DE68921594T2

DE68921594T2 - Steuerungsgerät für Objektivlinse.

Info

Publication number: DE68921594T2
Application number: DE68921594T
Authority: DE
Inventors: Tomoyuki C O Patents Di Ishida; Yuhei C O Patents Di Kobayashi
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1988-12-29
Filing date: 1989-12-11
Publication date: 1995-07-06
Anticipated expiration: 2009-12-12
Also published as: KR0150201B1; JP2684738B2; EP0376531B1; US5144607A; JPH02179932A; MY105077A; DE68921594D1; KR900010681A; EP0376531A1

Description

Diese Erfindung betrifft Objektivlinsen-Steuereinrichtungen für eine optische Abtasteinrichtung eines Aufzeichnungsund/oder Wiedergabegeräts für eine optische Platte, beispielsweise eine Video-Langspielplatte, zum Aufzeichnen und/oder Wiedergeben von Datensignalen auf oder von einer optischen Platte.
Bei einer bekannten optischen Abtasteinrichtung wird ein von einer eingebauten Lichtquelle, beispielsweise einem Halbleiterlaserelement emittierter Lichtstrahl von einer Objektivlinse und anderen optischen Einrichtungen, beispielsweise einer Kollimatorlinse oder einem Strahlteiler auf eine Signalaufzeichnungsfläche einer optischen Platte konvergiert, und der von der Aufzeichnungsfläche reflektierte Lichtstrahl wird von einem Photodetektor zur Wiedergabe der vorher auf der optischen Platte aufgezeichneten Datensignale detektiert oder Datensignale werden durch konvergieren eines Lichtstrahls auf die Aufzeichnungsfläche aufgezeichnet.
Bei dieser Art optischer Aufzeichnungseinrichtung ist die Objektivlinse in zwei zueinander orthogonalen Richtungen bewegbar, d.h. in Richtung längs der optischen Achse, beispielsweise in einer Fokussierungsrichtung, und in einer zur optischen Achse orthogonalen Richtung, beispielsweise einer Nachführrichtung.
Unter Bezugnahme auf die Figuren 1 und 2 weist eine Objektivlinsen-Antriebseinheit einen Linsen-Spulen-Trägerkörper 104 auf, der von einem auf einer Basisplatte 101 mittels eines Linsen-Spulen-Trägerkörper-Halterungsarmes 103 befestigten Halterungsteils 102 gehaltert ist. Der Halterungsarm 103 ist aus elastischem Material, beispielsweise einem Kunstharz gebildet und mit einem ersten und zweiten Gelenk 103a bzw. 103b reduzierter Dicke versehen, die im rechten Winkel zueinander angeordnet sind. Infolgedessen kann der Linsen-Spulen-Trägerkörper 104 durch den an den Gelenken 103a und 103 elastisch verformten Halterungsarm 103 in zwei Richtungen, d.h. in der Fokussierungsrichtung f und der Nachführrichtung t, die beide in der Figur 1 gezeigt sind, verschoben oder ausgelenkt werden.
An dem Linsen-Spulen-Trägerkörper 104 sind eine Objektivlinse 105, ein Paar Fokussierungsspulen 106 und ein Paar Nachführspulen 107 auf dem äußeren Umfang der Fokussierungsspulen 106 angebracht.
Den Spulen 106 und 107 liegen ein Paar auf der Basisplatte 101 befestigte Magnetjoche 108 und ein Paar auf den Jochen 108 befestigte Magnete 109 gegenüber. Jedes der Joche 108 ist durch ein Paar aufrecht stehender Segmente 108a und 108b gebildet, die als U-förmiges Element ausgebildet sind, und der Magnet 109 ist auf der lateralen Innenseite eines Segments 108a angebracht, während das andere Segment 108b in die zugeordnete Fokussierungsspule 106 in Form eines hohlen rechteckigen Teils eingebracht ist. Jedem Magneten 109 liegt die zugeordnete Nachführspule 107 gegenüber, die in Form einer flachen Platte gewickelt und auf dem äußeren Umfang der zugeordneten Spule 106 plaziert ist.
