DE4301909C2 - Antriebsvorrichtung für eine Objektivlinse - Google Patents
Antriebsvorrichtung für eine ObjektivlinseInfo
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- G11B7/0925—Electromechanical actuators for lens positioning
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- Moving Of The Head For Recording And Reproducing By Optical Means (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung für eine Ob
jektivlinse, zum Einstellen der Position eines Lichtstrahls
durch Bewegen der Objektivlinse in einer optischen Aufnahme
vorrichtung, wie sie bei einem Gerät zum Aufzeichnen und
Wiedergeben optischer Information sowie ähnlichen Geräten
verwendet wird.
Eine optische Aufnahmevorrichtung ist so aufgebaut, daß ein
Lichtstrahl mittels einer Objektivlinse auf eine Aufzeich
nungsfläche einer optischen Platte konvergiert wird. Die Ob
jektivlinse ist an einer Antriebsvorrichtung für dieselbe
angebracht. Die Stellung der Objektivlinse wird durch die
Antriebsvorrichtung abhängig vom erfaßten Ausmaß der Ände
rung des von der optischen Platte reflektierten Lichts in
solcher Weise gesteuert, daß das konvergierte Licht des
Strahls dauernd genau einer vorgeschriebenen Spur auf der
Aufzeichnungsfläche der optischen Platte folgt. Durch die
Antriebsvorrichtung wird die Objektivlinse in zwei Richtun
gen angetrieben, nämlich in ihrer optischen Richtung, d. h.
einer Fokussierrichtung rechtwinklig zur Aufzeichnungsfläche
der optischen Platte, und in einer Richtung rechtwinklig zur
optischen Achse, z. B. der Spurführungsrichtung parallel zur
Aufzeichnungsfläche der optischen Platte.
Bei einer herkömmlichen Antriebsvorrichtung mit axialer
Gleitverschiebung ist eine Achse vertikal in bezug auf eine
Grundplatte fixiert. Diese Achse ist sowohl die Mittelachse
für Drehung als auch die Mittelachse für Gleitbewegung. Ein
Führungszylinder für die Objektivlinse ist an der Achse an
gebracht. Die Objektivlinse ist an einem Objektivlinsenhal
ter befestigt. Dieser ist mit der Grundplatte über ein ein
gefügtes elastisches Teil beweglich verbunden. So kann sich
der Objektivlinsenhalter im Verformungsbereich des elasti
schen Teils verdrehen und gleiten. Eine Fokussierspule ist
um den Außenumfang des Objektivlinsenhalters gewickelt. Zu
sätzlich ist eine Spurführungsspule an der Fokussierspule
vorhanden. Ein Paar Permanentmagnete ist dicht am Außenum
fangsabschnitt des Objektivlinsenhalters so vorhanden, daß
sie jeweils den Spulen gegenüberstehen. Die Permanentmagnete
sind an einem inneren Jochabschnitt und einem äußeren Joch
abschnitt befestigt. Der innere Jochabschnitt und der äußere
Jochabschnitt sind an der Grundplatte angebracht.
Bei einer anderen Art einer Antriebsvorrichtung für eine Ob
jektivlinse wird der Objektivlinsenhalter an der Grundplatte
durch eine Trägereinrichtung mit Verbindungsmechanismus ge
halten. Die Trägereinrichtung weist eine Metallfeder oder
einen Kunststoffgußkörper auf. Ein Paar Permanentmagnete ist
an der Grundplatte befestigt. Eine Fokussierspule ist am Ob
jektivlinsenhalter den Permanentmagneten gegenüberstehend
angebracht. Die Fokussierspule ist so angeordnet, daß sie
den inneren Jochabschnitt umgibt. Eine Spurführungsspule ist
über der Fokussierspule angeordnet.
Bei der vorstehend beschriebenen Antriebsvorrichtung wird
das im Spalt zwischen dem Permanentmagneten und dem inneren
Jochabschnitt erzeugte Magnetfeld um so stärker, je kleiner
der Spalt wird. Daher kann eine vorgegebene Kraft selbst
dann erhalten werden, wenn der durch die Fokussierspule und
die Spurführungsspule fließende Steuersignalstrom relativ
klein ist.
Da die Spurführungsspule jedoch die Fokussierspule über
lappt, besteht eine Grenze für das Verringern dieses Spalts.
Ferner kann ein Übersprechproblem auftreten, da die Elektro
magnetischen Kräfte der jeweiligen Spulen einander beein
flussen, was die Empfindlichkeit der Ansteuerung in der je
weiligen Richtung erniedrigt.
