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TECHNISCHES GEBIET
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Die
vorliegende Erfindung betrifft optische Aufnahmeeinrichtungen und
Antriebseinrichtungen für eine Objektivlinse dafür,
und betrifft im Besonderen eine Technik zum Steuern einer Winkeländerung (Neigung)
einer optischen Achse einer Objektivlinse, die auftritt, wenn eine
Objektivlinse in einer Fokussierungsrichtung angetrieben wird.
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STAND DER TECHNIK
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Optische
Disks, die gegenwärtig verbreitet in Verwendung sind, umfassen
eine CD (Compact Disc) und eine DVD (Digital Versatile Disc). Ferner
erfährt die BD (Blu-ray Disc) eine zunehmende Verbreitung als
eine optische Disk der nächsten Generation, die ein erhöhte
Diskkapazität aufgrund einer Technologie der hohen Dichte
aufweist, um Bildinformationen einer höheren Auflösung
zu speichern.
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Eine
Aufnahme- und Wiedergabeeinrichtung, welche die optische Disk verwendet,
muss eine Funktion aufweisen, mit der das Aufnehmen und Reproduzieren
auf einer Mehrzahl von optischen Disks ausgeführt wird,
sodass nicht nur die neueste BD, sondern auch die von einem Benutzer
erworbene DVD und CD verwendet werden kann.
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Um
auf eine Mehrzahl von Typen von optischen Disks zu reagieren, wurde
eine Technologie vorgeschlagen, in der eine einzige Objektivlinse
eine Mehrzahl von Brennpunkten aufweist. In diesem Fall weisen beispielsweise
Objektivlinsen zum Reproduzieren von Informationen von drei Arten
von optischen Disks, d. h. der BD, DVD und CD, in Abhängigkeit
der Wellenlängen der zu verwendenden Laserstrahlen verschiedene
Brennpunkte auf.
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Als
ein Resultat ändert sich ein Arbeitsabstand (WD) in Abhängigkeit
des Typs der zu verwendenden optischen Linse.
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Im
Allgemeinen ist hierbei ein Objektlinsenaktuator im aufgebaut, um
eine Antriebskraft in einer Fokussierungsrichtung unter Verwendung
einer elektromagnetischen Kraft zwischen einer Wicklung, die auf
einen Linsenhalter eines beweglichen Teils aufgebracht ist, und
einem Magneten, der an einem stationären Teil vorgesehen
ist, zu erzeugen. Wenn der Arbeitsabstand sich verändert,
gemäß des Typs der zu verwenden optischen Disk,
wie es oben beschrieben ist, ändert sich auch eine Referenzposition
(d. h. eine relative Position bezüglich des Magneten des stationären
Teils) des beweglichen Teils in der Fokussierrichtung gemäß des
Typs der zu verwendenden optischen Disk.
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Wenn
eine Mehrzahl von Referenzpositionen des beweglichen Teils vorhanden
ist, wird es schwierig, die optische Achse der optischen Linse senkrecht
auf der Aufzeichnungsoberfläche der optischen Disk zu halten
(d. h. eine Winkeländerung in der radialen Richtung zu
unterdrücken), da sich eine Magnetfeldverteilung in Abhängigkeit
der Referenzposition ändert.
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Hier,
um die optische Achse der Objektivlinse senkrecht auf der Aufzeichnungsoberfläche
der optischen Disk zu halten, wurde eine Antriebseinrichtung für
eine Objektivlinse vorgeschlagen, in der ein Linsenhalter unter
Verwendung einer Mehrzahl von Drähten unterstütz
wird, deren Festigkeit sich voneinander unterscheidet (vergleiche
beispielsweise Patentdokument Nummer 1).
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In
dieser Antriebseinrichtung für eine Objektivlinse wird
der Linsehalter unter Verwendung von insgesamt vier Drähten
unterstützt, wobei zwei Drähte auf jeder Seite
des Linsenhalters angeordnet sind. Ferner weisen obere zwei Drähte
eine höhere Festigkeit als untere zwei Drähte
auf, sodass ein oberer Teil des Linsenhalters weniger beweglich
ist als ein unterer Teil des Linsenhalters. Das erzeugt ein Drehmoment
in einer Richtung, in der ein Drehmoment aufgehoben wird, das eine
Neigung des Linsenhalters verursacht, um die Winkeländerung
der optischen Achse der Objektivlinse zu unterdrücken.
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Ferner
wurde eine andere Antriebseinrichtung für eine Objektivlinse
der Drahtunterstützungsart vorgeschlagen, in der Mittelpunkte
der Drähte an Seitenoberflächen des Linsenhalters
unter Verwendung eines Dämpfungsgels verbunden sind und
Aufbringungspositionen des Dämpfungsgels sich in den linken
und rechten Seiten des Linsenhalters unterscheiden (vergleiche beispielsweise
Patentdokument Nummer 2). In diesem Fall wurde in erster Linie die Neigung
der optischen Achse der Objektivlinse gemessen, und das Dämpfungsgel
wird auf geeignete Positionen basierend auf der gemessenen Neigung aufgebracht,
um die Winkeländerung der optischen Achse der Objektivlinse
zu unterdrücken.
- Patentdokument Nummer 1: japanisches offengelegtes Patent
Veröffentlichungsnummer 2003-178479 (11 und 13)
- Patentdokumentnummer 2: japanisches
offengelegtes Patent Veröffentlichungsnummer 2005-92949 (13)
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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VON DER ERFINDUNG ZU LÖSENDE
PROBLEME
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Allerdings
kann in der Antriebseinrichtung für eine Objektivlinse,
die im Patentdokument Nummer 1 offenbart ist, da die oberen Drähte
eine höhere Festigkeit als die unteren Drähte
aufweisen, ein Drehmoment lediglich in einer Richtung erzeugt werden.
Mit anderen Worten kann ein Drehmoment in einer Drehrichtung um
eine Drehachse erzeugt werden, die auf einer oberen Seite vorgesehen
ist, aber kann nicht in einer Drehrichtung um eine Drehachse erzeugt
werden, die auf einer unteren Seite vorgesehen ist. Folglich besteht
eine Möglichkeit darin, dass die Neigung in Abhängigkeit
der Neigungsrichtung nicht ausreichend unterdrückt werden
kann.
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Ferner
können in der Antriebseinrichtung für eine Objektivlinse,
die im Patentdokument Nummer 2 offenbart ist, die Aufbringungspositionen
des Dämpfungsgels auf den Seitenoberflächen oder
dergleichen des Linsenhalters basierend auf der Neigung der optischen
Achse der Objektivlinse eingestellt werden. Allerdings besteht eine
Möglichkeit darin, dass die Einstellung der Aufbringungspositionen
des Dämpfungsgels andere Änderungsfaktoren bewirken kann,
wie beispielsweise eine Änderung des Schwerpunkts des Linsenhalters.
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Die
vorliegende Erfindung beabsichtigt, eine Winkeländerung
(d. h. eine Winkeländerung in einer radialen Richtung)
einer optischen Achse einer Objektivlinse mit einer hohen Genauigkeit
zu unterdrücken, während eine stabile Unterstützungsstruktur
einer Antriebseinrichtung für eine Objektivlinse ohne Verursachen
einer Änderung des Schwerpunkts eines Linsenhalters beibehalten
wird.
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Ferner
ist es beabsichtigt, dass die vorliegende Erfindung eine Winkeländerung
einer optischen Achse einer Objektivlinse ohne Notwendigkeit einer
komplizierten Einstellung unterdrückt, selbst wenn die
vorliegende Erfindung auf eine Antriebseinrichtung für
eine Objektivlinse angewendet wird, welche eine Mehrzahl von Arbeitsabständen
aufweist, die den Arten der optischen Disks entsprechen.
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MITTEL ZUM LÖSEN
DER PROBLEME
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Eine
Antriebseinrichtung für eine Objektivlinse gemäß der
vorliegenden Erfindung enthält eine Objektivlinse, einen
Linsenhalter, der die Objektivlinse hält, einen stationären
Teil, der den Linsenhalter über Drähte unterstützt,
eine elektromagnetische Wicklung, die an dem Linsenhalter vorgesehen
ist, und einen Magneten, der an dem stationären Teil vorgesehen
ist und auf eine multipolare Weise magnetisiert ist, sodass verschiedene
Magnetpoloberflächen auf einer Oberfläche des
Magneten vorgesehen sind, die der elektromagnetischen Wicklung zugewandt
ist. Der Linsenhalter weist einen konvexen Abschnitt auf einer Oberfläche
davon auf, die dem Magneten zugewandt ist. Der konvexe Abschnitt
weist wenigstens einen Nutabschnitt auf, der sich parallel zur Richtung der
Magnetflusslinien des Magneten erstreckt, der dem konvexen Abschnitt
zugewandt ist. Wenigstens eine Oberfläche des konvexen
Abschnitts ist aus einem Material ausgebildet, das eine magnetische
Eigenschaft aufweist.
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WIRKUNG DER ERFINDUNG
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In
der Antriebseinrichtung für eine Objektivlinse der vorliegenden
Erfindung, wenn eine Neigung des Linsenhalters so auftritt, dass
eine optische Achse der Objektivlinse geneigt ist, ist der Nutabschnitt, der
an dem konvexen Abschnitt des Linsenhalters ausgebildet ist bezüglich
der Magnetflusslinien des Magneten geneigt und folglich wird ein
Drehmoment auf den konvexen Abschnitt ausgeübt, sodass
eine Erstreckungsrichtung der Nut in Parallelität zu den Magnetflusslinien
gebracht wird. Mit diesem Drehmoment wird die Neigung des Linsenhalters
unterdrückt und die Winkeländerung der optischen
Achse der Objektivlinse, die an dem Linsenhalter angebracht ist,
wird unterdrückt.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine Ansicht, welche einen Basisaufbau einer optischen Aufnahmeeinrichtung
zeigt, an der eine Antriebseinrichtung für eine Objektivlinse gemäß einer
Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung angebracht
ist.
