst hovedsakelig svarer til deres innbyrdes avstand ved den ferdige anordning. Følgelig til-føres massen gjennom kanalen i viskos støpbar tilstand slik at rommet mellom enden av den stasjonære del og undersiden av speilet fylles. Deretter herdnes massen. Flere egnede masser er egnet. I praksis har silikongummi vist seg tilfredsstillende. Anvendelse av silikongummi gir vesentlige fordeler. Slik gummi har den egenskap at det kleber godt til forskjellige materialer, slik at tilførselen av massen i viskos tilstand med etterfølgende herding gir tilfredsstillende klebing til

de' ovenfor nevnte materialer som anvendes som basislegeme for speilet. Videre er silikongummi meget stabilt med hensyn til tid, dvs. deres- egenskaper endrer seg meget liten med tiden. Andre egenskaper som har vist seg meget viktige for foreliggende formål er at etter elastisk deformering av legemet inntar det den opprinnelige form igjen etterpå. Dette betyr at ingen separate hjelpemidler er nødvendig for å bringe speilet tilbake til nøytral stilling ved manglende styrespenning. Under innvirkning av de elastiske krefter som utøves av silikongummien vender speilet tilbake til sin opprinnelige tilstand med meget stor presisjon. Ytterligere fordelaktige egenskaper er at elastisiteten og andre egenskaper for silikongummi endrer seg meget lite med temperaturvaria-sjoner og er kjemisk meget stabilt.

Ved utførelsen på fig. 1 hvor det svingbare speil er hovedsakelig bare svingbart om en svingeakse 5 som er parallell med den reflekterende flate 6, er den stasjonære del forsynt

med et kanalformer spor 31 på den side som vender mot speilet. Kanalen 29 kommuniserer med sporet. Når den stasjonære del 9

presses mot undersiden av speilet 4 danner sporet 31 et lukket rom bortsett fra to lufteåpninger som dannes ved endene av

sporet 31. Før silikongummimassen tilføres i viskos tilstand, presses den stasjonære del 9 mot undersiden av speilet 4. Silikongummimassen tilføres gjennom kanalen 29 inntil den trer ut av lufteåpningene. Tilførsel av silikongummi avbrytes så og den stasjonære del 9 trekkes tilbake den ønskede lille avstand i forhold til undersiden av speilet 4. Som tidligere nevnt kan denne avstand være 0,15 mm. Etter herdn.ing av silikongummimassen er bæreorganet 8 på fig. 1 ferdig. En ikke tidligere nevnt fordel ved denne fremgangsmåte for tilførsel av silikongummimassen er at en nøyaktig dosering av det nød-vendige kvantum er sikret.

Den stasjonære del 21 på fig. 2 fremstilles på en litt avvikende måte. Kanalen 30 i den stasjonære del 22 har ved den øvre ende kvadratisk tverrsnitt og opptar en del av et metall-rør 32 med kvadratisk tverrsnitt. Selv om resten av kanalen 30 på tegningen er vist med kvadratisk tverrsnitt, er ikke dette nødvendig. Anvendelse av en kanal med ikke sirkulært tverrsnitt

er viktig for å motvirke rotasjon av det svingbare speil 18 om den nøytrale optiske akse 33- På undersiden av speilet l8 er pålimt et legeme 34 som på den side som vender mot speilets underside er forsynt med et koppformet hulrom 34 hvis åpne side vender mot speilet og slutter seg til det;te' på omkretsen. Bunnen av det koppformede hulrom 35 er forsynt med en åpning gjennom hvilken metallrøret 32 er ført med klaring. Under fremstillingen av bæreorganet 21 bringes den stasjonære del 22 og speilet 18 i innbyrdes avstand før silikongummimassen tilføres gjennom kanalen 30. Følgelig vil massen gjennom røret tre inn i hulrommet 35. Etter herdning av massen er bæreorganet ferdig. Ved denne konstruksjon oppnås god reproduserbarhet av de elastiske egenskaper særlig på grunn av at de hovedsakelig er bestemt av dimensjonene av metallrøret 32 og hulrommet i delen 34. Som følge herav oppnås elastiske egenskaper som hovedsakelig er avhengig av

formen av delene av silikongummi, særlig av de deler som utsettes for elastisk deformering under svingebevegelsen av speilet 18.