In der Offenlegung zu einer Japanischen Patentanmeldung Nr.
64-8518 A2 wird eine Antriebsvorrichtung für eine Objektivlinse
zum Lösen der vorstehend angegebenen Schwierigkeit angege
ben. In der Antriebsvorrichtung ist ein radial anisotroper
Magnet vorhanden. Dieser weist einen Magnetisierungsvektor
in einer Richtung rechtwinklig zur zylindrischen Oberfläche
des Objektivlinsenhalters auf. Ein innerer Jochabschnitt und
ein äußerer Jochabschnitt sind so ausgebildet, daß sie die
zylindrische Oberfläche des Objektivlinsenhalters einbetten.
Eine Fokussierspule und eine Spurführungsspule sind an zy
lindrischen Oberflächen angebracht, die dem äußeren Jochab
schnitt und dem Magneten gegenüberstehen. Dadurch wird ein
Magnetkreis gebildet.
Eine andere Lösung hinsichtlich der oben angegeben Schwie
rigkeit wird durch eine Antriebsvorrichtung gemäß der Offen
legung zu einer Japanischen Patentanmeldung Nr. 64-14736 A2 ge
geben. Bei dieser Antriebsvorrichtung sind die Fokussierspu
le und die Spurführungsspule so ausgebildet, daß sie einan
der in radialer Richtung des Objektivlinsenhalters nicht
überlappen. Dadurch ist der Magnetkreis so ausgebildet, daß
die eine jeweilige Spule durchsetzenden Magnetfelder einan
der entgegengerichtet sind.
Es besteht auch der Wunsch, optische Plattengeräte und der
gleichen, die eine optische Aufnahmevorrichtung beinhalten
mit kleiner Größe, niedrigem Gewicht, geringer Leistungsauf
nahme und niedrigen Herstellkosten zu erzeugen. Diese Ziele
sollen daher auch hinsichtlich der Antriebsvorrichtung für
die Objektivlinse in der optischen Aufnahmevorrichtung er
reicht werden.
Um die Größe der herkömmlichen Antriebsvorrichtung für eine
Objektivlinse weiter zu verringern, muß die Fläche, in der
die mehreren, mit dem Objektivlinsenhalter verbundenen Fo
kussierspulen und Spurführungsspulen anzulöten sind, ver
ringert werden. Dies führt zu verringertem Wirkungsgrad bei
den Herstellschritten für die Antriebsvorrichtung. Wenn die
Größe einer solchen Antriebsvorrichtung mit herkömmlichem
Aufbau weiter verringert wird, führt dies zu einer Erhöhung
der Herstellkosten, und es kann zu einer Verschlechterung
der Qualität wegen z. B. fehlerhaften Lötens kommen. Als ein
Verfahren zum Lösen dieser Schwierigkeiten kann am Objektiv
linsenhalter in der Antriebsvorrichtung ein Permanentmagnet
angebracht werden. Dies erübrigt es, Spulen am Objektivlin
senhalter zu befestigen. Daher erübrigt sich eine Spannungs
zufuhr zum beweglichen Objektivlinsenhalter und es erübrigt
sich auch ein Lötvorgang auf kleinem Raum. Da der Permanent
magnet am beweglichen Objektivlinsenhalter angebracht ist,
wird es jedoch schwierig, einen Magnetkreis einschließlich
des Jochabschnitts auszubilden.
Diese Schwierigkeiten sind bei einer Antriebsvorrichtung be
rücksichtigt, wie sie in der Offenlegung zu einem Japani
schen Patent Nr. 60-191441 beschrieben ist. Bei dieser An
triebsvorrichtung ist der Permanentmagnet an einem bewegli
chen Körper angebracht, der die Objektivlinse hält. Eine
Spule zum Einstellen der Fokussierposition und der Spurfüh
rungsposition ist an dem Trägerkörper, dem Permanentmagneten
gegenüberstehend, angebracht. Bei dieser Antriebsvorrichtung
kann sich der bewegliche Körper ohne jeden Jochabschnitt in
Spurführungsrichtung und Fokussierrichtung bewegen. Jedoch
ist bei dieser Antriebsvorrichtung wegen des Einflusses des
Gewichts des Permanentmagneten die Antriebskraft für den Ob
jektivlinsenhalter (beweglicher Körper) erniedrigt. Dies
führt zu verschlechterter Nachlaufcharakteristik der Objek
tivlinse durch die Servoschaltung, welche Charakteristik für
die Leistungsfähigkeit der optischen Aufnahmevorrichtung von
Bedeutung ist. Ferner wird die Leistungsaufnahme erhöht, was
bei manchen Erzeugnissen, wie optischen Plattengeräten mit
Batterien zur Spannungsversorgung problematisch ist.