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2 ist
eine perspektivische Ansicht, die einen Gesamtaufbau der Antriebseinrichtung
für eine Objektivlinse gemäß der Ausführungsform 1 der
vorliegenden Erfindung zeigt.
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3 ist
eine perspektivische Ansicht, die einen Aufbau eines Jochs der Antriebseinrichtung
für eine Objektivlinse gemäß der Ausführungsform 1 der vorliegenden
Erfindung zeigt.
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4 ist
eine Ansicht, die ein Prinzip einer Erzeugung einer Antriebskraft
in einer Fokussierrichtung der Antriebseinrichtung für
eine Objektivlinse gemäß der Ausführungsform 1 der
vorliegenden Erfindung zeigt.
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5 ist
eine Ansicht, die ein Prinzip einer Erzeugung einer Antriebskraft
in einer Verfolgungsrichtung der Antriebseinrichtung für
eine Objektivlinse gemäß der Ausführungsform 1 der
vorliegenden Erfindung zeigt.
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6 ist
eine Ansicht zum Darstellen einer Ursache einer Winkeländerung
eines beweglichen Teils einer herkömmlichen Antriebseinrichtung
für eine Objektivlinse.
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7 ist
eine Ansicht zum Darstellen der Ursache einer Winkeländerung
des beweglichen Teils der herkömmlichen Antriebseinrichtung
für eine Objektivlinse.
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8(A) ist ein perspektivische Ansicht,
die einen beweglichen Teil und dessen Umgebung der Antriebseinrichtung
für eine Objektivlinse gemäß der Ausführungsform 1 der vorliegenden
Erfindung zeigt, und 8(B) ist eine
perspektivische Ansicht, die eine Beziehung zwischen Nutabschnitten
des beweglichen Teils und entsprechenden Magnetpolen eines Magneten
der Antriebseinrichtung für eine Objektivlinse zeigt.
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9(A), 9(B) und 9(C) sind eine Vorderansicht, eine Draufsicht
und eine Seitenansicht eines Linsenhalters der Antriebseinrichtung
für eine Objektivlinse gemäß der Ausführungsform 1 der vorliegenden
Erfindung.
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10 ist
eine perspektivische Ansicht, die einen beweglichen Teil und dessen
Umgebungen einer Antriebseinrichtung für eine Objektivlinse
gemäß einer Ausführungsform 2 der
vorliegenden Erfindung zeigt.
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11 ist
eine perspektivische Ansicht, die eine Anordnung eines Magnetkreises
aus einem stationären Teil und elektromagnetischen Wicklungen und
Magnetteilen des beweglichen Teils der Antriebseinrichtung für
eine Objektivlinse gemäß der Ausführungsform 2 der
vorliegenden Erfindung zeigt.
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12 ist
eine Ansicht, die ein Prinzip einer Unterdrückung einer
Neigung gemäß der Ausführungsform 2 der
vorliegenden Erfindung zeigt.
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13 ist
eine Ansicht, die das Prinzip der Unterdrückung der Neigung
gemäß der Ausführungsform 2 der
vorliegenden Erfindung zeigt.
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14 ist
eine Ansicht, die das Prinzip der Unterdrückung der Neigung
gemäß der Ausführungsform 2 der
vorliegenden Erfindung zeigt.
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15 ist
eine Ansicht, die das Prinzip der Unterdrückung der Neigung
gemäß der Ausführungsform 2 der
vorliegenden Erfindung zeigt.
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16 ist
eine perspektivische Ansicht, die einen beweglichen Teil und dessen
Umgebungen einer Antriebseinrichtung für eine Objektivlinse
gemäß einer Ausführungsform 3 der
vorliegenden Erfindung zeigt.
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BESCHREIBUNG DER BEZUGZEICHEN
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- 1 BD-Objektivlinse, 2 DVD-Objektivlinse, 3 Linsenhalter, 4a, 4b Magnet, 5 Joch, 6a, 6b Relaiskarte, 7a, 7b Draht, 8a, 8b Gelmaterial, 9a, 9b Relaiskarte
der stationären Seite, 10 Halter der stationären
Seite, 11a, 11b, 11c, 11d elektromagnetische
Fokussierungsantriebswicklung, 12a, 12b, 12c, 12d elektromagnetische
Verfolgungsantriebswicklung, 13a, 13b, 13c, 13d, 14a, 14b, 14c, 14d Magnetteil, 15 Magnetflusslinie, 16a, 16b, 16c, 16d, 17a, 17b, 17c, 17d konvexer
Abschnitt, 18a, 18b, 18c, 18d, 19a, 19b, 19c, 19d konkaver
Abschnitt, 100 optische Disk, 101 blauer Halbleiterlaser, 102 BD-Beugungsgitter, 103 Polarisationsprisma, 104 Kollimatorlinse, 105 Spiegel, 107 Rot-/Infrarothalbleiterlaser, 108 CD-/DVD-Beugungsgitter, 109 dichroitisches
Prisma, 110 Spiegel, 112 Leistungsmonitorlichtdetektor, 113 zylindrische
Linse, 114 Lichtdetektor, 601, 602, 603, 604, 701, 702, 703, 704 Nutabschnitt, 801, 802, 901, 902 Rippe.
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BESTER WEG ZUR AUSFÜHRUNG
DER ERFINDUNG
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Ausführungsform 1
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1 ist
eine Ansicht, die einen Basisaufbau einer optischen Aufnahmeinrichtung
zeigt, für die eine Antriebseinrichtung für eine
Objektivlinse gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung angewendet wird.
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Die
optische Aufnahmeeinrichtung weist eine Funktion auf, mit der das
Aufzeichnen und/oder Reproduzieren von Informationen auf einer optischen Disk 100,
wie beispielsweise einer CD, DVD und BD, ausgeführt wird.
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Die
optische Aufnahmeeinrichtung enthält einen blauen Halbleiterlaser 101 als
eine BD-Lichtquelle und einen Rot-/Infrarotdualwellenlängenlaser 107 als
eine DVD-Lichtquelle. Ein BD-Beugungsgitter 102 ist auf
einer Emissionsseite des blauen Halbleiterlasers 101 angeordnet
und ein CD-DVD-Beugungsgitter 108 ist auf einer Emissionsseite
des Dualwellenlängenlasers 107 angeordnet. Der
blaue Halbleiterlaser 101 und der Dualwellenlängenlaser 107 sind
so ausgerichtet, dass optische Emissionsachsen davon senkrecht aufeinander
stehen, und ein dichroitisches Prisma 109 ist an einer
Position angeordnet, an der sich beide optische Emissionsachsen schneiden.
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Ferner
sind ein Polarisationsprisma 103, eine Kollimatorlinse 104,
ein Spiegel 110 und ein Spiegel 105 entlang einer
Ausbreitungsrichtung von Licht, das von dem dichroitischen Prisma 109 emittiert
wird, angeordnet. Eine BD-Objektivlinse 1 ist in einer
Ausbreitungsrichtung des Lichts angeordnet, das von dem Spiegel 110 reflektiert
wird, und eine CD-/DVD-Objektivlinse 2 ist in einer Ausbreitungsrichtung
des Lichts angeordnet, das von dem Spiegel 105 reflektiert
wird.
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Ferner
ist ein Leistungsmonitorlichtdetektor 112 auf einer Seite
gegenüber des Halbleiterlasers 107 bezüglich
des dichroitischen Prismas 109 angeordnet. Eine zylindrische
Linse 113 und ein Lichtdetektor 114 sind auf einer
Seite angeordnet, auf die zurückkehrendes Licht (später
beschrieben) durch das Polarisationsprisma 103 mit ungefähr
90° reflektiert wird.
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Das
blaue Laserlicht, das von dem blauen Halbleiterlaser 101 emittiert
wird, tritt durch das BD-Beugungsgitter 102 und das dichroitische
Prisma 109, tritt durch die Kollimatorlinse 104,
um zu einem parallelen Lichtfluss zu werden, und tritt ferner durch den
Spiegel 110. Anschließend wird das blaue Laserlicht
von dem Spiegel 105 reflektiert, trifft auf die BD-Objektivlinse 1 auf
und wird auf einer Informationsaufzeichnungsschicht der optischen
Disk 100 (BD) fokussiert.
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Das
von der optischen Disk 100 zurückkehrende Licht
wird von dem Spiegel 105 reflektiert, tritt durch den Spiegel 110 und
die Kollimatorlinse 104 und fällt auf das Polarisationsprisma 103 ein,
um zur Seite des Lichtdetektors 114 reflektiert zu werden. Anschließend
tritt das zurückkehrende Licht durch die zylindrische Linse 113 und
wird auf einer Detektionsoberfläche des Lichtdetektors 114 fokussiert.