Die Spulen 106 und 107, die Joche 108 und die Magnete 109 bilden einen magnetischen Schaltkreis, und der elektrische Steuerstrom wird den Spulen 106 und 107 zugeführt, um den Linsen-Spulen-Trägerkörper 104 in den zwei obigen Richtungen zu betreiben.
Auf dem Linsen-Spulen-Trägerkörper 104 ist auf der der Objektivlinse 105 in Bezug auf das zweite Gelenk 103b gegenüberliegenden Seite ein Schwinghebel 110 derart befestigt, daß die Position des Schwerpunktes der beweglichen Teile einschließlich des Linsen-Spulen-Trägerkörpers 104, der Objektivlinse 105 und der Spulen 106 und 107 in Übereinstimmung mit dem Gelenk 103b gebracht ist, um eine optimale Steuerung des Linsen-Spulen-Trägerkörpers 104 in den zwei Richtungen zu ermöglichen.
Bei dieser optischen Abtasteinrichtung wird die Objektivlinse 105 auf der Basis von Ausgangssignalen aus dem Photodetektor gesteuert, um die Fokussierungs- und Nachführ-Servosteueroperationen auszuführen.
Die Funktion der Fokussierungs-Hilfssteuerung liegt darin, zu bewirken, daß der auf die Signalaufzeichnungsfläche gestrahlte Lichtstrahl immer genau auf die Aufzeichnungsfläche konvergiert ist, auch in den Fällen, bei denen die optische Platte nicht in einer vorbestimmten Ebene rotiert, sondern unduliert. Infolgedessen wird die Objektivlinse 105, so lange die Fokussierungshilfe gesteuert wird, so angetrieben, daß der Abstand zwischen ihr und der optischen Platte immer auf einem vorbestimmten Wert gehalten ist.
Andererseits liegt die Funktion der Nachführhilfe darin, zu bewirken, daß der durch die Konvergenz des optischen Strahls gebildete Strahlfleck genau der auf der Aufzeichnungsfläche ausgebildeten Aufzeichnungsspur folgt, auch dann, wenn die optische Platte exzentrisch rotiert.
Da das Objektivlinsen-Halterungsteil diese so haltert, daß sie in der Fokussierungs- und der Nachführrichtung auslenkbar ist, sind ein aus vier runden Stäben bestehender Halterungsarmabschnitt, wie er aus unserem offengelegten japanischen Gebrauchsmuster JP-U-01-24524 hervorgeht, und ein System vorgeschlagen worden, das einen aus zwei Sätzen aus im rechten Winkel zueinander angeordneten parallelen Federblättern bestehenden Halterungsarmabschnitt und einen eine Objektivlinse halternden und vom Halterungsarmabschnitt auslenkbar gehalterten Linsen-Spulen-Trägerkörper aufweist.
Bei der die aus runden Stäben zusammengesetzten vier Halterungsarme, wie sie in unserem veröffentlichten japanischen Gebrauchsmuster JP-U-01-24 524 gezeigt sind, verwendenden Linsensteuereinrichtung treten jedoch im Zusammenhang mit der Herstellung und dem Zusammenbau Schwierigkeiten auf, da jeder Halterungsarm an dem die Objektivlinse halternden Linsen- Spulen-Trägerkörper angebracht werden muß.
Auch muß zwischen dem Linsen-Spulen-Trägerkörper und einem stationären Teil ein Schaltdraht vorgesehen werden, um der im Linsen-Spulen-Trägerkörper vorgesehenen Nachführspule und Fokussierungsspule den Betriebs- bzw. Steuerstrom zuzuführen. Dieser Schaltdraht muß aus einem extrem dünnen Draht, beispielsweise einem Litzendraht bestehen, der ausreichend flexibel ist, damit er verschiebbar ist, um dem Linsen-Spulen- Trägerkörper ohne übermäßige Lastausübung während der Bewegung der Objektivlinse zu folgen. Da dieser Litzendraht dünn ist und nur eine begrenzte mechanische Festigkeit aufweist, muß er sorgfältig gehandhabt werden, wodurch Schwierigkeiten bei der Drahtanschlußoperation auftreten.