Aus der den Oberbegriff von Anspruch 1 bildenden Druckschrift US 4,752,117
ist eine Antriebsvorrichtung für eine Objektivlinse bekannt, mit einer Grund
platte, einem auf der Grundplatte angeordneten Objektivlinsenhalter, Perma
nentmagneten, Spurführungsspulen sowie einer Fokussierspule.
Aus der Druckschrift EP 0 233 380 ist es bekannt, Magnete als Ringsegmente
auszubilden, wobei der Mittelpunkt des Rings mit dem Mittelpunkt eines Objek
tivlinsenhalters zusammenfällt. Die ringförmigen Magnete sind am Außenumfang
des Objektivlinsenhalters angeordnet.
In der den Oberbegriff von Anspruch 7 bildenden Druckschrift US 4,988,165
wird eine Antriebsvorrichtung für eine Objektivlinse beschrieben, bei der an ei
nem verdrehbaren Objektivlinsenhalter ein Ausgleichsgewicht angebracht ist,
damit der Schwerpunkt des Objektivlinsenhalters auf seiner Drehachse liegt.
Daher bestand ein zu lösendes technisches Problem darin, den Spalt zwischen
dem Permanentmagneten und jeder Spule zu verkleinern und die Anzahl derjeni
gen Teile soweit wie möglich zu verringern, die das Gewicht für den Gewichts
ausgleich und dergleichen für die Objektivlinse erhöhen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Antriebsvorrichtung für eine Ob
jektivlinse anzugeben, bei der der Spalt zwischen dem Permanentmagneten und
der Fokussierspule oder der Spurführungsspule möglichst klein ist.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Antriebsvorrichtung gemäß An
spruch 1 oder gemäß Anspruch 7 gelöst. Vorteilhafte Weiterentwicklungen sind
den Unteransprüchen zu entnehmen.
Die Erfindung ist in verschiedenen Erscheinungsformen durch die jeweiligen
Merkmale der unabhängigen Ansprüche gegeben. Diese Erscheinungsformen
weisen jeweils mindestens eine der folgenden Eigenschaften auf: der Spalt zwi
schen dem Perma
nentmagneten und der Fokussierspule oder der Spurführungs
spule ist klein; die in jeder Spule erzeugte elektromagneti
sche Kraft wird gut genutzt, was zu hoher Empfindlichkeit
auf die Steuersignale führt, die jeder Spule zugeführt wer
den; das Gewicht beweglicher Teile, die die Objektivlinse
halten, ist niedrig; und die optische Aufnahmevorrichtung
kann klein ausgebildet werden.
Bei einer Antriebsvorrichtung gemäß einer Erscheinungsform
der Erfindung sind erste und zweite Permanentmagnetteile am
beweglichen Teil an solchen Stellen angebracht, die einan
der gegenüberstehen, wobei die Rotationsachse des bewegli
chen Teils die Mitte bildet. Die ersten und zweiten Perma
nentmagnetteile weisen äußere Umfangsflächen entlang koaxia
len Kreisen auf, wobei die Rotationsachse die Mitte bildet.
Die erste und die zweite Fokuseinstellspule sowie die erste
und die zweite Spurführungseinstellspule sind am Grundplat
tenteil so angebracht, daß sie den Außenumfangsflächen der
ersten und zweiten Permanentmagnetteile gegenüberstehen.
Daher kann der Spalt zwischen einem Permanentmagnetteil und
einer Fokussiereinstellspule oder einer Spurführungsein
stellspule minimiert werden. Dies verbessert die Empfind
lichkeit auf die an jede Spule gelegten Steuersignale. Die
ersten und zweiten Permanentmagnetteile weisen Außenformen
auf, die Innenumfangs- und Außenumfangsflächen entlang ko
axialer Kreise bilden, wobei die Rotationsachse des bewegli
chen Teils die Mitte ist, und sie weisen Magnetpole auf, die
an den Innenumfangsflächen und den Außenumfangsflächen aus
gebildet sind. Da die ersten und zweiten Permanentmagnettei
le auf diese Weise ausgebildet sind, weisen sie abhängig von
den jeweiligen Erfordernissen minimale Größe auf. Dies ver
ringert das Gewicht des beweglichen Teils mit dem Permanent
magnetteil weiter, und daher kann eine Antriebsvorrichtung
für eine Objektivlinse erhalten werden, die klein ist, wenig
Leistung aufnimmt und über hohe Antriebsempfindlichkeit ver
fügt.