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Demgegenüber
tritt das infrarote oder rote Laserlicht, das von dem Dualwellenlängenlaser 107 emittiert
wird, durch das Beugungsgitter 108, fällt auf das
dichroitische Prisma 109, auf die Seite der Kollimatorlinse 104 reflektiert
zu werden, und tritt durch die Kollimatorlinse 104, um
ein paralleler Lichtfluss zu werden. Ferner wird das infrarote oder
rote Laserlicht von dem Spiegel 110 reflektiert, trifft
auf die CD-/DVD-Objektivlinse 2 auf und wird auf einer
Informationsaufzeichnungsschicht der optischen Disk 100 (CD
oder DVD) fokussiert.
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Das
von der optischen Disk 100 zurückkehrende Licht
wird von dem Spiegel 110 reflektiert, tritt durch die Kollimatorlinse 104 und
trifft auf das Polarisationsprisma 103 auf, um auf die
Seite des Lichtdetektors 114 reflektiert zu werden. Anschließend
tritt das zurückkehrende Licht durch die zylindrische Linse 113 und
wird auf der Detektionsoberfläche des Lichtdetektors 114 fokussiert.
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Die
oben beschriebene BD-Objektivlinse 1 und die CD-/DVD-Objektivlinse 2 sind
an einem Linsenhalter 3 (2) der Antriebseinrichtung
für eine Objektivlinse befestigt, die an der optischen
Aufnahmeeinrichtung angebracht ist.
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Im
Folgenden wird die Antriebseinrichtung für eine Objektivlinse
gemäß der Ausführungsform 1 im
Detail beschrieben.
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2 ist
eine perspektivische Ansicht, die einen gesamten Körper
der Antriebseinrichtung für eine Objektivlinse gemäß der
Ausführungsform 1 zeigt. Die Antriebseinrichtung
für eine Objektivlinse enthält einen beweglichen
Körper, der den Linsenhalter 3 enthält,
an dem die Objektivlinsen 1 und 2 angebracht sind,
und einen stationären Teil, der den beweglichen Teil über
Drähte elastisch unterstützt.
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Der
bewegliche Teil enthält den Linsenhalter 3, der
aus einer leichtgewichtigen, ausgeformten Komponente aus Harzmaterial,
das eine hohe Festigkeit aufweist, aufgebaut ist. Die BD-Objektivlinse 1 und
die CD-/DVD-Objektivlinse 2 sind an dem Linsenhalter 3 angebracht.
Die BD-Objektivlinse 1 und die CD-/DVD-Objektivlinse 2 sind
mit einer hohen Genauigkeit eng an den Linsenhalter 3 gebunden, um
eine optimale optische Eigenschaft zu erhalten.
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Der
Linsenhalter 3 ist beispielsweise in einer im Wesentlichen
rechteckförmigen Parallelepipedform ausgebildet und weist
beide Endoberflächen (als obere und untere Oberflächen
bezeichnet) in einer Fokussierrichtung, beide Endoberflächen
(als linke und rechte Endoberflächen bezeichnet) in einer Verfolgungsrichtung
und beide Endoberflächen (als Vorder- und Hinterendoberflächen
bezeichnet) in einer Richtung senkrecht auf der Fokussier- und Verfolgungsrichtung
auf.
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Elektromagnetische
Fokussierantriebswicklungen 11a und 11b (8(A)) und elektromagnetische Verfolgungsantriebswicklungen 12a und 12b (8(A)) sind an der Vorderendoberfläche
des Linsenhalters 3 befestigt. Gleichermaßen sind
elektromagnetische Fokussierantriebswicklungen 11c und 11d (4 und 5)
und elektromagnetische Verfolgungsantriebswicklungen 12c und 12d (4 und 5)
auf der Hinterendoberfläche des Linsenhalters 3 befestigt.
Ferner sind nicht gezeigte elektromagnetische Kippantriebswicklungen
an dem Linsenhalter 3 befestigt. Unter Verwendung dieser
entsprechenden elektromagnetischen Wicklungen kann eine Position
der Objektivlinse 1 (2) in der Fokussierrichtung, der Verfolgungsrichtung
und der Kipprichtung bezüglich der optischen Achse gesteuert
werden, gemäß einem optischen Signal, das von
dem Lichtdetektor 114 detektiert wird.
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Ferner
sind Relaiskarten 6a und 6b entsprechend an die
linken und rechten Endoberflächen des Linsenhalters 3 gebunden
und sind mit Anschlüssen der oben beschriebenen entsprechenden
elektromagnetischen Wicklungen verbunden.
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Der
bewegliche Teil, der den Linsenhalter enthält, wird von
dem stationären Teil mittels sechs Drähten 7a und 7b elastisch
unterstützt. Drei Drähte 7a und drei
Drähte 7b sind entsprechend auf der linken Endoberfläche
und der rechten Endoberfläche des Linsenhalters 3 angeordnet.
Entsprechende eine Enden (Vorderenden) der Drähte 7a und 7b sind
an die Relaiskarten 6a und 6b gelötet
und die anderen Enden (hintere Enden) der Drähte 7a und 7b sind
an Relaiskarten 9a und 9b gelötet, die
an einem Halter der stationären Seite 10 des stationären
Teils vorgesehen sind. Die Drähte 7a und 7b fungieren
auch als ein Zufuhrmittel für Elektrizität für
die entsprechenden elektromagnetischen Wicklungen des Linsenhalters 3.
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Der
stationäre Teil enthält ein Joch 5, das
im Wesentlichen ein plattenförmiges Element ist, und den
Halter der stationären Seite 10, der an dem Joch 5 vorgesehen
ist. Beispielsweise ist der Halter der stationären Seite 10 im Wesentlichen
in einer parallelepipedförmigen Gestalt ausgebildet und
weist beide Endoberflächen (obere und untere Oberflächen) in
der Fokussierrichtung, beide Endoberflächen (linke und
rechte Endoberflächen) in der Verfolgungsrichtung und beide
Endoberflächen (Vorder- und Hinterendoberflächen)
in der Richtung senkrecht auf der Fokussier- und Verfolgungsrichtung
auf.
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Die
oben beschriebenen Relaiskarten 9a und 9b sind
entsprechend an den linken und rechten Endoberflächen des
Halters der stationären Seite 10 befestigt. Ferner
sind Gelmaterialien 8a und 8b auf linken und rechten
Seiten der Vorderendoberfläche des Halters der stationären
Seite 10 vorgesehen. Die Gelmaterialien 8a und 8b sind
eng im Kontakt mit den Drähten 7a und 7b vorgesehen
und weisen eine Dämpfungseigenschaft auf, um Resonanzschwingungen
des beweglichen Teils, der den Linsenhalter 3 enthält,
zu verringern.
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3 ist
eine perspektivische Ansicht, die das Joch 5 und Magneten
zeigt, die an dem Joch 5 angebracht sind. Das Joch 5 enthält
ein Paar von Wandabschnitten 5a und 5b, die in
einer Vorder-/Rückrichtung einander zugewandt sind. Magnete 4a und 4b sind
entsprechend an Oberflächen der Wandabschnitte 5a und 5b befestigt,
die einander zugewandt sind. Jeder der Magnete 4a und 4b ist
auf eine multipolare Weise magnetisiert und weist Magnetpoloberflächen
auf, die dem Linsenhalter 3 zugewandt sind, die in beispielsweise
zwei in der Fokussierrichtung und in der Verfolgungsrichtung unterteilt sind.
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Die
Magnete 4a und 4b sind entsprechend den Vorder-
und Hinterendoberflächen des Linsenhalters 3 zugewandt.
Mit anderen Worten ist der Magnet 4a den elektromagnetischen
Fokussierantriebswicklungen 11a und 11b (8(A)) und den elektromagnetischen Verfolgungsantriebswicklungen 12a und 12b (8(B)) zugewandt, die an der Vorderendoberfläche
des Linsenhalters 3 befestigt sind. Ferner ist der Magnet 4b den
elektromagnetischen Fokussierantriebswicklungen 11c und 11d (4) und
den elektromagnetischen Verfolgungsantriebswicklungen 12c und 12d (5)
zugewandt, die an der Hinterendoberfläche des Linsenhalters 3 befestigt
sind. Eine Antriebssteuerung des Linsenhalters 3 wird mittels
einer elektromagnetischen Kraft ausgeführt, die durch Magnetfelder
der Magneten 4a und 4b und Ströme, die
durch die entsprechenden elektromagnetischen Wicklungen fließen,
erzeugt wird.
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4 ist
eine schematische Ansicht zum Darstellen eines Prinzips eines Antriebs
des beweglichen Teils, der den Linsenhalter 3 enthält,
in der Fokussierrichtung. Von den oben beschriebenen Magneten 4a und 4b zeigt 4 den
Magneten 4b auf der Seite des stationären Halters 10 und
die elektromagnetischen Fokussierantriebswicklungen 11c und 11d,
die dem Magneten 4b zugewandt sind. Ferner enthalten die
Magnetpoloberflächen des Magneten 4b, die insgesamt
in vier Teile unterteilt sind, einen N-Polbereich 41 und
eine S-Polbereich 42, die in einer Links-/Rechtsrichtung
(in der Verfolgungsrichtung) benachbart zueinander sind, und einen
S-Polbereich 43 und einen N-Polbereich 44 entsprechend darunter
(in der Fokussierrichtung) und benachbart zu dem N-Polbereich 41 und
dem S-Polbereich 42.
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Die
elektromagnetische Fokussierantriebswicklung 11c ist so
angeordnet, um sowohl dem N-Polbereich 41 als auch dem
S-Polbereich 43 des Magneten 4b zugewandt zu sein.
Gleichermaßen ist die elektromagnetische Fokussierantriebswicklung 11d so
angeordnet, um sowohl dem S-Polbereich 42 als auch dem
N-Polbereich 44 des Magneten 4b zugewandt zu sein.
