PL197754B1

PL197754B1 - Optyczny element skanujący

Info

Publication number: PL197754B1
Application number: PL354865A
Authority: PL
Inventors: Jurgen Kaaden; Klaus Oldermann; Tsuneo Suzuki
Original assignee: Thomson Licensing Sa
Priority date: 1999-10-27
Filing date: 2000-10-16
Publication date: 2008-04-30
Also published as: CN1591615A; MXPA02002844A; ATE324656T1; CN1192370C; JP2003513395A; PL354865A1; WO2001031646A1; KR100711132B1; CN1384963A; EP1226579A1; KR20020047190A; CN100426391C; MY138880A; DE19951862A1; TWI224779B; DE60027589D1; US6621618B1; CN1278317C; AU7664900A; CN1897128A

Abstract

1. Optyczny element skanuj acy, maj acy opraw e obiektywu, elastycznie podtrzymywan a za pomoc a drutów, wg lebienie do zabudowania cewki ogniskuj acej, znamienny tym, ze optycz- ny element skanuj acy ma p lytk e obwodu (PCB) zaopatrzon a w profile zewn etrzne (ST) utwo- rzone przez wg lebienie, przy czym p lytka ob- wodu (PCB) ma punkty przy laczeniowe po la- czone z przewodami (SW) tworz ac elastyczne zawieszenie, a ponadto punkty przy laczeniowe po laczone z cewkami umieszczonymi w opra- wie obiektywu (LH). PL PL PL PL

Description

(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 197754 B1 (²¹) Numer zgłoszeni: ^{354865 (13)} ' ⁽22⁾ Dsita ^zgł°^szeni^a: 16.10.2000 (⁵¹)^lnŁCI·

G11B 7/09 (2006.01) (86) Data i numer zgłoszenia międzynarodowego:

16.10.2000, PCT/EP00/10147 (87) Data i numer publikacji zgłoszenia międzynarodowego:

03.05.2001, WO01/31646 PCT Gazette nr 18/01 (54)

Optyczny element skanujący (73) Uprawniony z patentu:

(30) Pierwszeństwo:

27.10.1999,DE,19951862.2 (43) Zgłoszenie ogłoszono:

23.02.2004 BUP 04/04 (45) O udzieleniu patentu ogłoszono:

30.04.2008 WUP 04/08 (57) 1i Optyczny element skanujący, mający oprawę obiektywu, elastycznie podtrzymywaną za pomocą drutów, wgłębienie do zabudowania cewki ogniskującej, znamienny tym, że optyczny element skanujący ma płytkę obwodu (PCB) zaopatrzoną w profile zewnętrzne (ST) utworzone przez wgłębienie, przy czym płytka obwodu (PCB) ma punkty przyłączeniowe połączone z przewodami (SW) tworząc elastyczne zawieszenie, a ponadto punkty przyłączeniowe połączone z cewkami umieszczonymi w oprawie obiektywu (LH).

THOMSON LICENSING S.A., Boulogne-Billancourt,FR (72) Twórca(y) wynalazku:

Jurgen Kaaden,Villingen-Schwenningen,DE Klaus Oldermann,Villingen-Schwenningen,DE Tsuneo Suzuki,Monchweiler,DE (74) Pełnomocnik:

Ludwicka Izabela, PATPOL Sp. z o.o.

vp sf

Fig.1

PL 197 754 B1

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest optyczny element skanujący urządzenia do rejestrowania i/lub odtwarzania informacji na optycznym nośniku zapisowym, nadający się zwłaszcza do rejestrowania i/lub odtwarzania informacji z dużą szybkością, na przykład skanowania płyty DVD z szybkością dwunastokrotną.

Optyczne elementy skanujące do zapisu nośników na płytach laserowych i odtwarzaczach płyt kompaktowych są ogólnie znane. Konstrukcja i działanie takich elementów skanujących zwanych również czujnikami (pick-up) opisano również w piśmie Electronic Components & Applications, wol. 6 nr r, 1984, strony 209 - 215. Taki element skanujący ma tak zwany aktuator, na którym rozmieszczony jest obiektyw, który służy do śledzenia i do ogniskowania wiązki światła, bądź wiązki laserowej, na optycznym nośniku zapisowym.

W zasadzie, optyczne elementy skanujące można podzielić na podstawie sposobu zawieszenia obiektywu. Tak więc, zawieszenie obiektywu jest mocowane do ramy na przykład za pomocą czterech równoległych sprężyn płaskich, w przypadku znanego aktuatora na sprężynach płaskich, lub za pomocą połączeń przegubowych lub zawias, w przypadku aktuatora typu, odpowiednio, przegubowego lub zawiasowego. Wadą jest to, że takie struktury mają niepożądane tendencje do oscylacji, wymagają wysokiego poziomu złożoności montażowej i mają stosunkowo duże czasy reakcji, między innymi w wyniku oddziaływania masy wymagającej przemieszczania. Innym sposobem elastycznego podtrzymywania obiektywu jest zastosowanie czterech drutów, które łączą oprawę obiektywu z płytą podstawową aktuatora. W porównaniu z optycznymi elementami skanującymi ze sprężynami płytkowymi lub połączeniami przegubowymi, tak zwane czujniki drutowe mogą być produkowane bardziej ekonomicznie, i zapewniają krótsze czasy dostępu. Jednakowoż są one bardziej, niż inne prowadnice równoległe, podatne na zjawiska rezonansowe, przechylanie obiektywu i obciążenia termiczne. Z drugiej strony, zwłaszcza w przypadku aplikacji dużej szybkości, i dla osiągnięcia krótkich czasów dostępu, konieczne jest stosowanie w cewkach śledzenia i ogniskowania dużych wartości prądów, które nagrzewają oprawę obiektywu i prowadzą do niepożądanych oscylacji oprawy obiektywu do przechyłów obiektywu. Skanowanie optycznych nośników zapisowych z prędkością równą wielokrotności tej prędkości, potrzebną do odczytywania zapisu na płytach CD lub DVD fonicznych, wizyjnych, czy z danymi, zwiększa wymagania stawiane optycznym elementom skanującym w odniesieniu do równomierności charakterystyki odpowiedzi. Charakterystyka częstotliwościowa i fazowa optycznego elementu skanującego powinny mieć możliwie równomierny przebieg w szerokim zakresie częstotliwości. Wymaga się na przykład, aby zjawiska rezonansowe występowały dopiero powyżej 40 kHz, i miały poziom redukcji, czyli tłumienia 45 decybeli, w stosunku do tłumienia na częstotliwości 1 kHz, dla umożliwienia skanowania płyt DVD z prędkością dwunastokrotną.

Celem niniejszego wynalazku jest opracowanie optycznego elementu do skanowania nośnika zapisowego, w szerszym możliwym zakresie pozbawionego wad znanych optycznych elementów skanujących, pod względem właściwości oscylacyjnych, prędkości i obciążalności termicznej, spełniającego wymagania podczas odczytywania lub zapisywania z dużą szybkością, i umożliwiającego jego wytwarzanie przy małym stopniu skomplikowania.

Optyczny element skanujący, mający oprawę obiektywu, elastycznie podtrzymywaną za pomocą przewodów, wgłębienie do zabudowania cewki ogniskującej według wynalazku charakteryzuje się tym, że optyczny element skanujący ma płytkę obwodu zaopatrzoną w profile zewnętrzne utworzone przez wgłębienie, przy czym płytka obwodu drukowanego ma punkty przyłączeniowe połączone z przewodami tworząc elastyczne zawieszenie, a ponadto punkty przyłączeniowe połączone z cewkami umieszczonymi w oprawie obiektywu.