Bei einer Antriebsvorrichtung gemäß einer anderen Erschei
nungsform der Erfindung ist das Permanentmagnetteil am be
weglichen Teil an einer Position angebracht, die der Objek
tivlinse gegenüberliegt, wobei die Rotationsachse des beweg
lichen Teils die Mitte bildet. Dadurch wird der Gewichtsaus
gleich des beweglichen Teils in solcher Weise aufrecht er
halten, daß die Rotationsachse durch den Schwerpunkt des be
weglichen Teils geht. Auf diese Weise kann das Permanentma
gnetteil bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung auch als Ge
wichtsausgleich für das bewegliche Teil dienen. Daher kann
das Gewicht der Antriebsvorrichtung weiter verringert wer
den, und es kann auch ihre Größe verkleinert werden.
Wie oben beschrieben, kann bei der Erfindung durch Verklei
nern des Spalts zwischen dem Permanentmagneten und jeder
Spule soweit wie möglich die durch jede Spule erzeugte elek
tromagnetische Kraft voll genutzt werden, und beim Antreiben
der Objektivlinse durch Bewegen des Permanentmagneten kann
die Empfindlichkeit auf das an jede Spule angelegte Steuer
signal verbessert werden. Da das Permanentmagnetteil auch
als Gewichtsausgleich für das bewegliche Teil genutzt werden
kann, kann das Gesamtgewicht des beweglichen Teils ernied
rigt werden. Daher kann die Empfindlichkeit auf das an jede
Spule gelegte Steuersignal beim Betreiben der Objektivlinse
weiter erniedrigt werden. Durch Verwenden der erfindungsge
mäßen Antriebsvorrichtung für eine Objektivlinse kann eine
optische Aufnahmevorrichtung weiter verkleinert werden.
Die vorstehenden sowie andere Aufgaben, Merkmale, Gesichts
punkte und Vorteile der Erfindung gehen aus der folgenden,
detaillierten Beschreibung der Erfindung in Verbindung mit
den beigefügten Zeichnungen noch besser hervor.
Fig. 1 ist eine schematische Seitenansicht, die ein Beispiel
eines optischen Plattengeräts zeigt, das eine erfindungsge
mäße Antriebsvorrichtung für eine Objektlinse beinhaltet.
Fig. 2 ist eine Draufsicht auf ein erstes Ausführungsbei
spiel einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung für eine
Objektivlinse.
Fig. 3 ist ein Teilquerschnitt entlang der Linie III-III von
Fig. 2.
Fig. 4 ist eine Seitenansicht der in Fig. 2 dargestellten
Antriebsvorrichtung.
Fig. 5 ist eine Draufsicht auf ein zweites Ausführungsbei
spiel einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung für eine
Objektivlinse.
Fig. 6 ist ein Teilquerschnitt entlang der Linie VI-VI von
Fig. 5.
Fig. 7 ist eine Seitenansicht der in Fig. 5 dargestellten
Antriebsvorrichtung.
Unter Bezugnahme auf Fig. 1 wird nun ein Beispiel eines op
tischen Plattengeräts beschrieben, das eine erfindungsgemäße
Antriebsvorrichtung für eine Objektivlinse beinhaltet. Gemäß
Fig. 1 beinhaltet das optische Plattengerät, das als Gerät
zum Aufzeichnen und Wiedergeben optischer Information dient,
einen Motor 200 und eine optische Aufnahmevorrichtung. Vom
Motor 200 wird eine Platte 100 drehend angetrieben. Die op
tische Aufnahmevorrichtung verfügt über ein Gehäuse 300 und
eine Antriebsvorrichtung 400 für eine Objektivlinse. Das Ge
häuse 300 beinhaltet eine Laserlichtquelle 300a und einen
Ablenkspiegel 300b. Die Objektivlinse 12 ist im optischen
Pfad zwischen dem Ablenkspiegel 300b und der optischen Plat
te 100 angeordnet, und sie wird von der Antriebsvorrichtung
400 gehalten. Ein von der Laserlichtquelle 300a ausgestrahl
ter Laserstrahl 600 wird vom Ablenkspiegel 300b reflektiert.