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Genauer
gesagt sind in jeder der elektromagnetischen Fokussierantriebswicklungen 11c und 11d eine
obere Seite und eine untere Seite (Teile, in denen ein Strom in
der Richtung parallel und entgegengesetzt zueinander fließt)
entsprechend Bereichen von einander entgegengesetzten Polaritäten zugewandt
und sind in den Magnetfeldern positioniert, die in entgegengesetzten
Richtungen zueinander ausgerichtet sind.
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Wenn
ein Strom „i11” durch die elektromagnetischen
Fokussierantriebswicklungen 11c und 11d in einer
Richtung fließt, die in der Figur gezeigt ist (beispielsweise
entgegen dem Uhrzeigersinn in der elektromagnetischen Wicklung 11c und
im Uhrzeigersinn in der elektromagnetischen Wicklung 11d in der
Figur), wobei die elektromagnetischen Fokussierantriebswicklungen 11c und 11d in
dem Magnetfeld liegen, werden elektromagnetische Kräfte
F11c und F11d in der Fokussierrichtung (hier nach oben) erzeugt.
Die elektromagnetischen Kräfte F11c und F11d werden auf
einen Schwerpunkt des beweglichen Teils ausgeübt, der den
Linsenhalter 3 enthält, und bewirken, dass sich
der bewegliche Teil in der Fokussierrichtung bewegt. Abs Folge davon
bewegen sich die Objektivlinsen 1 und 2 (2),
die an dem Linsenhalter 3 angebracht sind, in der Fokussierrichtung.
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Durch
Steuern eines Betrags und der Richtung des Stroms, der durch die
elektromagnetischen Fokussierantriebswicklungen 11c und 11d fließt, kann
die Position der Objektivlinsen 1 und 2 in der Fokussierrichtung
gesteuert werden, sodass ein Fokussierfehler eines Laserpunkts auf
der optischen Disk gesteuert werden kann.
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5 ist
eine Ansicht zum Darstellen eines Prinzips eines Antriebs eines
beweglichen Teils der Verfolgungsrichtung. Von den oben beschriebenen Magneten 4a und 4b zeigt 5 den
Magneten 4b auf der Seite des stationären Halters 10 und
die elektromagnetischen Verfolgungsantriebswicklungen 12c und 12d,
die dem Magneten 4b zugewandt sind.
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Die
elektromagnetische Verfolgungsantriebswicklung 12c ist
so angeordnet, dass diese sowohl dem N-Polbereich 41 als
auch dem S-Polbereich 42 des Magneten 4b zugewandt
ist. Gleichermaßen ist die elektromagnetische Verfolgungsantriebswicklung 12d so
angeordnet, dass diese sowohl dem S-Polbereich 43 als auch
dem N-Polbereich 44 des Magneten 4b zugewandt
ist.
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Genauer
gesagt sind in jeder der elektromagnetischen Verfolgungsantriebswicklungen 12c und 12d eine
rechte Seite und eine linke Seite (Teile, in denen der Strom in
Richtungen parallel und entgegengesetzt zueinander fließt)
entsprechend Bereichen von entgegengesetzten Polaritäten
zugewandt und sind in den Magnetfeldern positioniert, die in entgegengesetzten
Richtungen zueinander ausgerichtet sind.
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Wenn
ein Strom „i12” durch die elektromagnetische Verfolgungsantriebswicklungen 12c und 12d in
einer Richtung fließt, die in der Figur gezeigt ist (beispielsweise
entgegen dem Uhrzeigersinn in der elektromagnetischen Wicklung 12c und
im Uhrzeigersinn in der elektromagnetischen Wicklung 12d in
der Figur), wobei die elektromagnetischen Verfolgungsantriebswicklungen 12c und 12d sich
in dem Magnetfeld befinden, werden elektromagnetische Kräfte
F12c und F12d in der Verfolgungsrichtung (hier nach links) erzeugt.
Die elektromagnetischen Kräfte F12c und F12d werden auf
den Schwerpunkt des beweglichen Teils ausgeübt, der den
Linsenhalter 3 enthält, und bewirken, dass der
bewegliche Teil sich in der Verfolgungsrichtung bewegt. D. h., die
Objektivlinsen 1 und 2 (1), die
an dem Linsenhalter 3 angebracht sind, bewegen sich in
der Verfolgungsrichtung.
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Durch
Steuern eines Betrags und einer Richtung des Stroms, der durch die
elektromagnetischen Verfolgungsantriebswicklungen 12c und 12d fließt, kann
die Position der Objektivlinsen 1 und 2 in der Verfolgungsrichtung
gesteuert werden, sodass ein Verfolgungsfehler bzw. Spurfehler des
Laserpunkts auf der optischen Disk gesteuert werden kann.
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Obwohl
die 4 und 5 Prinzipien der Erzeugung der
Antriebskräfte in der Fokussierrichtung und in der Verfolgungsrichtung
mittels des Magneten 4b und der entsprechenden elektromagnetischen
Wicklungen 11c, 11d, 12c und 12d zeigen,
die dem Magneten 4b zugewandt sind, erzeugen auch der Magnet 4a und
die entsprechenden elektromagnetischen Wicklungen 11a, 11b, 12a und 12b,
die dem Magneten 4a zugewandt sind, die Antriebskräfte in
der Fokussierrichtung und in der Verfolgungsrichtung gemäß dem
gleichen Prinzip.
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6 ist
eine Ansicht zum Darstellen eines Prinzips eines Auftretens einer
Neigung des beweglichen Teils der Antriebseinrichtung für
eine Objektivlinse, in welcher der Linsenhalter 3 ausgelassen
ist. In 6 wird angenommen, dass der
bewegliche Teil sich in einer Position befindet, die in der Fokussierrichtung
(vertikale Richtung in der Figur) um einen bestimmten Betrag durch
Steuern des Strom, der durch die elektromagnetischen Fokussierantriebswicklungen 11c und 11d fließt,
verschoben ist. Ferner wird angenommen, dass kein Strom durch die
elektromagnetischen Verfolgungsantriebswicklungen 12c und 12d fließt,
aber sich der bewegliche Teil an einer Position befindet, die in
der Verfolgungsrichtung (Links-/Rechtsrichtung in der Figur) bezüglich des
Magneten 4b aufgrund von Ursachen, wie beispielsweise einer Änderung,
verschoben ist.
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Indem
der Steuerstrom i11 durch die elektromagnetischen Fokussierantriebswicklungen 11c und 11d fließt,
wird die elektromagnetische Kraft durch den Strom und das Magnetfeld,
wie es oben beschrieben ist, erzeugt. Allerdings sind in einem Zustand,
in dem die relative Position des beweglichen Teils bezüglich
des Magneten 4b verschoben ist, wie es in 6 gezeigt
ist, die elektromagnetische Fokussierantriebswicklung 11c und
die elektromagnetische Fokussierantriebswicklung 11d in
den Magnetfeldern von unterschiedlichen Intensitäten positioniert,
und folglich tritt eine Differenz zwischen den erzeugten elektromagnetischen
Kräften F11c und F11d auf.
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Mit
anderen Worten ist in einem Beispiel, das in 6 gezeigt
ist, die elektromagnetische Fokussierantriebswicklung 11c zum
Zentrum des Magneten 4b verschoben und befindet sich folglich
in dem Magnetfeld einer vergleichsweise hohen Intensität, sodass
die erzeugte Magnetkraft F11c vergleichsweise groß wird.
Demgegenüber ist die elektromagnetische Fokussierantriebswicklung 11d zu
einer Außenseite des Magneten 4b verschoben und
ist folglich in dem Magnetfeld einer vergleichsweise niedrigen Intensität
positioniert, sodass die erzeugte Magnetkraft F11d vergleichsweise
klein wird.
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Als
ein Resultat wird ein Drehmoment T11 in einer Richtung erzeugt,
in der des bewegliche Teil veranlasst wird, sich um den Schwerpunkt
G zu drehen, aufgrund der Differenz zwischen der elektromagnetischen
Kraft F11c und der elektromagnetischen Kraft F11d auf beiden Seiten
des Schwerpunkts G des beweglichen Teils, der den Linsenhalter 3 enthält.
Das Drehmoment T11 veranlasst den beweglichen Teil, sich zu neigen,
wie es in 7 gezeigt ist, was Winkeländerungen
(senkrecht auf der optischen Disk 100) der optischen Achsen
der Objektivlinsen 1 und 2 zur Folge hat.
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In
der Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung
werden solche Winkeländerungen der optischen Achsen der
Objektivlinsen 1 und 2 unter Verwendung eines
Aufbaus, wie er unten beschrieben ist, unterdrückt.
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8(A) ist eine perspektivische Ansicht, welche
den beweglichen Teil und dessen Umgebung in der Antriebseinrichtung
für eine Objektivlinse gemäß der Ausführungsform 1 der
vorliegenden Erfindung zeigt. In der Antriebseinrichtung für
eine Objektivlinse gemäß der Ausführungsform 1 sind
konvexe Abschnitte 16a, 16b, 17a und 17b mit
Nutabschnitten auf der Vorderendoberfläche des Linsenhalters 3,
die dem Magneten 4a zugewandt ist, vorgesehen, und konvexe
Abschnitte 16c, 16d, 17c und 17d (9(B) und 9(C))
sind mit Nutabschnitten auf der Hinterendoberfläche des
Linsenhalters 3, die dem Magneten 4b zugewandt
ist, vorgesehen.