Optyczny element skanujący według wynalazku charakteryzuje się tym, że płytka obwodu to płytka obwodu drukowanego mająca punkty lutownicze i zaopatrzona w symetrycznie rozłożoną strukturę przewodzącą.

Optyczny element skanujący według wynalazku charakteryzuje się tym, że płytka obwodu to płytka obwodu drukowanego zaopatrzona w strukturę przewodzącą ukształtowaną przez ścieżki przewodzące, które mają na końcach punkty połączeniowe i tworzą dwie przeciwległe rozmieszczone ścieżki przewodzące o kształcie litery Y lub litery S.

Optyczny element skanujący według wynalazku charakteryzuje się tym, że profile zewnętrzne mają szpilki łączące płytkę obwodu z profilami zewnętrznymi.

PL 197 754 B1

Optyczny element skanujący według wynalazku charakteryzuje się tym, że oprawa obiektywu ma wydrążony korpus.

Optyczny element skanujący według wynalazku charakteryzuje się tym, że wydrążony korpus ma co najmniej jeden otwór umieszczony pomiędzy obiektywami oprawy obiektywu i ścianą boczną.

Optyczny element skanujący według wynalazku charakteryzuje się tym, że oprawa obiektywu jest wykonana integralnie z tworzywa sztucznego i ma obwodowo rozmieszczone profile zewnętrzne w obszarze górnym i dolnym oprawy obiektywu oraz występy stanowiące ograniczniki dla cewek śledzących przymocowanych za pomocą połączenia adhezyjnego do profili zewnętrznych.

Optyczny element skanujący według wynalazku charakteryzuje się tym, że elastyczne przewody podtrzymujące są mechanicznie przymocowane na jednym końcu do punktów przyłączeniowych płytki obwodu.

Optyczny element skanujący według wynalazku charakteryzuje się tym, że elementy elastycznie podtrzymujące oprawę obiektywu są przymocowane na jednym końcu do punktów przyłączeniowych płytki obwodu łącząc zewnętrzne profile z oprawą obiektywu.

Jeden z aspektów wynalazku obejmuje uniknięcie w możliwie maksymalnym stopniu wad tak zwanych głowic drutowych w porównaniu z innymi prądnicami równoległymi pod względem przechylania obiektywu, asymetrii prowadzenia, występujących rezonansów naturalnych i obciążalności termicznej w przypadku zastosowań do dużych szybkości, przy małym stopniu skomplikowania.

W tym celu, stosuje się optyczny element skanujący do zastosowań przy dużych prędkościach, zaopatrzony w oprawę, utworzoną przez wydrążony korpus, i której ściany boczne są rozmieszczone tak, że zbiegają się pod pewnym kątem w punkcie połączenia z jej elastycznym zawieszeniem. Oprawa obiektywu ma kształt sześciokątny, ze ściankami bocznymi, które zbiegają się pod pewnym kątem w punkcie połączenia z jej elastycznym zawieszeniem. Dzięki sześciokątnemu kształtowi oprawy obiektywu, powstają komory powietrzne między obiektywem a cewkami aktuatora, zwiększa się odstęp między obiektywem a cewkami aktuatora, przy zwiększeniu stabilności czyli sztywności oprawy obiektywu utworzonej przez wydrążony korpus. Przy tym korzystne jest, jeżeli ściany boczne, czyli boczne obszary oprawy obiektywu są rozmieszczone tak, że są odchylone pod kątem 3 do 10 stopniu od linii prostej. Kąt, pod którym ściany boczne oprawy obiektywu są ustawione względem siebie nawzajem, jest dobrany w taki sposób, że w przypadku maksymalnego odchylenia oprawy obiektywu od jej położenia neutralnego, nie następuje zetknięcie, ani przed, ani za punktem połączenia z podtrzymującymi ją drutami.

Oprawa obiektywu utworzona przez wydrążony korpus jest integralna i, korzystnie, ma konstrukcję symetryczną. Ukształtowanie w postaci wydrążonego korpusu z komorami powietrznymi dodatkowo poprawia właściwości termiczne optycznego elementu skanującego, ponieważ osiąga się dodatkowe chłodzenie i rozproszenie ciepła przy ruchach aktuatora. Ponadto, można dodatkowo zwiększyć rozpraszanie ciepła przez nadanie powierzchni oprawy obiektywu ciemnej barwy. Ponadto, druty, które elastycznie podtrzymują oprawę obiektywu, są rozmieszczone pod pewnym kątem, który w położeniu neutralnym oprawy obiektywu, odchyla się o więcej, niż dwa stopnie od prostopadłej do oprawy obiektywu, dla zapewnienia niewielkiego, lub żadnego, przechylenia obiektywu w całym zakresie odchylenia aktuatora przy śledzeniu. Wraz z kątem zmienia się sztywność wspornika aktuatora na jego płycie podstawowej, i w wyniku tego, również zmieniają się docelowo właściwości rezonansowe w kierunku działania.

Z powodu kąta, pod którym druty elastycznie podtrzymujące oprawę obiektywu przy śledzeniu są doprowadzone do oprawy obiektywu, występuje korzystny wpływ zarówno na właściwości prowadzenia w przypadku odchylenia obiektywu przy śledzeniu ścieżki zapisowej, na ograniczenie przechylania się obiektywu, i na naturalne właściwości rezonansowe optycznego elementu skanującego.

Ponieważ końce drutów, wystają swobodnie poza punkt połączenia z oprawą obiektywu, i mogą, w wyniku procesu montażu lub rozbierania, odchylać się od kierunku pierwotnego, w którym były doprowadzone do oprawy obiektywu, to ściany boczne oprawy obiektywu są ustawione pod pewnym kątem, który, korzystnie, jest większy lub równy kątowi, pod którym druty dochodzą do oprawy obiektywu w jej położeniu neutralnym. Druty, które przy śledzeniu elastycznie podtrzymują oprawę obiektywu na płycie podstawowej, dochodzą do oprawy obiektywu w sposób punktowy. Powiększa to odstęp boczny między drutem a oprawą obiektywu, w pobliżu punktu lutowania czyli połączenia, co daje, z jednej strony ułatwienie procesu instalowania drutów, a z drugiej strony możliwość uniknięcia występowania ujemnego oddziaływania na parametry prowadzenia, które spowodowane jest występowaniem nierówności lub pozostałości środków stosowanych przy lutowaniu. Poza tym, można przyjąć, że

PL 197 754 B1 zmniejszenie natężenia zjawisk rezonansowych w głębi zakresu kilohercowego również należy wiązać z faktem uniemożliwienia, przy tym kącie między drutem a ścianą boczną oprawy obiektywu, rozprzestrzeniania się występujących oscylacji oprawy obiektywu.

Ściany boczne, które są ustawione pod pewnym kątem względem siebie nawzajem, zapewniają w efekcie, mimo zwartej konstrukcji oprawy obiektywu, otrzymanie większej odległości między obiektywem a uzwojeniami, które w zastosowaniach wysokoszybkościowych są nagrzewane dużymi wartościami prądów.