Danach läuft der Laserstrahl 600 durch die Objektivlinse 12
und konvergiert auf einer Oberfläche eines in der optischen
Platte 100 enthaltenen Plattenaufzeichnungsmediums 100a. Da
durch wird durch auf dem Plattenaufzeichnungsmedium 100a
ausgebildete optische Flecke Aufzeichnung, Wiedergabe und
Löschung von Information optisch ausgeführt. Die optische
Aufnahmevorrichtung beleuchtet die optische Platte 100 mit
dem Laserstrahl 600 und nimmt das von der optischen Platte
100 reflektierte Licht auf. Die optische Aufnahmevorrichtung
wird von einem Vorschubmechanismus in radialer Richtung der
optischen Platte 100 bewegt. Der Vorschubmechanismus weist
eine Antriebseinrichtung wie einen Linearmotor auf. Die er
findungsgemäße Antriebsvorrichtung 400 bewegt die Objektiv
linse 12 nach oben, nach unten, nach links und nach rechts,
um die Konvergenzposition des Laserstrahls 600 (Position zum
Ausbilden des Strahlflecks) in solcher Weise zu steuern, daß
er der Aufzeichnungsspur auf dem Plattenaufzeichnungsmedium
100a folgt. Eine Elektromagnetspule 500 erzeugt ein Magnet
feld zum Aufzeichnen oder zum Löschen von Information auf
dem Plattenaufzeichnungsmedium 100a.
Wenn im oben beschriebenen optischen Plattengerät die opti
sche Platte 100 zu betreiben ist, bewegt sich der Informa
tionsspurabschnitt der optischen Platte 100 wegen Schwan
kungen der Lage der Oberfläche beim Drehen der Platte nach
oben und nach unten (d. h. in Richtung der optischen Achse).
Ferner bewegt sich der Informationsspurabschnitt der opti
schen Platte 100 wegen Exzentrizität zwischen der Drehachse
der Platte und der die Platte antreibenden Achse des Motors
200 nach links und nach rechts (d. h. in radialer Richtung
der Platte). Daher wird die Objektivlinse 12 von der An
triebsvorrichtung 400 in Richtung der optischen Platte (Fo
kussierrichtung) in bezug auf die Oberfläche des Plattenauf
zeichnungsmediums 100a der optischen Platte 100 bewegt. Fer
ner wird die Objektivlinse 12 von der Antriebsvorrichtung
400 in radialer Richtung (Spurführungsrichtung) der opti
schen Platte 100 bewegt. Demgemäß wird die Objektivlinse 12
abhängig von der Lageänderung der Oberfläche des Plattenauf
zeichnungsmediums 100a und der exzentrischen Drehung der
Platte bewegt. Auf diese Weise kann der Laserstrahl 600
dauernd genau auf den Informationsspurabschnitt konvergiert
werden.
Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Antriebsvor
richtung für eine Objektivlinse wird nun unter Bezugnahme
auf die Fig. 2 bis 4 beschrieben. Eine Grundplatte 1 bildet
einen Teil eines Gehäuses der Antriebsvorrichtung. Die
Grundplatte 1 ist eine rechteckige, ebene Platte mit einem
Befestigungsabschnitt 2. In der Grundplatte 1 ist ein Durchgangs
loch 3 vorhanden. Der Laserstrahl tritt durch die Objektiv
linse 12 und das Durchgangsloch 3 durch. Ein Haltekörper zum
Antreiben der Objektivlinse (nachfolgend einfach als Halte
körper bezeichnet) 4 ist am Befestigungsabschnitt 2 der
Grundplatte 1 befestigt, und zwar mittels eines Stifts 6,
der beim Beispiel in einen Befestigungsabschnitt 5 des Hal
tekörpers 4 gesteckt ist. Der Haltekörper 4 weist Scharnier
abschnitte 7a, 7a, 7b, 7b Scharnierabschnitte 9a, 9b sowie
einen Befestigungsabschnitt für den Objektivlinsenhalter
(nachfolgend kurz als Halterbefestigungsabschnitt bezeich
net) 10 auf. Die Scharnierabschnitte 7a, 7a, sowie 7b, 7b
sind örtlich dünner ausgebildet, so daß sie dadurch, daß
diese Abschnitte flexibel sind, in Fokussierrichtung schwin
gen können. Die Scharnierabschnitte 9a und 9b sind örtlich
dünner ausgebildet, so daß sie in zwei Richtungen schwingen
können, d. h. in Fokussierrichtung und in Spurführungsrich
tung, was durch ihre Flexibilität und mittels ebener, drei
eckiger Verbindungsabschnitte 8a und 8b erfolgt. Die Schar
nierabschnitte 7a, 7b, die Verbindungsabschnitte 8a, 8b so
sie die Scharnierabschnitte 9a und 9b weisen einen Parallel
verbindungsmechanismus auf. Durch diesen kann sich der Hal
tekörper 4 in Fokussierrichtung bewegen, d. h. in Richtung
der optischen Achse der Objektivlinse 12. Durch die Schar
nierabschnitte 9a und 9b kann sich der Haltekörper 4 in
Spurführungsrichtung bewegen, d. h. in einer Ebene rechtwink
lig zur Richtung der optischen Achse. Ein Haltekörper 4 mit
diesen Abschnitten wird integral aus Kunststoff gegossen.