De stasjonære deler 9 og 22 kan fremstilles av metall men også av stiv plast. De kan fremstilles av metall ved hjelp av maskinering eller ved metallstøpning mens ved' anvendelse av plast er termoherdende plaster særlig fordelaktige.

Claims

1. Elektrodynamisk styreanordning for et svingbart speil som er egnet for anvendelse i et apparat for optisk avlesning av informasjonsspor på en opptegningsbærer ved hjelp av en stråle fra en strålingskilde, særlig egnet for en videoplatespiller med optisk avlesning, omfattende en ramme (1,15)» et speil (4,l8) som er svingbart i forhold til rammen om en svingeakse (5) eller et svingepunkt, og består av en basisplate (7,19) med en lysreflekterende flate (6,20) på den ene side, et bæreorgan (8,21) som samvirker med basisplatens andre side og omfatter en elastisk gummilignende del (10,23) og en hovedsakelig stiv stasjonær del (9,22), og en permanentmagnet (7,28) som ved strømgjennomgang i en spole (.12,25) svinger speilet (4,18), karakterisert ved at den elastiske del (10,23) er direkte forbundet med baksiden av speilet (4,18), at den stasjonære del (9,22) som er forbundet med den elastiske del har et tverrsnitt som er vesentlig mindre enn arealet av speilets bakside, og at avstanden mellom speilets bakside og den stasjonære del er mindre enn 3 mm.

2. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at den elastiske del (10,23) består av silikongummi.

3. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at tyngdepunktet for enheten som består av selve speilet (18) og de deler (28,34) som er fast forbundet med dette, ligger hovedsakelig i svingeaksen (5) eller svingepunktet (A).

4. Fremgangsmåte til fremstilling av anordningen ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at den stasjonære del (9,22) fremstilles av et materiale med stor elastisitetskonstant i forhold til den gummilignende del og har en indre kanal (29,30) som er åpen i begge ender, av hvilke ender den ene befinner seg på den side av bæreorganet (8,21) som vender mot speilet, at speilet og den stasjonære del bringes i innbyrdes forhold som i det minste hovedsakelig svarer til det som opptrer i den ferdige anordning, og at den gummilignende del som viskos, støpbar masse tilføres gjennom kanalen og fyller rommet mellom baksiden av speilet og bæreorganet og bringes til å herdne.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 4, for fremstilling av en elektrodynamisk styreanordning for et svingbart speil (4) som hovedsakelig er svingbart om en enkelt svingeakse (5) som er parallell med den reflekterende flate (6) av speilet, karakterisert ved at den stasjonære del (9) på den side som vender mot speilet (4) forsynes med et kanalformet spor (31) i hvilket kanalen (29) munner ut og som når den stasjonære del presses mot baksiden av speilet danner et rom som er lukket på periferien unntatt en eller flere lufteåpninger før den støpbare, elastiske masse (10) som tilføres den stasjonære del, presses mot speilets bakside, og før massen herdnes beveges speilet og den stasjonære del fra hverandre et stykke vinkelrett på den reflekterende flate inntil den ønskede endelige innbyrdes avstand er oppnådd.

6. Anordning ifølge et av kravene 1~33 fremstillet etter fremgangsmåten ifølge krav 4, hvor speilet er svingbart om hovedsakelig enhver akse som er parallell med den reflekterende flate (20) og som går gjennom et enkelt svingepunkt (A), karakterisert ved at kanalen (30) i den stasjonære del (22) i det minste nær den ende som vender mot baksiden av speilet, har et ikke sirkulært tverrsnitt.

7. Anordning ifølge krav 6, karakterisert ved at det minste den del av den stasjonære del (22) som vender mot speilets (18) bakside, består av et rør (32) med polygont tverrsnitt, fortrinnsvis kvadratisk.

8. Anordning ifølge et av kravene 1-3, fremstillet etter fremgangsmåten ifølge krav 4, hvor det svingbare speil (18) er svingbart om hovedsakelig enhver akse som er parallell med den reflekterende flate (20) og som går gjennom et enkelt svingepunkt (A), kara k" t erisert v e d at på baksiden av speilet (18) er festet en svingelagerdel (34) som har et kopp formet hulrom (35) hvis åpning vender mot speilets bakside og ligger an mot denne med sin omkrets, og at hulrommets bunn har en åpning som med klaring opptar enden (32) av den stasjonære del (22) som vender mot speilet.