W ściankach bocznych opraw obiektywu wykonane jest wgłębienie dla pomieszczenia cewki ogniskującej, przy czym to wgłębienie ma zewnętrzne profile, na których zamocowana jest, po założeniu cewki ogniskującej, płytka z układem, korzystnie płytka drukowana. Płytka z układem, korzystnie, łączy ze sobą profile, wykonane na krawędzi górnej i dolnej oprawy obiektywu, i tym samym, poprawia stabilność oprawy obiektywu. Taka płytka z układem jest umieszczona po każdej stronie oprawy obiektywu, na płytce z układem rozmieszczone są punkty lutownicze, a do punktów lutowniczych dołączone są nie tylko końce cewek, lecz również druty stosowane dla elastycznego zawieszenia oprawy obiektywu. Płytki z układami są umieszczone w obszarach bocznych, które ustawione są wzajemnie po pewnym kątem, w taki sposób, że krawędź płytki z układem w przybliżeniu pokrywa się z linią utworzoną przez obszary boczne schodzące się pod pewnym kątem. W tym obszarze rozmieszczone są również, służące do przyłączenia drutów podtrzymujących elastycznie oprawę obiektywu, punkty zapewniające punktowe przyłączenie tych drutów. Dla wyrównania położenia płytki z układem na oprawie obiektywu, na profilach oprawy obiektywu rozmieszczone są kołki, współdziałające z wgłębieniami płytki z układem, i dla połączenia między płytką z układem a oprawą obiektywu są stosowane połączenia zatrzaskowe albo klejowe. Inne zalety wynikające ze stykania się płytek z układami i profili oprawy obiektywu polegają na tym, że mają one niewielką masę i mogą mieć budowę symetryczną. Ponadto, w przypadku symetrycznej konstrukcji oprawy obiektywu, dostępne są również kołki. Te kołki mogą być wykorzystywane do zamocowania końców uzwojeń.

Korzystne jest, jeżeli cewka ogniskująca rozmieszczona jest symetrycznie względem poziomego środka mas oprawy obiektywu, a zewnętrzne profile oprawy obiektywu ograniczające przestrzeń uzwojenia cewki ogniskującej mają, korzystnie, zgrubienia na końcach powierzchni wewnętrznych profili. Zgrubienia stosowane w jednej z odmian wykonania oprawy obiektywu dają ten efekt, że zwoje cewki ogniskującej są nawijane jeden przy drugim, bez zachodzenia na siebie podczas operacji nawijania. Jest to szczególnie ważne w przypadku mocowania pierwszego uzwojenia, ponieważ w przeciwnym przypadku występuje niepożądane krzyżowanie się zwojów.

Zgodnie z pierwszą konstrukcją, oprawa obiektywu jest wykonywana z zastosowaniem technologii wtryskowej, i w obszarze otaczającym obiektyw rozmieszczone są dodatkowe otwory wentylacyjne, które zmniejszają powietrzny opór aktuatora i intensyfikują chłodzenie podczas jego przemieszczania się. Zespół zawierający oprawę obiektywu, cewki ogniskujące i śledzące, wspomnianą powyżej płytkę z układem i obiektyw, oznaczony jest jako aktuator. Jednakowoż w procesie wytwarzania optycznego elementu skanującego, obiektyw jest wstawiany zwykle w oprawę obiektywu dopiero po zainstalowaniu oprawy obiektywu na płycie podstawowej aktuatora. Proces montażu w przypadku obiektywu jest uproszczony dzięki żebrom prowadzącym, wykonanym w oprawie obiektywu. Komory powietrzne utworzone przez sześciokątną oprawę obiektywu oddzielają obiektyw od komory uzwojeń stanowiąc pustą przestrzeń, która zmniejsza obciążenie termiczne obiektywu w zastosowaniach wysoko szybkościowych spowodowane dużymi prądami cewki.

Sześciokątny kształt cienkościennej oprawy obiektywu zwiększa sztywność oprawy obiektywu w porównaniu z kształtem prostokątnym, i dzięki występującemu naprężeniu drutu lepsza jest jakość nawinięcia cewki ogniskującej, ponieważ drut cewki lepiej oparty jest na ściankach bocznych sześciokątnej oprawy obiektywu, niż w oprawie prostokątnej. Sześciokątny kształt oprawy obiektywu i cewki, która nie może wystawać poza oprawę obiektywu, zmniejsza opór powietrza podczas przemieszczania bocznego.

Korzystne jest, jeżeli obwodowo rozmieszczone zewnętrzne profile oprawy obiektywu, która wytwarzana jest z tworzywa sztucznego, wykorzystywane są do wyrównania ustawienia cewek śledzących, co umożliwia zrezygnowanie ze złożonego urządzenia pozycjonującego. Cewki śledzące częściowo poszerzają zewnętrzne profile, i usztywniają je. Poprawia się dzięki temu dodatkowo naturalna charakterystyka rezonansowa.

Dla poprawienia rozpraszania ciepła, oprawa obiektywu jest zabarwiona lub pomalowana tak, że jest ciemna, korzystnie czarna, w wyniku czego dopuszczalne są większe prądy cewki, i aktuator

PL 197 754 B1 może pracować przy większych częstotliwościach, z dużą mocą, która jest szczególnie ważna w przypadku na przykład ogniskowania wiązki świetlnej lub wiązki laserowej na nośniku informacyjnym, dla zapisywania lub odczytywania informacji. Zgodnie z inną odmianą wykonania, kołki, które nie są niezbędne do pozycjonowania płytek z układami, w przypadku symetrycznej oprawy obiektywu, są wykorzystywane do podtrzymywania owiniętego wokół nich drutu uzwojenia czyli do celu zamocowania końców drutu cewki. Zgodnie z inną odmianą wykonania, oprawa obiektywu ma zwiększoną grubość ścianek w obszarze dołączenia drutów stanowiących elastyczne zawieszenie oprawy obiektywu, przy czym to zwiększenie grubości ścianki powoduje przejęcie sił pochodzących od płytek z układami, bez odkształcania oprawy obiektywu. Następuje dalsze zwiększenie sztywności i częstotliwości rezonansu własnego oprawy obiektywu.

Ponadto, dla zwiększenia wytrzymałości ścianek bocznych, między otworami wentylacyjnymi otaczającymi obiektyw może być umieszczone żebro biegnące z pewnym nachyleniem. Zgodnie z następna odmianą wykonania stosuje się cewkę ogniskującą, utworzoną z miedziowanego drutu aluminiowego. Drut z rdzeniem aluminiowym jest lżejszy od porównywalnego drutu z litej miedzi, tak że siły generowane w kierunku ogniskowania zwiększają się dzięki większej liczbie zwojów przy tej samej masie. To samo odnosi się do cewek śledzących. W przypadku śledzenia, korzystne jest, jeżeli stosuje się cewki, które są nawinięte w kształcie D. Zewnętrzna część cewki, nie biorąca udziału w wytwarzaniu siły, ma zmniejszoną długość, dzięki czemu poprawia się jej sprawność. Zmniejszają się dzięki temu pola rozproszenia, które wytwarzane są przez zewnętrzną część cewki prostokątnej i przeciwdziałają sile generowanej w obszarze wewnętrznym, a zatem prowadzą do strat.

Ścianki boczne oprawy obiektywu są połączone za pośrednictwem ścianek poprzecznych, które, korzystnie, mają wycięcie zapobiegające obrotowi oprawy obiektywu w elemencie mocującym. Ściany poprzeczne przyczyniają się do zwiększenia sztywności oprawy obiektywu i dzięki wycięciom w tych ściankach osiąga się zmniejszenie masy oprawy obiektywu.