Der Objektivlinsenhalter 11 ist an den Halterbefestigungsab
schnitt 10 angepaßt und an diesem befestigt. Die Außenum
fangsform des Objektivlinsenhalters 11 ist ein Kreisbogen,
wie dies in Fig. 2 dargestellt ist, wobei eine Linie, die
die Mitten der Scharnierabschnitte 9a und 9b verbindet die
Mitte ist. Im Objektivlinsenhalter 11 ist eine Objektivlinse 12 an
einem Vorsprungsende auf einer Linie befestigt, die den
Stift 6 mit dem Scharnierabschnitt 9a verbindet. Die Objek
tivlinse 12 kann sich durch den Parallelverbindungsmechanis
mus des Haltekörpers 4 in der Fokussierrichtung bewegen, die
parallel zur optischen Achse der Objektivlinse 12 liegt. In
Spurführungsrichtung, d. h. einer Ebene rechtwinklig zur op
tischen Achse der Objektivlinse 12, kann sich dieselbe durch
die Scharnierabschnitte 9a und 9b des Haltekörpers 4 bewe
gen.
Ein Paar kreisbogenförmiger Permanentmagnete 13a und 13b ist
in Anpassung an den Kreisbogenumfang des Objektivlinsenhal
ters 11 an diesem befestigt, wobei der Scharnierabschnitt 9a
den Mittelpunkt bildet. Magnetpole sind an den gekrümmten
Innen- und Außenumfangsflächen der Permanentmagnete 13a und
13b ausgebildet. Die Höhe der Permanentmagnete 13a und 13b
entspricht näherungsweise der Höhe des Haltekörpers 4. Fo
kussierspulen 14a und 14b sind so an der Grundplatte 1 be
festigt, daß sie den Außenseiten der Permanentmagnete 13a
und 13b unter Einhaltung eines jeweiligen kleinen Spalts ge
genüberstehen; sie weisen keinen Jochabschnitt auf. Die Spu
lenachsen jeder der Fokussierspulen 14a und 14b sind paral
lel zur optischen Achse der Objektivlinse 12. Spurführungs
spulen 15a, 15a sowie 15b, 15b sind an der Grundplatte 1 so
befestigt, daß sie ebenfalls den Außenseiten der Permanent
magnete 13a und 13b unter Einhaltung eines kleinen Spalts
gegenüberstehen; sie weisen keinen Jochabschnitt auf und
sind jeweils zu den beiden Seiten einer jeweiligen Fokus
sierspule 14a bzw. 14b angeordnet. Die Spulenachsen der
Spurführungsspulen 15a und 15b sind parallel zur Tangente
des Kreisbogens, der die Außenumfangsfläche der Permanent
magnete 13 und 13b bildet. Obwohl die Letzteren jeweils ein
Paar bilden, kann ein Paar auch durch mehrere kleine Perma
nentmagnetstücke in solcher Weise gebildet werden, daß sie
jeweils den Fokussierspulen 14a, 14b bzw. den Spurführungs
spulen 15a, 15a sowie 15b, 15b gegenüberstehen.
An symmetrischen Positionen sind Gewichte 16a und 16b am Ob
jektivlinsenhalter 11 so angebracht, daß die Scharnierab
schnitte 9a und 9b die Mitte bilden und sie an entgegenge
setzten Seiten der Objektivlinse 12 liegen. Sie sind vorhan
den, um den Gewichtsausgleich zur Objektivlinse 12 und dem
Paar Permanentmagneten 13a und 13b im Objektivlinsenhalter
11 zu bilden.