-
Die
konvexen Abschnitte 16a, 16b, 17a und 17b sind
in Hohlabschnitten in entsprechenden Windungen der elektromagnetischen
Fokussierantriebswicklungen 11a und 11b und elektromagnetischen Verfolgungsantriebswicklungen 12a und 12b angeordnet.
Die konvexen Abschnitte 16a, 16b, 17a und 17b weisen
entsprechend Nutabschnitte 601, 602, 701 und 702 (8(B)) auf, sodass wenigstens ein Nutabschnitt
an jedem konvexen Abschnitt vorgesehen ist. Die Nutabschnitte 601, 602, 701 und 702 sind Grenzen
zwischen verschiedenen Magnetpolen (Magentpolgrenzen) zugewandt,
die den entsprechenden konvexen Abschnitten zugewandt sind.
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8(B) zeigt schematisch eine Beziehung zwischen
den entsprechenden Nutabschnitten 601, 602, 701 und 702 und
entsprechenden Magnetpolen des Magneten 4a.
-
In
diesem Zusammenhang wurden die Magnetpoloberflächen des
Magneten 4a in vier unterteilt und enthalten den N-Pol 41 und
S-Pol 42 benachbart zueinander in der Links-/Rechtsrichtung
und den S-Pol 43 und den N-Pol 44 unterhalb und
benachbart zum N-Pol 41 und S-Pol 42.
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Die
Nutabschnitte 601 des konvexen Abschnitts 16a sind
so angeordnet, dass diese der Grenze zwischen dem N-Polbereich 41 und
dem S-Polbereich 43 des Magneten 4 zugewandt sind,
die in der vertikalen Richtung (der Fokussierrichtung) benachbart
zueinander sind. Gleichermaßen sind die Nutabschnitte 602 des
konvexen Abschnitts 16b so angeordnet, dass diese der Grenze zwischen
dem S-Polbereich 42 und dem N-Polbereich 44 zugewandt
sind, die in der vertikalen Richtung (der Fokussierrichtung) benachbart
zueinander sind.
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Ferner
sind die Nutabschnitte 701 des konvexen Abschnitts 17a so
angeordnet, dass diese der Grenze zwischen dem N-Polbereich 41 und
dem S-Polbereich 42 des Magneten 4 zugewandt sind,
die in der Links-/Rechtsrichtung (Verfolgungsrichtung) zueinander
benachbart sind. Gleichermaßen sind die Nutabschnitte 702 des
konvexen Abschnitts 17b so angeordnet, dass diese der Grenze
zwischen dem S-Polbereich 43 und dem N-Polbereich 44 zugewandt
sind, die in der Links-/Rechtrichtung (Verfolgungsrichtung) zueinander
benachbart sind.
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Ferner
erstrecken sich die Nutabschnitte 601 des konvexen Abschnitts 16a in
einer Richtung der Magnetflusslinien zwischen dem N-Polbereich 41 und
dem S-Polbereich 43, die dem konvexen Abschnitt 16a zugewandt
sind, d. h. erstrecken sich in der Fokussierrichtung. Gleichermaßen
erstrecken sich die Nutabschnitte 602 des konvexen Abschnitts 16b in
einer Richtung der Magnetflusslinien zwischen dem S-Polbereich 42 und
dem N-Polbereich 44, die dem konvexen Abschnitt 16b zugewandt
sind, d. h. erstrecken sich in der Fokussierrichtung.
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Ferner
erstrecken sich die Nutabschnitte 701 des konvexen Abschnitts 17a in
einer Richtung der Magnetflusslinien zwischen dem N-Polbereich 41 und
dem S-Polbereich 42, die dem konvexen Abschnitt 16a zugewandt
sind, d. h. erstrecken sich in der Verfolgungsrichtung. Gleichermaßen
erstrecken sich die Nutabschnitte 702 des konvexen Abschnitts 17b in
einer Richtung der Magnetflusslinien zwischen dem S-Polbereich 43 und
dem N-Polbereich 44, die dem konvexen Abschnitt 16b zugewandt
sind, d. h. erstrecken sich in der Verfolgungsrichtung.
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In
dieser Ausführungsform werden die Oberflächen
der konvexen Abschnitte 16a, 16b, 17a und 17b einer
Plattierungsbehandlung unter Verwendung eines Materials unterzogen,
das eine Magneteigenschaft aufweist (beispielsweise Nickel). Ferner
werden Innenoberflächen (wenigstens Innenseitenoberflächen)
der Nutabschnitte 601, 602, 701 und 702 einer
Plattierungsbehandlung unter Verwendung eines Materials unterzogen,
das eine Magneteigenschaft aufweist. Wenn die Plattierungsbehandlung
ausgeführt wird, wird beispielsweise eine Oberflächenaktivierungsbehandlung
zunächst unter Verwendung einer Laserstrahlung oder eines
chemischen Lösungsmittels ausgeführt und anschließend
wird die Plattierungsbehandlung unter Verwendung des magnetischen
Materials, wie beispielsweise Nickel, ausgeführt. In diesem
Zusammenhang ist es überflüssig zu sagen, dass
es möglich ist, ein anderes Verfahren als die Plattierungsbehandlung
anzuwenden, solang die Oberflächen (umfassend Innenseitenoberflächen
der Nutabschnitte) der entsprechenden konvexen Abschnitte aus Material
ausgebildet werden, das eine magnetische Eigenschaft aufweist.
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Ferner,
obwohl es in der 8(A) nicht gezeigt
ist, sind die konvexen Abschnitte 16c, 16d, 17c und 17d auf
der Hinterendoberfläche (die Endoberfläche, die
dem Magneten 4b zugewandt ist) in Hohlabschnitten in den
entsprechenden Windungen der elektromagnetischen Fokussierantriebswicklungen 11c und 11d (4)
und elektromagnetischen Verfolgungsantriebswicklungen 12c und 12d (5)
angeordnet und weisen Nutabschnitte auf, die gleich den Nutabschnitten 601, 602, 701 und 702 der
oben beschriebenen konvexen Abschnitte 16a, 16b, 17a und 17b sind.
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Die 9(A), 9(B) und 9(C) sind entsprechend eine Vorderansicht, eine
Draufsicht und eine Seitenansicht des Linsenhalters 3.
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Wie
es in den 9(A), 9(B) und 9(C) gezeigt ist, ist der Linsenhalter 3 aus
der ausgeformten Harzkomponente einer im Wesentlichen rechteckförmigen
Parallelepipedgestalt aufgebaut, und die Objektivlinsen 1 und 2 (2),
die in 8(A) gezeigt sind, sind an
der oberen Seite davon angebracht. Ferner sind die entsprechenden elektromagnetischen
Wicklungen 11a–11d und 12a–12d ( 4, 5, 8(A)) an der Vorderendoberfläche
und der Hinterendoberfläche des Linsenhalters 3 befestigt,
und die Relaiskarten 6a und 6b (8(A))
sind an beide Seitenendoberflächen des Linsenhalters 3 befestigt.
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Jeder
der konvexen Abschnitte 16a, 16b, 17a und 17b,
die auf der vorderen Endoberfläche des Linsenhalters 3 vorgesehen
sind, und der konvexen Abschnitte 16c, 16d, 17c und 17d,
die auf der Hinterendoberfläche des Linsenhalters 3 vorgesehen sind,
weist eine Gestalt auf, welche eine Richtung der Entfernung bzw.
Demontage einer Form berücksichtigt. Genauer gesagt ist
jeder der konvexen Abschnitte 16a–16d und
der konvexen Abschnitte 17a–17d als eine
Mehrzahl von schienenförmigen Vorsprüngen ausgebildet,
die auf der Vorderendoberfläche und der Hinterendoberfläche
des Linsenhalters 3 ausgebildet sind und davon hervorstehen.
Ferner sind die oben beschriebenen Nutabschnitte 601, 602, 701 und 702 zwischen
den entsprechenden Vorsprüngen definiert, und Böden
der entsprechenden Nutabschnitte sind beispielsweise mit der Vorderendoberfläche
oder Hinterendoberfläche des Linsenhalters 3 ausgerichtet.
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Da
der Linsenhalter 3 die konvexen Abschnitte 16a–16d und 17a–17d mit
den Nutabschnitten aufweist, wird ein solches Drehmoment auf den Linsenhalter 3 ausgeübt,
um Erstreckungsrichtungen der Nutabschnitte der konvexen Abschnitte 16a–16d und 17a–17d parallel
mit der Richtung der Magnetflusslinien der Magnete 4a und 4b parallel
zu halten, sodass die Neigung des Linsenhalters 3 unterdrückt wird.
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Genauer
gesagt wird in 8(B), wenn die Nutabschnitte 601 des
konvexen Abschnitts 16a bezüglich der Richtung
(d. h. der Fokussierrichtung) der Magnetflusslinien von dem N-Polbereich 41 zum S-Polbereich
an der Magnetpolgrenze, die dem konvexen Abschnitt 16a zugewandt
ist, geneigt sind, ein solches Drehmoment auf den konvexen Abschnitt 16a ausgeübt,
um die Nutabschnitte 601 (genauer gesagt eine magnetische
Ebene, die durch die Erstreckungsrichtung und einer Tiefenrichtung
des Nutabschnitts 601 definiert ist) zur Richtung der Magnetflusslinien
parallel zu halten. Gleichermaßen werden Drehmomente auf
die konvexen Abschnitte 16b, 17a und 17b ausgeübt,
um die entsprechenden Nutabschnitte 602, 701 und 702 zur
Richtung der Magnetflusslinien an den Magnetpolgrenzen, die den
entsprechenden konvexen Abschnitten 16b, 17a und 17b zugewandt
sind, parallel zu halten.