Głębokość wycięć dobiera się w taki sposób, aby środek ciężkości oprawy obiektywu znajdował się dokładnie między drutami elastycznie podtrzymującymi oprawę obiektywu.

Wspomniane środki konstrukcyjne można wykorzystywać indywidualnie lub w połączeniu, przy wytwarzaniu optycznego elementu skanującego do zastosowań wysoko szybkościowych.

W następnej odmianie wykonania optycznego elementu skanującego do zastosowań wysoko szybkościowych, oprawa obiektywu jest skonstruowana jako metalowa część odlewana. Materiały metaliczne i tworzywa sztuczne mają zasadniczo różne właściwości w odniesieniu do przewodności termicznej i stabilności mechanicznej, co wymaga uwzględnienia w konfiguracji optycznego elementu skanującego do zastosowań wysoko-szybkościowych. Metalowa oprawa obiektywu, w przypadku której korzystne jest stosowanie jak materiału metalicznego magnezu, jest również korzystne nadanie mu czarnego, lub przynajmniej ciemnego koloru powierzchni, dla zapewnienia rozpraszania ciepła do otoczenia. Ponieważ w technologii odlewania metali profile są trudne w realizacji, to w konstrukcji tej w dużym stopniu zrezygnowano z zewnętrznych profili, i ponadto nie zastosowano otworów wentylacyjnych, poza komorami powietrznymi. Niemniej jednak charakterystyka rezonansu własnego jest dostateczna, dzięki dużej sztywności materiału metalicznego, i osiąga się dostateczne rozpraszanie ciepła, zwłaszcza wskutek wykonania oprawy obiektywu jako wydrążonego korpusu z komorami powietrznymi. W wyniku pominięcia zewnętrznych profili, kształt sześciokątny oprawy obiektywu przybiera kształt litery H z odgałęzieniami rozmieszczonymi tak, że rozchodzą się pod pewnym kątem. Ponieważ w obszarze otworów kształtu H nie ma profili, to cewki śledzenia w tej konstrukcji rozmieszczone są w sposób znany.

Jeśli chodzi natomiast o konstrukcję podstawową, to oprawa obiektywu jest zaprojektowana w sposób odpowiadający konstrukcji pierwszej. Druty, które elastycznie podtrzymują oprawę obiektywu na płycie podstawowej, w szczególności przy śledzeniu są doprowadzone do oprawy obiektywu tak, że biegną pod pewnym kątem względem siebie nawzajem, a oprawa obiektywu jest skonfigurowana w taki sposób, że ma ścianki boczne, które są umieszczone tak, że biegną pod pewnym kątem wychodząc od punktu połączenia oprawy obiektywu z drutami. Oprawa obiektywu, wytwarzana jako część odlewana z metalu, podobnie, ma wgłębienie dla pomieszczenia cewki ogniskującej w ściankach bocznych.

Niezależnie od wykonania oprawy obiektywu, czy jako metalowej, czy jako wykonanej z tworzywa sztucznego, oprawa obiektywu ma, korzystnie, konstrukcję symetryczną i punkt połączeniowy oprawy obiektywu z drutami jest dobrany jako znajdujący się w środku ciężkości lub przynajmniej w pobliżu środka ciężkości. Druty głowicy drutowej, które tworzą zawieszenie elastyczne dla oprawy

PL 197 754 B1 obiektywu są, korzystnie, naprężone wstępnie podczas dołączania do oprawy obiektywu przez lutowanie za pomocą lutownicy, dla zmniejszenia przechylania się obiektywu i dla osiągnięcia lepszych właściwości przy prowadzeniu. Jednakowoż, możliwe jest pominięcie wstępnego naprężania drutu, jeżeli do mocowania drutów wybrano sposoby dołączania, które dają mały poziom obciążenia. Przykładem takich metod dołączania jest lutowanie laserowe lub wykorzystanie klejów przewodzących.

Płytka z układem, która dołączona jest do profili oprawy obiektywu na ściankach bocznych, i jest wykorzystywana do dołączania drutów elastycznie podtrzymujących oprawę obiektywu, zaopatrzona jest, korzystnie, we wgłębienia lub otwory, w których druty uzwojenia są prowadzone do punktów lutowniczych czyli przyłączeniowych, znajdujących się na płytce z układami. W wyniku tego upraszcza się mocowanie drutów uzwojenia do płytki z układem, a druty uzwojenia są utrzymywane w wyznaczonej pozycji względem punktu lutowniczego przed lutowanie, i tym samym upraszczają proces lutowania.

Dzięki zwartej konstrukcji oprawy obiektywu, osiąganej w wyniku stosowania korpusu wydrążonego mającego komory powietrzne, którego ścianki boczne są ustawione tak, że biegną pod pewnym kątem do punktu połączenia z jego elastycznym zawieszeniem, i z zawieszeniem, które dochodzi do oprawy obiektywu lub aktuatora pod pewnym kątem, różnym od 90 stopni, utworzono optyczne urządzenie skanujące o niezakłóconej charakterystyce częstotliwościowej i odpowiedniej charakterystyce fazowej, w dużym zakresie częstotliwości, sięgającym głęboko w obszar kilohercowy, co stanowi warunek wstępny dla możliwości wykorzystywania optycznego urządzenia skanującego do zapisywania lub odtwarzania informacji z dużą szybkością. Ponadto, konkretna konfiguracja optycznego elementu skanującego zapewnia zwiększone tłumienie, czyli większy margines charakterystyki wartości rezonansowej względem wartości występującej na częstotliwości 1 kHz.

Przedmiot wynalazku w przykładzie realizacji, został uwidoczniony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematyczny szkic widoku z góry optycznego elementu skanującego do optycznego nośnika zapisowego; fig. 2 przedstawia schematyczny szkic widoku z boku optycznego elementu skanującego dla optycznych nośników zapisowych; fig. 3 przedstawia widok perspektywiczny oprawy obiektywu dla optycznego elementu skanującego, przy czym oprawa obiektywu jest wykonana z tworzywa sztucznego; fig. 4 przedstawia widok perspektywiczny nowego kształtu spodu oprawy obiektywu wykonanego z tworzywa sztucznego; fig. 5 przedstawia w widoku perspektywicznym oprawę obiektywu optycznego urządzenia skanującego, przy czym oprawa obiektywu jest wykonana z metalu; fig. 6 przedstawia widok perspektywiczny nowego kształtu spodu oprawy obiektywu wykonanej z materiału metalicznego; fig. 7 przedstawia schematyczny szkic widoku z góry znanego optycznego elementu skanującego do optycznego nośnika zapisowego; fig. 8 przedstawia schematyczny szkic widoku z boku znanego optycznego elementu skanującego dla optycznych nośników zapisowych; fig. 9 przedstawia schematyczny szkic widoku z boku znanej konstrukcji cewek ogniskujących i śledzących na znanym optycznym elemencie skanującym; fig. 10 przedstawia schematyczny szkic, w widoku z góry, aktuatora optycznego elementu skanującego według wynalazku, dla optycznych nośników zapisowych; fig. 11 przedstawia uproszczony przekrój ścianki bocznej optycznego elementu skanującego dla optycznych nośników zapisowych, z nawiniętym pierwszym urządzeniem ogniskującym; fig. 12 przedstawia w uproszczeniu, przekrój przez ściankę boczną optycznego elementu dla optycznego nośnika zapisowego, z drugim uzwojeniem ogniskującym; fig. 13 przedstawia w uproszczeniu, pierwszy widok perspektywiczny aktuatora z boku; fig. 14 przedstawia schematycznie, drugi widok perspektywiczny aktuatora z boku, a fig. 15 przedstawia wykres częstotliwościowy i fazowy optycznego elementu skanującego.