Die Permanentmagnete 13a und 13b auf dem Objektivlinsenhal
ter 11 bewegen sich in Fokussierrichtung, d. h. der Richtung
parallel zur optischen Achse der Objektivlinse 12, und zwar
durch eine elektromagnetische Kraft, die von dem durch die
Fokussierspulen 14a und 14b fließenden Strom hervorgerufen
wird. Die Wicklungsrichtung der Fokussierspulen 14a und 14b
wird aufgrund der Flemingschen Linkshandregel so einge
stellt, daß die elektromagnetischen Kräfte die genannte Wir
kungsrichtung aufweisen. Die Permanentmagnete 13a und 13b
drehen sich aufgrund der vom durch die Spurführungsspulen
15a und 15b fließenden Strom hervorgerufenen Kraft in Spur
führungsrichtung, wobei die Scharnierabschnitte 9a und 9b
die Mitte bilden. Die Wicklungsrichtung der Spurführungsspu
len 15a und 15b wird aufgrund der Flemingschen Linkshandre
gel so festgelegt, daß elektromagnetische Kräfte mit der ge
nannten Wirkungsrichtung erzeugt werden.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 5 bis 7 wird nun ein zweites
Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrich
tung für eine Objektivlinse beschrieben. Abschnitte, die mit
solchen des ersten Ausführungsbeispiels übereinstimmen, wie
es unter Bezugnahme auf die Fig. 2 bis 4 beschrieben wurde,
sind in den Fig. 5 bis 7 mit denselben Bezugszeichen verse
hen. Ähnlich wie beim vorstehend beschriebenen ersten Aus
führungsbeispiel ist der Haltekörper 4 zum Antreiben der Ob
jektivlinse an einem Befestigungsabschnitt 2 der Grundplatte
1 dadurch befestigt, daß ein Stift 6 in den Befestigungsab
schnitt 5 eingeschoben ist. Ein Objektivlinsenhalter 17 ist
an einem Halterbefestigungsabschnitt 10 des Haltekörpers 4
befestigt. Mindestens ein Abschnitt des Außenumfangs des Ob
jektivlinsenhalters 17 ist ein Kreisbogen, dessen Mittel
punkt ein Punkt auf einer Linie ist, die die Mitten der
Scharnierabschnitte 9a und 9b miteinander verbindet.
Ein Paar Permanentmagnete 18a und 18b ist am Objektivlinsen
halter 17 auf derjenigen Seite des Haltekörpers 4 ange
bracht, die der Objektivlinse 12 gegenüberliegt, und zwar an
symmetrischen Orten, wobei der Scharnierabschnitt 9a des Hal
tekörpers 4 die Mitte bildet. Die Kreisbogenform der Perma
nentmagnete 18a und 18b stimmt mit dem Kreisbogenumfang des
Objektivlinsenhalters 17 überein. An ihren gekrümmten Innen-
und Außenumfangsflächen sind Magnetpole ausgebildet. Fokus
sierspulen 19a und 19b sind an der Grundplatte 1 so befe
stigt, daß sie den Außenseiten der Permanentmagnete 18a und
18b unter Einhalten eines jeweiligen kleinen Spalts gegen
über stehen. Die Spulenachsen der Fokussierspulen 19a und
19b stehen parallel zur optischen Achse der Objektlinse 12.
Spurführungsspulen 20a und 20b sind so an der Grundplatte 1
befestigt, daß sie den Außenseiten der Permanentmagnete 18a
und 18b unter Einhalten eines jeweiligen kleinen Spalts ge
genüberstehen. Sie sind in Seitenabschnitten der Fokussier
spulen 19a und 19b auf der Seite der Objektivlinse 12 ange
ordnet. Die Spulenachsen der Spurführungsspulen 20a und 20b
stehen parallel zur Tangente des Kreisbogens, der die Außen
umfangsfläche der Permanentmagnete 18a und 18b bildet. Beim
Objektivlinsenhalter 17 ist die Anordnung der Permanentma
gnete 18a, 18b z. B. so bestimmt, daß guter Gewichtsausgleich
zur Objektivlinse 12 und dem Paar Permanentmagnete 18a und
18b besteht, wobei die Scharnierabschnitte 9a und 9b die Mitte
bilden. Genauer gesagt, wird die Anordnung der Permanentma
gnete 18a und 18b so bestimmt, daß der Schwerpunkt des Ob
jektivlinsenhalters 17 auf einer Linie liegt, die die Mitten
der Scharnierabschnitte 9a und 9b miteinander verbindet.
Beim oben beschriebenen ersten und zweiten Ausführungsbei
spiel kann der Spalt zwischen dem Permanentmagneten und der
Fokussierspule sowie zwischen dem Permanentmagneten und der
Spurführungsspule in idealer Weise klein eingestellt werden.
Beim zweiten Ausführungsbeispiel können die Permanentmagnete
18a und 18b zugleich als Gewicht dienen, wie es in Zusammen
hang mit dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben wurde.