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Die
Drehmomente, die auf die entsprechenden konvexen Abschnitte 16a, 16b, 17a und 17b ausgeübt
werden, werden zu einem Drehmoment, das den beweglichen Teil, der
den Linsenhalter 3 enthält, veranlasst, sich um
den Schwerpunkt zu drehen. Dieses Drehmoment wirkt, um das Drehmoment
(das Drehmoment T11 in 6) aufzuheben, das die Neigung
des beweglichen Teils bewirkt. Ein vergleichbares Drehmoment wird
auf die konvexen Abschnitte 16c, 16d, 17c und 17d ausgeübt,
die in 8(B) nicht gezeigt sind. Als
Folge davon kann die Neigung des beweglichen Teils, der den Linsenhalter 3 enthält,
unterdrückt werden, und die Winkeländerung der
optischen Achsen der Objektivlinsen 1 und 2 kann
unterdrückt werden. D. h. die optischen Achsen der Objektivlinsen 1 und 2 können
senkrecht auf der Aufzeichnungsoberfläche der optischen
Disk 100 gehalten werden.
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Wie
es oben beschrieben ist, gemäß der Antriebseinrichtung
für eine Objektivlinse dieser Ausführungsform,
sind die konvexen Abschnitte 16a–16d und 17a–17d,
wobei wenigstens die Oberflächen davon aus Material gefertigt
sind, das eine Magneteigenschaft aufweist, auf den Oberflächen
des Linsenhalters 3 vorgesehen, die den Magneten 4a und 4b zugewandt
sind, und die entsprechenden konvexen Abschnitte 16a–16d und 17a–17d weisen
die Nutabschnitte auf (sodass wenigstens ein Nutabschnitt auf jedem
konvexen Abschnitt vorgesehen ist), die sich in der Richtung der
Magnetflusslinien der Magnete 4a und 4b, die den
konvexen Abschnitten zugewandt sind, erstrecken. Mit diesem Aufbau,
wenn die Neigung des Linsenhalters 3 auftritt, wird das
Drehmoment auf die entsprechenden konvexen Abschnitte 16a–16d und 17a–17d ausgeübt,
um die Erstreckungsrichtung der entsprechenden Nutabschnitte in Parallelität
zu den Magnetflusslinien zu bringen. Mit diesem Drehmoment wird
die Neigung des Linsenhalters 3 unterdrückt, und
die Winkeländerung (Winkeländerung in der radialen
Richtung) der optischen Achsen der Objektivlinsen 1 und 2 wird
unterdrückt.
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Ferner
sind die konvexen Abschnitte 16a–16d und 17a–17d innerhalb
der elektromagnetischen Fokussierantriebswicklungen 11a–11d und den
elektromagnetischen Verfolgungsantriebswicklungen 12a–12d angeordnet,
und folglich können die konvexen Abschnitte 16a–16d und 17a–17d mit
entsprechenden Magnetpolgrenzen unter Verwendung eines einfachen
Aufbaus in Zuwendung gebracht werden.
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Ferner
sind die entsprechenden konvexen Abschnitte 16a–16d und 17a–17d auf
den Oberflächen des Linsenhalters 3 vorgesehen,
die den Magneten 4a und 4b an Positionen zugewandt
sind, die zueinander symmetrisch sind, in der Fokussierrichtung
und in der Verfolgungsrichtung, bezüglich des Schwerpunkts
des Linsenhalters 3. Folglich können die Drehmomente,
die an den entsprechenden konvexen Abschnitten 16a–16d und 17a–17d erzeugt werden,
integriert werden, um das Drehmoment in der Richtung zu erzeugen,
in der die Neigung des Linsenhalters 3 unterdrückt
wird.
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Ausführungsform 2
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In
der oben beschriebenen Ausführungsform 1 ist der
Linsenhalter mit den konvexen Abschnitten vorgesehen, welche die
Nutabschnitte aufweisen, und durch Harzausformen ausgebildet, und
die konvexen Abschnitte sind der Plattierungsbehandlung unterzogen.
Demgegenüber sind in der Ausführungsform 2 Magnetteile,
die aus Material aufgebaut sind, das eine Magneteigenschaft aufweist
(beispielsweise Nickel), an dem Linsenhalter 3 befestigt.
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10 ist
eine perspektivische Ansicht, die einen beweglichen Teil und dessen
Umgebungen einer Antriebseinrichtung für eine Objektivlinse
gemäß der Ausführungsform 2 der
vorliegenden Erfindung zeigt. 11 ist
eine schematische Ansicht, die eine Positionsbeziehung zwischen
einem Joch, Magneten, elektromagnetischen Wicklungen und Magnetteilen
der Antriebseinrichtung für eine Objektivlinse gemäß der
Ausführungsform 2 zeigt.
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Wie
es in 10 gezeigt ist, sind Magnetteile 13a, 13b, 14a und 14b auf
der Vorderendoberfläche des Linsenhalters 3 so
vorgesehen, um in Hohlabschnitten von Windungen der elektromagnetischen
Fokussierantriebswicklungen 11a und 11b und elektromagnetischen
Verfolgungsantriebswicklungen 12a und 12b angeordnet
zu sein. Wie es in 11 gezeigt ist, sind die Magnetteile 13c, 13d, 14c und 14d auf
der Hinterendoberfläche (in 11 ausgelassen)
des Linsenhalters 3 so vorgesehen, um in Hohlabschnitten
von Windungen der elektromagnetischen Fokussierantriebswicklungen 11c und 11d und elektromagnetischen
Verfolgungsantriebswicklungen 12c und 12d angeordnet
zu sein.
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Die
Magnetteile 13a–13d und 14a–14d sind im
Wesentlichen in der Form von Platten vorgesehen, die Oberflächen
senkrecht auf den Magnetpoloberflächen der Magnete 4a und 4b aufweisen.
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Wie
es in 11 gezeigt ist, ist das Magnetteil 13c so
angeordnet, um der Grenze zwischen dem N-Pol-Bereich 41 und dem
S-Pol-Bereich 43 des Magneten 4b zugewandt zu
sein, die in der Fokussierrichtung benachbart zueinander vorgesehen
sind. Das Magnetteil 13d ist so angeordnet, um der Grenze
zwischen dem S-Pol-Bereich 43 und dem N-Pol-Bereich 44 des
Magneten 4b zugewandt zu sein, die in der Fokussierrichtung
benachbart zueinander vorgesehen sind.
-
Ferner
ist das Magnetteil 14c so vorgesehen, um der Grenze zwischen
dem N-Pol-Bereich 41 und dem S-Pol-Bereich 43 des
Magneten 4b zugewandt zu sein, die in der Verfolgungsrichtung
benachbart zueinander vorgesehen sind. Das Magnetteil 14d ist so
angeordnet, um der Grenze zwischen dem S-Pol-Bereich 43 und
dem N-Pol-Bereich 44 des Magneten 4b zugewandt
zu sein, die in der Verfolgungsrichtung benachbart zueinander vorgesehen
sind.
-
Ferner
erstreckt sich das Magnetteil 13c in der Richtung der Magnetflusslinien
zwischen dem N-Pol-Bereich 41 und dem S-Pol-Bereich 42,
die dem Magnetteil 13c zugewandt sind, d. h. erstreckt
sich in der Fokussierrichtung. Gleichermaßen erstreckt
sich das Magnetteil 13d in der Richtung der Magnetflusslinien
zwischen dem S-Polbereich 42 und dem N-Pol-Bereich 44,
die dem Magnetteil 13d zugewandt sind, d. h. erstreckt
sich in der Fokussierrichtung.
-
Ferner
erstreckt sich das Magnetteil 14c in der Richtung der Magnetflusslinien
zwischen dem N-Pol-Bereich 41 und dem S-Pol-Bereich 42,
die dem Magnetteil 14c zugewandt sind, d. h. erstreckt
sich in der Verfolgungsrichtung. Gleichermaßen erstreckt sich
das Magnetteil 14d in der Richtung der Magnetflusslinien
zwischen dem S-Polbereich 43 und dem N-Pol-Bereich 44,
die dem Magnetteil 14d zugewandt sind, d. h. erstreckt
sich in der Verfolgungsrichtung.
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Hier
wurde eine Beziehung zwischen dem Magneten 4b und den Magnetteilen 13c, 13d, 14c und 14d beschrieben.
Das Gleiche gilt auch für die Beziehung zwischen dem Magneten 4a und
den Magnetteilen 13a, 13b, 14a und 14b (10).
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Mit
einem solchen Aufbau, wenn die Neigung des Linsenhalter 3 auftritt,
wirken Drehmomente auf die entsprechenden Magnetteile 13a–13d und 14a–14d,
um Erstreckungsrichtungen der entsprechenden Magnetteile 13a–13d und 14a–14d parallel zur
Richtung der Magnetflusslinien der Magnete 4a und 4b zu
halten. Das wird mit Bezug auf die 12, 13, 14 und 15 beschrieben.
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12 und 13 sind
eine Vorderansicht und eine Seitenansicht, die einen Zustand zeigen,
in dem das Magnetteil 13c in dem Magnetfeld (Magnetflusslinie 15)
in dem N-Pol-Bereich 41 und dem S-Pol-Bereich 43 des
Magneten 4b angeordnet ist, die in der Fokussierrichtung
benachbart zueinander sind.