Symbole odnośników na figurach stosowane są jednolicie.

Figura 1 przedstawia w postaci schematycznego szkicu w widoku od góry, a fig. 2 w widoku z boku, optyczny element skanujący według niniejszego wynalazku, do zapisu i/lub odtwarzania informacji z dużą szybkością. Optyczny element skanujący zawiera płytę podstawową aktuatora AP i aktuator utworzony przez oprawę obiektywu LH z cewką ogniskującą FC i cewkami śledzącymi TC, i mający obiektyw L. Oprawa LH obiektywu jest połączona za pomocą drutów elastycznych SW z uchwytem WH dla drutu. Druty SW podtrzymują oprawę obiektywu na płycie podstawowej aktuatora AP i tym samym umożliwiają odchylanie obiektywu L od położenia neutralnego, zarówno w kierunku ogniskowania, jak i w kierunku śledzenia przy skanowaniu optycznego nośnika zapisowego. Druty SW są zwykle wykorzystywane również do dostarczania zasilania do oprawy LH obiektywu. Dla połączenia drutu SW z uchwytem WH drutu i oprawą obiektywu LH jest również możliwe wykorzystanie innych znanych sposobów łączenia, na przykład zgrzewania, klejenia lub zaciskania.

PL 197 754 B1

Po połączeniu drutu SW z uchwytem WH drutu i oprawą LH obiektywu, drut SW jest rozpinany między punktami naprężania, i operację się powtarza lub wykonuje równolegle w odniesieniu do pozostałych drutów. Pod tym względem element według niniejszego wynalazku różni się tylko nieznacznie od elementów wytwarzanych znanymi sposobami. Niemniej jednak, właściwości optycznych elementów skanujących w sposób krytyczny zależą nawet od niewielkich zmian konstrukcji lub procesu wytwarzania tych optycznych elementów skanujących. Aby dać pojęcie o dokładności, z jaką wiązka światła musi być prowadzona po ścieżce informacyjnej nośnika zapisowego, na przykład płyty CD, można użyć następującego porównania. Ścieżka informacyjna na płycie CD ma szerokość, niewiele większą od jednej setnej szerokości ludzkiego włosa. Gdyby średnicę płyty CD porównać z wielkością, na którą skacze piłka futbolowa, to szerokość ścieżki odpowiadałaby średnicy ludzkiego włosa. W przypadku płyty DVD, odstęp ścieżek i szerokość ścieżki są zmniejszone o następny rząd wielkości. Czyni to oczywistym, że nawet krańcowo niewielkie zmiany struktury i konfiguracji optycznego elementu skanującego mają znaczny wpływ na jakość i działanie tego optycznego elementu skanującego. Poza tym, jest to tym istotniejsze, że celem jest zapis i odczyt nośnika zapisowego z dużą szybkością, dla osiągnięcia dużych szybkości transmisji danych.

W przypadku zastosowań wysokoszybkościowych czyli szybkiego sterowania aktuatora, potrzebne są w cewkach śledzących TC i w cewce ogniskującej FC duże wartości prądów, które nagrzewają oprawę LH obiektywu. To nagrzewanie przenosi się również na obiektyw L i, wskutek termicznych właściwości obiektywu L, przy wartościach temperatury powyżej 60 stopni, występują poważne błędy lub zakłócenia optyczne. Bez specjalnych miar zapobiegawczych oprawa LH obiektywu zaczyna oscylować z charakterystycznymi częstotliwościami, w zakresie częstotliwości roboczych, i przy braku środków zaradczych obiektyw L ma tendencję do przechylania się w obszarze śledzenia. Nawet niewielkie przechylenie obiektywu L, niesymetryczność prowadzenia lub zmiany właściwości optycznych obiektywu L mają szkodliwe oddziaływanie na zapis lub odtwarzanie.

Opracowano optyczny element skanujący odpowiadający fig. 1 do 6 i 10 do 14, do zapisu i/lub odtwarzania informacji z dużą szybkością, mający oprawę LH obiektywu ukształtowaną przez wydrążony korpus, której boczne ścianki SF, jak to pokazano na fig. 1, 3-6, 10 oraz 13 i 14, są rozmieszczone tak, że biegną pod pewnym kątem w stronę punktu połączeniowego VP z jego elastycznym zawieszeniem. Oprawa LH obiektywu ma konstrukcję integralną i może być wytwarzana i montowana przy niewielkim stopniu złożoności. Rozmieszczenie cewki ogniskującej FC i cewek śledzących TC w stosunkowo dużej odległości od obiektywu L, jak również zastosowanie komór powietrznych oddzielających obiektyw L od cewek, umożliwia stosowanie większych prądów cewek, i osiągnięcie większych wartości przyspieszenia. Komory powietrzne są ukształtowane przez wydrążony korpus oprawy LH obiektywu i zapewniają dodatkowe chłodzenie podczas przemieszczeń realizowanych przez aktuator. Ponadto, dla zwiększenia rozpraszania ciepła, korzystne jest, jeżeli oprawa LH obiektywu jest wykonana jako czarna, dla umożliwienia stosowania większych wartości prądu cewek.

Korzystne jest, jeżeli, jak to pokazano na fig. 4 i 5, oprawa LH obiektywu ma większą grubość WD ścianki lub żebra ST w obszarze wewnętrznym, dla osiągnięcia dużej stabilności oprawy LH obiektywu, a zatem zapewnienia przesunięcia częstotliwości drugiego rezonansu głęboko w zakres kilohercowy, powyżej 35 kiloherców.

Ścianki boczne SF oprawy LH obiektywu mają wgłębienia, w których, jak to pokazano na fig. 11 do 14, umieszczona jest cewka ogniskująca, a zewnętrzne profile ST ukształtowane przez te wgłębienia w górnym i dolnym obszarze oprawy LH obiektywu są połączone z płytką z układem, korzystnie płytką drukowaną PCB, w obszarze połączenia z jej elastycznym zawieszeniem. Połączenie obszarów górnego i dolnego oprawy LH obiektywu, które stanowi płytka z układem i które tworzy stały pomost między obszarami, górnym i dolnym, oprawy LH obiektywu, również przyczynia się do stabilności oprawy obiektywu, a zatem do podwyższenia częstotliwości rezonansowej. W przypadku konstrukcji przedstawionej na fig. 3 i 4 - oprawy LH obiektywu z obwodowymi zewnętrznymi profilami ST w górnym i dolnym obszarze oprawy LH obiektywu, sztywność oprawy LH obiektywu zwiększa się dodatkowo przez połączenie klejowe cewek śledzących TC z zewnętrznymi profilami ST oprawy LH obiektywu. Dla wyrównania cewek śledzących TC na oprawie LH obiektywu, zewnętrzne profile ST zaopatrzone są w występy stanowiące ograniczniki BG.