Beim oben beschriebenen ersten und zweiten Ausführungsbei
spiel weist der Haltekörper zum Antreiben der Objektivlinse
einen Parallelverbindungsmechanismus auf, der unter Verwen
dung von Flanschabschnitten aus Kunststoff gebildet ist. Je
doch kann statt dessen z. B. auch eine Parallelführungsblatt
feder, ein elastisches Drahtmaterial und dergleichen verwen
det werden.
Claims (7)
1. Antriebsvorrichtung für eine Objektivlinse (12), mit
- - einer Grundplatte (1);
- - einem auf der Grundplatte angeordneten Objektivlinsenhalter (11), der längs einer parallel zur optischen Achse der Objektivlinse (12) und außerhalb der Objektivlinse verlaufenden Achse (9a, 9b) bewegbar ist und der um diese Achse drehbar ist;
- - ersten und zweiten Permanentmagneten (13a, 13b), die bezüglich der Drehachse des Objektivlinsenhalters gegenüberliegend angeordnet sind und deren Magnetisierung senkrecht zur Drehachse des Objektivlin senhalters ist;
- - ersten und zweiten Spurführungsspulen (15a, 15b), deren Spu lenachsen senkrecht zur Drehachse des Objektivlinsenhalters sind; und mit
- - einer ersten Fokussierspule (14a), deren Spulenachse parallel zur Drehachse des Objektivlinsenhalters ist;
- - die ersten und zweiten Permanentmagnete (13a, 13b) als Ringseg mente mit Ringmittelpunkt auf der Drehachse (9a, 9b) des Objektivlinsen halters (11) ausgebildet und am Außenumfang auf dem Objektivlinsen halter diametral gegenüberliegend zu dessen Drehachse angebracht sind;
- - die erste Fokussierspule (14a) und die erste Spurführungsspule (15a) sowie eine zweite Fokussierspule (14b) und die zweite Spurfüh rungsspule (15b) diametral gegenüberliegend zur Drehachse des Objek tivlinsenhalters auf der Grundplatte (1) um die ersten und zweiten Perma nentmagnete in einer Ebene senkrecht zur Drehachse des Objektivlinsen halters angeordnet sind; und daß
- - die Spulenachsen der ersten und zweiten Spurführungsspulen tangential zu einem fiktiven Kreis um die Drehachse des Objektivlinsen halters verlaufen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Objektivlinsenhalter (11) eine Außenfläche aufweist, die zur Außenum
fangsfläche der ersten und zweiten Permanentmagnete (13a, 13b) ausge
richtet ist.
3. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Objektivlinse (12) an einem Ende des Objektivlin
senhalters (11) angeordnet ist,
und daß ein vorgegebenes Gewicht (16a, 16b)
am anderen Ende des Objektivlinsenhalters (11) angeordnet ist, daß der Objektivlinse (12) ge
genüberliegt, wobei die Drehachse (9a) des Objektivlinsenhalters die Mitte
zwischen Gewicht (16a, 16b) und Objektivlinse (12) bildet.
4. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekenn
zeichnet durch einen beweglichen Haltekörper (4), der aus nachgiebigem
Material gebildet ist und den Objektivlinsenhalter (11) mit der Grundplat
te (1) verbindet.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der
bewegliche Haltekörper (4) einen Scharnierabschnitt (7a, 7b, 9a, 9b) auf
weist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die
Drehachse des Objektivlinsenhalters (11) durch den Scharnierabschnitt
(9a, 9b) hindurchgeht.
7. Antriebsvorrichtung für eine Objektivlinse (12), mit
- - einer Grundplatte (1);
- - einem auf der Grundplatte angeordneten Objektivlinsenhalter (17), der längs einer parallel zur optischen Achse der Objektivlinse und außerhalb der Objektivlinse verlaufenden Achse bewegbar ist und der um diese Achse drehbar ist; und mit
- - Permanentmagneten (18a, 18b); Spurführungsspulen (20a, 20b) und Fokussierspulen (19a, 19b), wobei
- - der Schwerpunkt des Objektivlinsenhalters durch Ausgleichsge wichte auf dessen Drehachse liegt;
- - die Permanentmagnete (18a, 18b) auf dem Objektivlinsenhalter (17) um dessen Drehachse angeordnet sind;
- - die Spurführungsspulen (20a, 20b) und die Fokussierspulen (19a, 19b) den Permanentmagneten benachbart auf der Grundplatte (1) ange ordnet sind; und daß
- - die Permanentmagnete die Ausgleichsgewichte sind.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8128 | New person/name/address of the agent |
Representative=s name: PATENTANWAELTE MUELLER & HOFFMANN, 81667 MUENCHEN |
|
D2 | Grant after examination | ||
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