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In
einem Zustand, der in 12 gezeigt ist, erstreckt sich
das Magnetteil 13c bezüglich der Richtung der
Magnetflusslinien 15 von dem N-Pol-Bereich 41 zum
S-Pol-Bereich 43 schräg (genauer gesagt einer
Tangentialrichtung der Magnetflusslinien 15 an der Magnetpolgrenze
L4). Folglich wird ein Drehmoment T13c auf das Magnetteil 13c in
einer Richtung ausgeübt, in der sich ein Bereich parallel
zu den Magnetflusslinien 15 erhöht und sich ein
Bereich senkrecht auf den Magnetflusslinien 15 verringert.
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Dieses
Drehmoment T13c wird so auf das Magnetteil 13c ausgeübt,
dass das Magnetteil 13c zur oben beschriebenen tangentialen
Linie der Magnetflusslinien 15 parallel wird und sich das
Magnetteil 13c über den N-Pol-Bereich 41 und
den S-Pol-Bereich 43 auf eine symmetrische Weise erstreckt
( 13).
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14 und 15 sind
schematische Ansichten, welche die Beziehung zwischen den entsprechenden
elektromagnetischen Wicklungen 11c, 11d, 12c und 12d und
den Magnetteilen 13c, 13d, 14c und 14d zeigen.
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Wie
es in 14 gezeigt ist, sind die Magnetteile 13c, 13d, 14c und 14d in
den entsprechenden elektromagnetischen Wicklungen 11c, 11d, 12c und 12d angeordnet.
Wenn eine Neigung des Linsenhalters 3 auftritt (wenn die
Erstreckungsrichtungen der entsprechenden Magnetteile bezüglich
der Richtung der Magnetflusslinien geneigt sind), werden Drehmomente
in den entsprechenden Magnetteilen 13c, 13d, 14c und 14d erzeugt,
um die Neigungen der entsprechenden Magnetteile aufzuheben. Die Drehmomente,
die in den entsprechenden Magnetteilen 13c, 13d, 14c und 14d erzeugt
werden, werden integriert, um ein Drehmoment TB in
einer Richtung zu erzeugen, in welcher der bewegliche Teil, der
den Linsenhalter 3 enthält, veranlasst wird, sich
um den Schwerpunkt G zu drehen.
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Als
Folge davon wirkt, wie es in der 15 gezeigt
ist, das Drehmoment TB in einer entgegengesetzten
Richtung zum Drehmoment TA, das die Neigung
des Linsenhalters 3 bewirkt (beispielsweise das Drehmoment
T11, das in 6 gezeigt ist), um das Drehmoment
TA aufzuheben. Mit einem solchen Aufbau
kann die Neigung des Linsenhalters 3 unterdrückt
werden, und die Winkeländerungen der optischen Achsen der
Objektivlinsen 1 und 2 können korrigiert
werden.
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Wie
es oben beschrieben ist, sind gemäß dieser Ausführungsform
die Magnetteile 13a–13d und 14a–14d auf
den Oberflächen des Linsenhalters 3 vorgesehen,
die den Magneten 4a und 4b zugewandt sind, und
die Magnetteile 13a–13d und 14a–14d erstrecken
sich zur Richtung der Magnetflusslinien der Magnete 4a und 4b parallel,
die den Magnetteilen 13a–13d und 14a–14d zugewandt
sind. Mit diesem Aufbau, wenn eine Neigung des Linsenhalters 3 auftritt,
wird das Drehmoment auf die entsprechenden Magnetteile 13a–13d und 14a–14d ausgeübt,
um die Erstreckungsrichtung der entsprechenden Magnetteile in Parallelität
mit den Magnetflusslinien zu bringen. Mit solchen Drehmomenten wird
die Neigung des Linsenhalters 3 unterdrückt, und
die Winkeländerungen der optischen Achsen der Objektivlinsen 1 und 2 werden
unterdrückt. Ferner sind die entsprechenden Magnetteile 13a–13d und 14a–14d in
den Hohlabschnitten von entsprechenden Windungen der elektromagnetischen
Fokussierantriebswicklungen 11a–11d und
elektromagnetischen Verfolgungsantriebswicklungen 12a–12d angeordnet,
und folglich können die Magnetteile 13a–13d und 14a–14d mit
den entsprechenden Magnetpolgrenzen unter Verwendung eines einfachen Aufbaus
in Zuwendung gebracht werden.
-
Ferner
sind die entsprechenden Magnetteile 13a–13d und 14a–14d auf
den Oberflächen des Linsenhalters 3 vorgesehen,
die den Magneten 4a und 4b an Positionen symmetrisch
zueinander in der Fokussierrichtung und in der Verfolgungsrichtung
bezüglich des Schwerpunkts des Linsenhalters 3 zugewandt
sind. Folglich können die Drehmomente, die in den entsprechenden
Magnetteile 13a–13d und 14a–14d erzeugt
werden, integriert werden, um das Drehmoment in der Richtung zu
erzeugen, in der die Neigung des Linsenhalters 3 unterdrückt
wird.
-
In
diesem Zusammenhang sind die 12-15 Ansichten
zum Darstellen des Prinzips zum Unterdrücken der Neigung
des beweglichen Teils in dieser Ausführungsform. Allerdings
zeigen die 12-15 auch
das Prinzip um Unterdrücken der Neigung des beweglichen
Teils in der Ausführungsform 1, wenn die Magnetteile 13c, 13d, 14c und 14d mit
den Nutabschnitten 601, 602, 701 und 702 (8(B)) ersetzt werden.
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Ausführungsform 3
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16 ist
eine perspektivische Ansicht, welche einen beweglichen Teil und
dessen Umgebungen einer Antriebseinrichtung für eine Objektivlinse gemäß einer
Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung zeigt.
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In
der oben beschriebenen Ausführungsform 1 ist der
Linsenhalter mit den konvexen Abschnitten vorgesehen, welche die
Nutabschnitte aufweisen, und durch Harzausformen ausgebildet, und
die konvexen Abschnitte sind der Plattierungsbehandlung unterzogen.
Demgegenüber sind in der Ausführungsform 3 konkave
Abschnitte, welche Rippen aufweisen, an dem Linsenhalter 3 vorgesehen.
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Wie
es in 16 gezeigt ist, sind konkave Abschnitte 18a, 18b, 19a und 19b so
auf der Vorderendoberfläche des Linsenhalters 3 ausgebildet,
um in den Hohlabschnitten in den Windungen der elektromagnetischen
Fokussierantriebswicklungen 11a und 11b und elektromagnetischen
Verfolgungsantriebswicklungen 12a und 12b angeordnet
zu sein.
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Rippen 801, 802, 901 und 902 sind
so in den konkaven Abschnitten 18a, 18b, 19a und 19b vorgesehen,
dass wenigstens eine Rippe in jedem konkaven Abschnitt vorgesehen
ist.
-
Die
Rippe 801 ist so angeordnet, um der Grenze (8(B)) zwischen dem N-Pol-Bereich 41 und
dem S-Pol-Bereich 43 des Magneten 4a zugewandt
zu sein, die in der Fokussierrichtung benachbart zueinander sind.
Gleichermaßen ist die Rippe 802 so angeordnet,
um der Grenze (8(B)) zwischen dem
S-Pol-Bereich und dem N-Pol-Bereich 44 des Magneten 4a zugewandt
zu sein, die in der Fokussierrichtung benachbart zueinander sind.
-
Ferner
ist die Rippe 901 so angeordnet, um der Grenze ( 8(B)) zwischen dem N-Pol-Bereich 41 und
dem S-Pol-Bereich 42 des Magneten 4a zugewandt
zu sein, die in der Verfolgungsrichtung benachbart zueinander sind.
Gleichermaßen ist die Rippe 902 so angeordnet,
um der Grenze (8(B)) zwischen dem
S-Pol-Bereich 43 und dem N-Pol-Bereich 44 des Magneten 4a zugewandt
zu sein, die in der Verfolgungsrichtung benachbart zueinander sind.
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Ferner
erstreckt sich die Rippe 801 in dem konkaven Abschnitt 18a in
der Richtung der Magnetflusslinien zwischen der N-Pol-Oberfläche 41 und
der S-Pol-Oberfläche 43, die dem konkaven Abschnitt 18a zugewandt
sind, d. h. erstreckt sich in der Fokussierrichtung. Gleichermaßen
erstreckt sich die Rippe 802 in dem konkaven Abschnitt 18b in
der Richtung der Magnetflusslinien zwischen der S-Pol-Oberfläche 42 und
der N-Pol-Oberfläche 44, die dem konkaven Abschnitt 18b zugewandt
sind, d. h. erstreckt sich in der Fokussierrichtung.
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Ferner
erstreckt sich die Rippe 901 in dem konkaven Abschnitt 19a in
der Richtung der Magnetflusslinien zwischen der N-Pol-Oberfläche 41 und
der S-Pol-Oberfläche 42, die dem konkaven Abschnitt 19a zugewandt
sind, d. h. erstreckt sich in der Verfolgungsrichtung. Gleichermaßen
erstreckt sich die Rippe 902 in dem konkaven Abschnitt 19b in
der Richtung der Magnetflusslinien zwischen der S-Pol-Oberfläche 43 und
der N-Pol-Oberfläche 44, die dem konkaven Abschnitt 19b zugewandt
sind, d. h. erstreckt sich in der Verfolgungsrichtung.