Oprawa LH obiektywu jest skonstruowana jako sześciokąt z czterema ściankami bocznymi SF ustawionymi pod kątem od 3 do 10 stopni, co zwiększa jego sztywność i powoduje powstanie dodatkowej przestrzeni na komory powietrzne. Oprawa LH obiektywu wykonana jest z tworzywa sztucznego lub metalu i jest wykonana, korzystnie, z czarną powierzchnią, dla zwiększenia promieniowania

PL 197 754 B1 termicznego. Druty SW, które elastycznie podtrzymują oprawę LH obiektywu, biegną w kierunku oprawy LH obiektywu albo pod tym samym kątem, co ściany boczne SF oprawy LH obiektywu albo pod kątem mniejszym, lecz ten kąt nie powinien być mniejszy od 2 stopni, ze względu na zmniejszenie wrażliwości podatności na pochylanie obiektywu. Dla zmniejszenia ciężaru, korzystne jest stosowanie na cewkę ogniskującą FC drutu aluminiowego z pokryciem miedzianym. Cewki śledzące TC o kształcie litery D, przedstawione na fig. 13 i 14, zmniejszają niepożądane siły magnetyczne w niewykorzystywanych obszarach cewki, rezystancje, a zatem i impedancje cewek. Płytka drukowana PCB, którą również przedstawiono na fig. 13 i 14 i która łączy zewnętrzny profil górny ST z dolnym profilem oprawy LH obiektywu, ma konstrukcję symetryczną, i jest wykorzystywana zarówno do przyłączenia drutów SW, które elastycznie podtrzymują oprawę LH obiektywu, jak i do przyłączenia cewki ogniskującej FC i cewek śledzących TC. Końce cewek są połączone ze sobą nawzajem w sposób przedstawiony na fig. 13 i 14, i doprowadzone są do punktów lutowniczych na płytce drukowanej PCB. W zasadzie jednakowoż możliwe są również kombinacje połączeń inne, niż przedstawione na fig. 13 i 14. Bliższe rozpatrzenie fig. 13 i 14 ujawnia, że w tej konstrukcji wykorzystuje się oprawę obiektywu, którą przedstawiono na fig. 5 i 6. Różnica w stosunku do oprawy LH obiektywu przedstawione na fig. 3 i 4 polega na tym, że nie ma zewnętrznego profilu ST. Zewnętrzny profil ST w tej konstrukcji został pominięty dla ułatwienia wytwarzania oprawy LH obiektywu z metalu, dla zmniejszenia problemów występujących przy wtryskowym odlewaniu przy wytwarzania wąskich profili ST na stronie przedniej i tylnej oprawy LH obiektywu. Cewki śledzące TC, w przypadku tej konstrukcji, są zamocowane na stałe na cewce ogniskującej FC w znany sposób.

Uproszczony szkic, przedstawiony na fig. 1, optycznego elementu skanującego w widoku z góry, do skanowania optycznego nośnika zapisowego z dużą szybkością ukazuje sześciokątną oprawę LH obiektywu ze strukturą o kształcie litery H. Kształt sześciokątny jest wyznaczony przez ścianki boczne SF, rozmieszczone pod pewnym kątem względem siebie, i odcinki ścianki bocznej, rozmieszczone tak, że biegną ku sobie nawzajem pod pewnym kątem. Dzięki sześciokątnemu kształtowi oprawy LH obiektywu, powiększona jest odległość między obiektywem L umieszczonym w środku oprawy obiektywu a ściankami bocznymi SF, które mieszczą cewkę ogniskującą FC, i zgodnie z jedną z konstrukcji, stosowane są otwory O, które zmniejszają opory powietrzne aktuatora w kierunku ogniskowania, i przyczyniają się do zintensyfikowania chłodzenia aktuatora. Zwiększenie odległości między cewką ogniskującą FC a obiektywem L, oraz, w razie potrzeby, zastosowanie otworów O rozmieszczonych w obszarze obiektywu L umożliwiają eksploatację optycznego elementu skanującego ze zwiększonymi prądami cewek, i zwiększoną dzięki temu szybkością ruchów aktuatora i zmniejszonymi obciążeniami termicznym obiektywu L.

Ponadto, rozmieszczenie ścianek bocznych SF pod pewnym kątem między nimi zmniejsza opór powietrza przy bocznym ruchu aktuatora. Strumień powietrza, który zwiększony jest w stosunku do prostego ustawienia ścianek bocznych, zwiększa rozpraszanie ciepła. Kształt cewki ogniskującej FC jest zgodny z sześciokątnym obrysem oprawy LH obiektywu, nie wystaje poza oprawę LH obiektywu, w odróżnieniu od znanych konstrukcji, i znajduje się w większej odległości od obiektywu L. Cewka ogniskująca i cewki śledzące TC rozmieszczone na cewce ogniskującej FC oddziałują wzajemnie z magnesami M do odchylania, czyli poruszania aktuatora, przy czym magnesy, zgodnie z fig. 2, są przymocowane po wewnętrznej stronie gałęzi płytki zwrotnej RC w kształcie litery U, umieszczonej na płycie podstawowej AP. Drugie odgałęzienie płytki zwrotnej RC o kształcie litery U jest umieszczone tak, że sięga do cewki ogniskującej FC z luzem dostatecznym dla poruszania się aktuatora. Każdy z magnesów jest magnesem z południowym biegunem magnetycznym S i północnym biegunem magnetycznym N, , jak to przedstawiono na fig. 1 i 2 oraz 10, 13 i 14, płytki z układami są rozmieszczone po bokach oprawy LH obiektywu, i stanowią płytki drukowane PCB z obwodami, i zgodnie z fig. 1, mają punkt połączeniowy VP z drutem SW, który elastycznie podtrzymuje oprawę LH obiektywu i jest przytrzymywany przez uchwyt WH drutu na płycie podstawowej AP aktuatora. Druty SW, które elastycznie podtrzymują oprawę LH obiektywu biegną w kierunku oprawy LH obiektywu pod kątem, mniejszym od kąta, pod którym ściany boczne SF oprawy LH obiektywu są ustawione z boku z odchyleniem od linii prostej.

Oprawa LH obiektywu ma konstrukcję symetryczną, a ścianki boczne są rozmieszczone tak, że biegną pod pewnym kątem w zakresie od 3 do 10 stopni, do wspomnianego powyżej punktu połączenia VP z jego elastycznym zawieszeniem. Zgodnie z tą zasadą oprawa LH obiektywu jest ukształtowana

PL 197 754 B1 przez wydrążony korpus wykonany z tworzywa sztucznego lub metalu, przedstawiony na fig. od 3 do 6. Struktura przedstawiona na fig. 3 i 4 jest wykorzystywana, korzystnie, do wytwarzania oprawy LH obiektywu z tworzywa sztucznego, a struktura przedstawiona na fig. 5 i 6 jest wykorzystywana, korzystnie, do wytwarzania oprawy LH obiektywu z metalu czyli stosowania sposobu wtryskowego odlewania metalu.

Oprawa LH obiektywu przedstawiona na fig. 3 i 4 jest sześciokątna i ma zewnętrzne profile ST z kołkami Z i ogranicznikami BG. Kołki Z na górnych i dolnych profilach ST są przeznaczone do liniowego ustawiania płytki z układem, która ma być instalowana po założeniu cewki ogniskującej FC. Ponieważ po każdej stronie oprawy LH obiektywu, jak to przedstawiono na fig. 10, 13 i 14, w każdym przypadku do wyrównania położenia płytki z układem potrzebny jest tylko jeden kołek Z na górnym profilu ST i jeden kołek Z na dolnym zewnętrznym profilu ST, to odpowiedni drugi kołek na profilu ST górnym i dolnym można wykorzystać do zamocowania drutów uzwojenia podczas procesu produkcyjnego.

Ograniczniki BG w postaci wzniesień na zewnętrznych profilach ST w środku po stronie przedniej i tylnej służą do wyrównania ustawienia cewek śledzących TC podczas procesu montażu. Znaczy to, że nie są potrzebne skomplikowane urządzenia montażowe. Cewki śledzące TC są mocowane przez klejenie na cewce ogniskującej FC.

Oprawa LH obiektywu jest wydrążonym korpusem, który tworzy pierwszą komorę powietrzną LK1 dzięki odległości między ściankami bocznym SF i ściankami poprzecznym Q, a obiektywem L i tworzy odpowiednią drugą komorę powietrzną LK2, w wyniku odstępu między obszarami poprzecznych ścianek W a cewką ogniskującą FC po przedniej i tylnej stronie oprawy obiektywu. Komory powietrzne LK1 i LK2 izolują obiektyw L od cewek aktuatora, i tym samym umożliwiają stosowanie większych wartości prądu cewki, jakie są wymagane w optycznych elementach skanujących do zapisu i odtwarzania z dużą szybkością informacji optycznego nośnika zapisowego. Ponadto, jak to przedstawiono na fig. 1 i 3, w obszarze otaczającym obiektyw L rozmieszczone są otwory O, które zmniejszają opór powietrza oprawy LH obiektywu podczas poruszania się w kierunku ogniskowania i zwiększają rozpraszanie ciepła.

Zewnętrzne profile prowadzące LF są stosowane dla ułatwienia montażu obiektywu L w oprawie LH obiektywu, a żebra R jak również pogrubione części ścianki WD stosowane są dla zwiększenia sztywności oprawy LH obiektywu.

Ścianki boczne SF oprawy LH obiektywu są połączone poprzecznymi ściankami Q, które korzystnie, mają wycięcia dla uniemożliwienia obrotu oprawy LH obiektywu w elemencie mocującym. Ścianki poprzeczne Q przyczyniają się do usztywnienia oprawy LH obiektywu, a dzięki wycięciom w ściankach poprzecznych Q osiąga się zmniejszenie masy oprawy LH obiektywu.

Głębokość wycięć dobiera się w taki sposób, że środek ciężkości oprawy LH obiektywu znajduje się dokładnie między drutami SW, które elastycznie podtrzymują oprawę LH obiektywu.

Na fig. 5 i 6 przedstawiono oprawę LH obiektywu wykonaną z metalu. W tej konstrukcji, sześciokątna oprawa LH obiektywu ma strukturę o kształcie litery H utworzoną przez ścianki boczne SF, które są ustawione pod pewnym kątem względem siebie nawzajem lub sekcje ścianki bocznej, które są rozmieszczone tak, że zbiegają się pod pewnym kątem. W tej konstrukcji również sześciokątny kształt oprawy obiektywu powiększa odległość między cewkami aktuatora, a obiektywem L umieszczonym w środku oprawy LH obiektywu. Zewnętrzne profile ST wykorzystywane do przytrzymywania cewek i do zamocowania płytki z układami na kołkach rozmieszczone są wyłącznie na obszarach bocznych STF oprawy obiektywu, dla uproszczenia produkcji oprawy LH obiektywu z metalu. Nawet jeżeli ścianki boczne nie są połączone zewnętrznymi profilami ST po przedniej i tylnej stronie oprawy LH obiektywu, to oprawa LH obiektywu ma dostateczną stabilność ze względu na to, że wykonana jest z metalu. Wraz ze ściankami bocznymi SF ścianki poprzeczne Q tworzą pierwszą komorę powietrzną LK1, która izoluje cewkę ogniskującą od obiektywu L. Druga komora powietrzna LK2, która na początku jest otwarta dzięki strukturze o kształcie litery H oprawy LH obiektywu, jest utworzona przez poprzeczne ścianki Q, przy czym cewka ogniskująca FC ma być naniesiona na oprawę LH obiektywu. W wyniku tego podstawowa idea oprawy LH obiektywu w tej konstrukcji odpowiada koncepcji oprawy LH obiektywu przedstawionej na fig. 3 i 4. Dzięki wykonaniu oprawy LH obiektywu z metalu, można w tej konstrukcji pominąć dodatkowe otwory O rozmieszczone w obszarze obiektywu L zgodnie z konstrukcją przedstawioną na fig. 3 i 4, ponieważ metalowy korpus, korzystnie z poczernioną powierzchnią, zapewnia już dostateczne rozpraszanie ciepła. Rezygnacja z otworów O upraszcza produkcję metalowej oprawy LH obiektywu.

PL 197 754 B1

Figury 7 do 9 przedstawiają m dla porównania, znany optyczny element skanujący, który nie wykazuje zalet optycznego elementu skanującego według niniejszego wynalazku, ponieważ wykazuje stosunkowo duże opory powietrza nawet przy ruchu poprzecznym, mniejsze rozpraszanie ciepła, większe obciążenie termiczne obiektywu L w wyniku stosunkowo małej odległości od cewek, które są nagrzewane w zastosowaniach wysokoszybkościowych, oraz również większe pochylanie obiektywu L w przypadku odchylenia bocznego przy śledzeniu, ponieważ z powodu drutów SW rozmieszczonych równolegle w charakterze elastycznego zawieszenia oprawy LH obiektywu.

Figura 10 na schematycznym szkicu, ukazuje w widoku z góry, optyczny element skanujący według niniejszego wynalazku, do zapisywania i/lub odtwarzania informacji z dużą szybkością. Aktuator ukształtowany jest przez sześciokątną oprawę LH obiektywu mająca obszary boczne SF rozmieszczone względem siebie nawzajem pod pewnym kątem. W wyniku sześciokątnego kształtu oprawy LH obiektywu, powstają komory, pierwsza komora powietrzna LK1 i druga komora powietrzna LK2, które, korzystnie, izolują obiektyw L umieszczony w środku aktuator, od cewki ogniskującej FC i cewek śledzących. Dla pozycjonowania obiektywu L, na oprawie LH obiektywu wykonane są zewnętrzne profile prowadzące LF. Ścianki boczne SF mają zewnętrzne profile ST, które, jak to pokazano na fig. 11 i 12, ograniczają przestrzeń uzwojenia cewki ogniskującej FC i podtrzymują kołki Z wchodzące w płytkę z układami, wykonaną w postaci płytki drukowanej PCB. Płytka PCB z obwodem drukowanym, korzystnie, łączy zewnętrzne profile ST, górny i dolny na ściance bocznej SF oprawy LH obiektywu, i w tym obszarze zamyka przestrzeń uzwojenia cewki ogniskującej FC. Korzystne jest, jeżeli cewka ogniskująca FC jest rozmieszczona symetrycznie względem poziomego środka MS masy oprawy LH obiektywu, i jest zaprojektowana jako prostokątny korpus cewki, zgodnie z fig. 11, lub jako trapezoidalny korpus cewki, według fig. 12.

Figury 13 i 14 przedstawiają aktuator w widoku perspektywicznym od tyłu i od przodu.