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In
diesem Zusammenhang, obwohl es in der 16 nicht
gezeigt ist, sind konkave Abschnitte und Rippen auf der Hinterendoberfläche
des Linsenhalters 3 ausgebildet, die gleich denen der oben
beschriebenen konkaven Abschnitte 18a, 18b, 19a und 19b und
Rippen 801, 802, 901 und 902 sind.
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Oberflächen
der konkaven Abschnitte 18a, 18b, 19a und 19b sind
einer Plattierungsbehandlung unter Verwendung eines Materials unterzogen,
das eine Magneteigenschaft aufweist (wie beispielsweise Nickel).
Ferner werden Oberflächen (im Besonderen beide Seitenoberflächen)
der Rippen 801, 802, 901 und 902 einer
Plattierungsbehandlung unter Verwendung eines Materials unterzogen,
das eine Magneteigenschaft aufweist. Es muss nicht erwähnt
werden, dass es auch möglich ist, ein anderes Verfahren
als die Plattierungsbehandlung anzuwenden, solange wenigstens die
Oberflächen der entsprechenden konkaven Abschnitte (umfassend
die Seitenoberflächen der Rippen) aus einem Material ausgebildet wird,
das eine Magneteigenschaft aufweist.
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Die
konkaven Abschnitte 18a, 18b, 19a und 19b mit
den Rippen 801, 802, 901 und 902 gemäß dieser
Ausführungsform wirken auf eine vergleichbare Weise wie
die konvexen Abschnitte mit den Nutabschnitten gemäß der
Ausführungsform 1.
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Genauer
gesagt, wenn eine Neigung des Linsenhalters 3 auftritt,
werden Drehmomenten auf die entsprechenden Rippen 801, 802, 901 und 902 ausgeübt,
um die Erstreckungsrichtungen der Rippen 801, 802, 901 und 902 in
Parallelität zu den Magnetflusslinien an den Magnetpolgrenzen
zu bringen, die den entsprechenden Rippen zugewandt sind.
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Die
Drehmomente, die auf die entsprechenden Rippen 801, 802, 901 und 902 ausgeübt
werden, werden integriert, um ein Drehmoment zu erzeugen, das den
beweglichen Teil, der den Linsenhalter 3 enthält,
veranlasst, sich um den Schwerpunkt zu drehen. Dieses Drehmoment
wirkt, um das Drehmoment (beispielsweise das Drehmoment T11, das
in 6 gezeigt ist), aufzuheben, das die Neigung des
beweglichen Teils bewirkt. Als Folge davon kann die Neigung des
beweglichen Teils, der den Linsenhalter 3 enthält,
unterdrückt werden, und die Winkeländerung der
optischen Achsen der Objektivlinsen 1 und 2 können
unterdrückt werden.
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Wie
es oben beschrieben ist, sind gemäß der Antriebseinrichtung
für eine Objektivlinse dieser Ausführungsform
die Konkavabschnitte 18a, 18b, 19a und 19b,
wobei wenigstens die Oberflächen davon aus einem Material
ausgebildet sind, das eine Magneteigenschaft aufweist, auf den Oberflächen
des Linsenhalters 3 ausgebildet, die den Magneten 4a und 4b zugewandt
sind. Ferner sind die Rippen in den konkaven Abschnitten 18a, 18b, 19a und 19b so vorgesehen,
dass wenigstens eine Rippe in jedem konkaven Abschnitt vorgesehen
ist, und die Rippen erstrecken sich parallel zur Richtung der Magnetflusslinien
der Magneten 4a und 4b, die den entsprechenden
konkaven Abschnitten zugewandt sind. Mit diesem Aufbau, wenn eine
Neigung des Linsenhalters 3 auftritt, wird das Drehmoment
auf den Linsenhalter 3 in der Richtung ausgebildet, in
der die Erstreckungsrichtungen der entsprechenden Rippen in Parallelität
zur Richtung der Magnetflusslinien gebracht werden. Mit diesem Drehmoment
wird die Neigung des Linsenhalters 3 unterdrückt,
und die Winkeländerungen der optischen Achsen der Objektivlinsen 1 und 2 werden
unterdrückt.
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Ferner
sind die entsprechenden konkaven Abschnitte 18a–18d und 19a–19d in
den elektromagnetischen Fokussierantriebswicklungen 11a–11d und den
elektromagnetischen Verfolgungsantriebswicklungen 12a–12d angeordnet,
und folglich können die Abschnitte 18a–18d und 19a–19d mit
den Magnetpolgrenzen unter Verwendung eines einfachen Aufbaus in
Zuwendung gebracht werden.
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Ferner
sind die konkaven Abschnitte 18a–18d und 19a–19d auf
den Oberflächen des Linsenhalters 3 vorgesehen,
die den Magneten 4a und 4b zugewandt sind, an
Positionen symmetrisch zueinander in der Fokussierrichtung und Verfolgungsrichtung
bezüglich des Schwerpunkts des Linsenhalters 3.
Folglich können die Drehmomente, die an den entsprechenden
konkaven Abschnitten 18a–18d und 19a–19d erzeugt
werden, integriert werden, um das Drehmoment in der Richtung zu
erzeugen, in der die Neigung des Linsenhalters 3 unterdrückt
wird.
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In
der Antriebseinrichtung für eine Objektivlinse, die eine
Mehrzahl von Arbeitsabständen aufweist, entsprechend den
Typen (CD, DVD, BD oder dergleichen) der optischen Disks, gibt es
verschiedene Referenzpositionen des Linsenhalters 3 in
der Fokussierrichtung, gemäß den Typen der optischen Disks.
Da sich die Verteilung der Magnetfelder in Abhängigkeit
der Referenzposition ändert, besteht eine Möglichkeit,
dass ein Drehmoment auf den Linsenhalter 3 ausgeübt
werden kann, um eine Neigung des Linsenhalters 3 zu bewirken,
wie es beispielhaft mit Bezug auf 6 beschrieben
ist. Herkömmliche war es schwierig, diese Neigung zu unterdrücken.
Demgegenüber wird in den Antriebseinrichtungen der Objektivlinse
gemäß den oben beschriebenen Ausführungsformen 1, 2 oder 3 ein
solches Drehmoment durch Wirkung der konvexen Abschnitte (Ausführungsform 1),
der Magnetteile (Ausführungsform 2) und der konkaven
Abschnitte (Ausführungsform 3) erzeugt, um das
Drehmoment aufzuheben, das die Neigung des Linsenhalters 3 bewirkt,
und folglich wird es möglich, die Neigung des Linsenhalters 3 zu unterdrücken
und die optischen Achsen der Objektivlinsen senkrecht auf der Aufzeichnungsoberfläche der
optischen Disk zu halten. Folglich, selbst in der Antriebseinrichtung
für eine Objektivlinse, welche eine Mehrzahl von Arbeitsabständen
aufweist, die den Typen der optischen Disks entsprechen, kann die
Winkeländerung der optischen Achse der Objektivlinse ohne
Notwendigkeit einer komplizierten Einstellung unterdrückt
werden.
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In
diesem Zusammenhang sind in den oben beschriebenen Ausführungsformen 1, 2 und 3 vier konvexe
Abschnitte (Ausführungsform 1), vier Magnetteile
(Ausführungsform 2) oder vier konkave Abschnitte
(Ausführungsform 3) auf jeder der Oberflächen
des Linsenhalters 3 vorgesehen, die den Magneten 4a und 4b zugewandt
sind. Allerdings kann die Anzahl der konvexen Abschnitte, der Magnetteile und
der konkaven Abschnitte entsprechend kleiner als vier oder größer
als vier sein. Ferner ist die Anzahl der Nutabschnitte und der Rippen,
die auf den entsprechenden konvexen Abschnitten und konkaven Abschnitten
vorgesehen sind, beliebig.
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Ferner
ist es auch möglich, die oben beschriebenen konvexen Abschnitte
(Ausführungsform 1), Magnetteile (Ausführungsform 2)
und konkaven Abschnitte (Ausführungsform 3) an
anderen Positionen als innerhalb der entsprechenden elektromagnetischen
Wicklungen anzuordnen, solange die Positionen den Magnetpolgrenzen
des Magneten zugewandt sind.
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Zusammenfassung
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Eine
Antriebseinrichtung für eine Objektivlinse enthält
einen Linsenhalter (3), der eine Objektivlinse (1, 2)
hält, einen stationären Teil (5), der
den Linsenhalter (3) über Drähte (7a, 7b)
unterstützt, eine elektromagnetische Wicklung (11a–11d, 12a–12d), die
an dem Linsenhalter vorgesehen ist, und einen Magneten (4a, 4b),
der an dem stationären Teil vorgesehen ist und auf eine
multipolare Weise magnetisiert ist, sodass verschiedene Magnetpoloberflächen auf
einer Oberfläche des Magneten, die der elektromagnetischen
Wicklung zugewandt ist, angeordnet sind. Der Linsenhalter weist
einen konvexen Abschnitt (16a–16d, 17a–17d)
auf einer Oberfläche davon auf, die dem Magneten zugewandt
ist. Der konvexe Abschnitt weist wenigstens einen Nutabschnitt (601–604, 701–704)
auf, der sich parallel zu einer Richtung der Magnetflusslinien des
Magneten erstreckt, der dem konvexen Abschnitt zugewandt ist, und
wenigstens eine Oberfläche des konvexen Abschnitts ist
aus einem Material ausgebildet, das eine Magneteigenschaft aufweist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - JP 2003-178479 [0010]
- - JP 2005-92949 [0010]