Po każdej ze stron, przedniej i tylnej aktuatora rozmieszczone są po dwie cewki śledzące o kształcie litery D. Obie cewki śledzące TC rozmieszczone po stronie przedniej, i obie cewki rozmieszczone po stronie tylnej, są połączone ze sobą, tak że końce uzwojenia w każdym przypadku reprezentują parę cewek. Jak to widać wyraźnie zwłaszcza na fig. 13, jeden koniec uzwojenia pary cewek jest doprowadzony do punktu połączenia na płytce PCB z obwodem drukowanym umieszczonej po jednej stronie aktuatora, natomiast drugi koniec uzwojenia pary cewek jest doprowadzony do punktu połączenia na płytce PCB z obwodem drukowanym umieszczonej po przeciwnej stronie aktuatora. Po stronie przedstawionej na fig. 13, punkty połączenia dla odpowiedniego końca uzwojenia pary cewek po stronie przedniej i tylnej aktuatora są izolowane od siebie i są dołączone za pośrednictwem ścieżek przewodzących do drutów, które podtrzymują elastycznie aktywator i służą do celów zasilania. Po stronie przeciwległej do strony przedstawionej na fig. 14, końce uzwojenia są połączone między sobą za pośrednictwem ścieżki przewodzącej na płytce PCB z obwodami drukowanymi, a końce cewki ogniskującej FC są połączone z punktami połączeniowymi odpowiadającymi tym po drugiej stronie. W wyniku tego może być wykorzystana, korzystnie, symetrycznie skonstruowana płytka PCB z obwodami drukowanymi, niezależnie zarówno od strony, po której jest montowana, jak i kierunku obrotu dla którego ma być montowana. Płytka PCB z obwodami drukowanymi, jak przedstawiona na fig. 13 i 14, ma w każdym z narożników punkt połączeniowy, który, za pośrednictwem ścieżek przewodzących jest łączony z punktem połączeniowym znajdującym się na tym samym poziomie, i z następnym punktem połączeniowym, który, podobnie, jest umieszczony w tej połówce płytki PCB z obwodami drukowanymi. Te dwie połówki płytki PCB z obwodami drukowanymi są rozdzielone przez dodatkową ścieżkę przewodzącą mającą punkt połączeniowy na każdym końcu. Daje to symetryczną konstrukcję płytki PCB z obwodami drukowanymi zaopatrzonej w ścieżki przewodzące z odpowiednimi punktami połączeniowymi na końcach, która ma w przybliżeniu kształt dwóch umieszczonych naprzeciwko siebie liter Y rozdzielonych linią prostą lub ścieżką przewodzącą w kształcie litery S. Kierunek uzwajania cewek wynika z kierunku - wyznaczonego odpowiednio do kierunku prądu - odchylenia aktuatora od jego położenia neutralnego. Za pomocą cewek śledzących TC z nawinięciem w kształcie litery D, zmniejszone są te części cewki, które nie przyczyniają się do generowania siły, i w wyniku tego poprawia się sprawność. Zostają zmniejszone pola rozproszone generowane przez prostokątne cewki śledzące TC, które przeciwdziałają sile wytwarzanej w obszarze wewnętrznym, a zatem prowadzące do strat.

Cewka ogniskująca FC, opasująca oprawę LH obiektywu jest nawinięta we wgłębieniach ukształtowanych w zewnętrznych profilach ST w ściankach bocznych SF. Stosowany drut cewki jest, korzystnie drutem aluminiowym z powłoką miedzianą, ponieważ drut z rdzeniem aluminiowym jest

PL 197 754 B1 lżejszy, niż porównywalny drut z litej miedzi, a zatem, przy mniejszym ciężarze osiąga się większe wartości siły czyli większe wartości przyspieszenia przy skanowaniu optycznego nośnika zapisowego z dużą szybkością.

Dla uniknięcia krzyżowania się zwojów podczas nakładania cewki ogniskującej FC, na wewnętrznych powierzchniach profili ST wykonane są zgrubienia w kształcie litery A, jak to pokazano na fig. 3 do 5. Optyczny element skanujący skonstruowany z aktuatorem według fig. 1 i fig. 2, ma charakterystykę częstotliwościową FG i profil fazowy PG przedstawiony na fig. 15. Charakterystyka częstotliwościowa FG i profil fazowy PG, które zostały przedstawione w logarytmicznej skali częstotliwości w zakresie od 5 herców do 50 kiloherców, są stosukowo regularne, wzmocnienie maleje ze wzrostem częstotliwości w znany sposób. Warte zauważenia jest, że częstotliwość rezonansowa RE charakterystyki częstotliwościowej FG została wykryta dopiero w obszarze bliskim 50 kiloherców i obniżenie poziomu, czyli tłumienie na tej częstotliwości rezonansowej RE ma odstęp D wynoszący 45 decybeli od wzmocnienia na częstotliwości 1 kHz. Przy takiej charakterystyce częstotliwościowej FG i takim profilu fazowym PG, optyczny element skanujący jest praktycznie przydatny do skanowania optycznych nośników zapisowych z wysoką szybkością.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Optyczny element skanujący, mający oprawę obiektywu, elastycznie podtrzymywaną za pomocą drutów, wgłębienie do zabudowania cewki ogniskującej, znamienny tym, że optyczny element skanujący ma płytkę obwodu (PCB) zaopatrzoną w profile zewnętrzne (ST) utworzone przez wgłębienie, przy czym płytka obwodu (PCB) ma punkty przyłączeniowe połączone z przewodami (SW) tworząc elastyczne zawieszenie, a ponadto punkty przyłączeniowe połączone z cewkami umieszczonymi w oprawie obiektywu (LH).
2. Optyczny elemen według zastrz. 1, tym, że phyka obwodu (PCB) to płytka obwodu drukowanego (PCB) mająca punkty lutownicze i zaopatrzona w symetrycznie rozłożoną strukturę przewodzącą.
3. Optyczny eleme^ skan^ący według zas-trz. 1, tym, że płytka obwodu (PCB) to płytka obwodu drukowanego (PCB) zaopatrzona w strukturę przewodzącą ukształtowaną przez ścieżki przewodzące, które mają na końcach punkty połączeniowe i tworzą dwie przeciwległe rozmieszczone ścieżki przewodzące o kształcie litery Y lub litery S.
4. Optyczny element skanuiąoy według zastrz. 1, znamienny tym, że profiie zewnętrzne (ST) mają szpilki (Z) łączące płytkę obwodu (PCB) z profilami zewnętrznymi (ST).
5. Optyczny element skanuiąoy według zastrz. 1, znamienny tym, że oprawa obiektywu (LH) ma wydrążony korpus.
6. Opłycznyelement skan^ący według, zas^z. 5, znamienny tym, że wydrążony korpus maco najmniej jeden otwór (O) umieszczony pomiędzy obiektywami (L) oprawy obiektywu (LH) i ścianą boczną (SF).
7. Optyczny element skanuiąoy według zastrz. 1, znamienny tym, że oprawa obiektywu (LH) jest wykonana integralnie z tworzywa sztucznego i ma obwodowo rozmieszczone profile zewnętrzne (ST) w obszarze górnym i dolnym oprawy obiektywu (LH) oraz występy (BG) stanowiące ograniczniki dla cewek śledzących (TC) przymocowanych za pomocą połączenia adhezyjnego do profili zewnętrznych (ST).
8. Optyczny element skanujący według zastrz. 1, znamienny tym, że elastyczne druty podtrzymujące (SW) są mechanicznie przymocowane na jednym końcu do punktów przyłączeniowych (VP) płytki obwodu (PCB).
9. Optyczny element skanujący według zastrz. 1, znamienny tym, że elementy elastycznie podtrzymujące oprawę obiektywu (LH) są przymocowane na jednym końcu do punktów przyłączeniowych płytki obwodu (PCB) łącząc zewnętrzne profile (ST) z oprawą obiektywu (LH).