Deshalb ist in der japanischen Patentschrift JP-A-1-37733 vorgeschlagen, daß der Halterungsarm aus zwei Sätzen paralleler Federblättern, die als gedruckte Schaltungsplatte ausgebildet und in im rechten Winkel zueinander stehenden Richtungen angeordnet sind, besteht.
In diesem Fall ist es jedoch notwendig, ein Zwischenstützteil vorzusehen, welches ein die Objektivlinse in der Längs- oder Fokussierungsrichtung verschiebendes erstes Federblatt und ein die Objektivlinse in der Quer- oder Nachführrichtung verschiebendes zweites Federblatt miteinander verbindet, so daß das Gewicht der Einrichtung vergrößert wird, und folglich kann die Einrichtung aufgrund einer teilweisen Resonanz, zusätzlich zu der bei der Resonanzfrequenz, die durch das Gewicht des Halterungsarms und der beweglichen Teile bestimmt ist, Vibrationen unterworfen werden. Die Vibrationen aufgrund der teilweisen Resonanz erweisen sich häufig als schädliche Resonanzschwingungen, welche den zweiaxialen Betrieb des Halterungsarms beeinflussen.
Wenn andererseits der Linsen-Spulen-Trägerkörper in der Fokussierungsrichtung und/oder Nachführrichtung betrieben wird, ist es günstig, wenn das erste oder zweite Federblatt nur in einer Richtung normal zum anderen Federblatt verschoben wird. In der Praxis werden jedoch teilweise Biegungen oder Verformungen derart erzeugt, daß die Objektivlinse nicht in Abhängigkeit von dem Steuerbetriebsstrom in der Fokussierungs- und Nachführrichtung mit hoher Ansprechcharakteristik verschoben werden kann, und es werden auch schädliche Resonanzschwingungen aufgrund der teilweisen Verbiegungen oder Verformungen erzeugt.
Da überdies bei der in Figur 1 gezeigten Objektivlinsen-Steuereinrichtung der Linsen-Spulen-Trägerkörper-Halterungsarm 103 aus Kunstharz gebildet ist, können sich die Eigenschaften des Harzmaterials mit der vorherrschenden Temperatur ändern, so daß die Charakteristiken der Fokussierungshilfe oder der Nachführhilfe beeinflußt werden können und dadurch stabile Fokussierungs- und Nachführ-Servosteueroperationen verhindert sind. Außerdem sind die Dicken des ersten und zweiten Gelenkes schwierig zu steuern und Fluktuationen in diesen Dicken geben Anlaß zu Fluktuationen in der Federkonstanten der Gelenke, so daß es schwierig ist, Gelenke gleichmäßiger Eigenschaften in Massenproduktion zu erzeugen.
Auch sind bei der in Figur 1 gezeigten Objektivlinsen-Steuereinheit die dem Linsen-Spulen-Trägerkörper zugekehrten Joche 108 durch Biegen von Metallblech in eine U-Form gebildet, wobei sie auf der Basisplatte derart plaziert sind, daß die Magnete der Spulen des Linsen-Spulen-Trägerkörpers einander zugekehrt sind. Da die durch die Magnete an den Jochen erzeugte elektromagnetische Kraft und der der Fokussierungsspule und Nachführspule des Linsen-Spulen-Trägerkörpers zugeführte Servostrom in einem Abstand von einer an der Basisplatte 100 befestigten Einstellschraube 111 wirkt, können die Joche 108 nicht vollständig befestigt werden, so daß aufgrund der elektromagnetischen Kraft übermäßige Schwingungen in den Jochen 108 auftreten können. Da insbesondere die Joche 108 aufrecht stehen und folglich an ihren Enden frei sind, können die Segmente 108b so schwingen, wie es durch gestrichelte Linien in der Figur 3 angedeutet ist.
Diese Schwingungen tendieren dazu, die Nachführbewegung des Linsen-Spulen-Trägerkörpers in Abhängigkeit von dem Servosignal zu beeinflussen und resultieren in Fokussierungs- oder Nachführfehlern derart, daß die Aufzeichnungs- und oder Wiedergabecharakteristiken verschlechtert werden.
Aus der japanischen Patentanmeldung JP-A-60253030, auf welcher der Oberbegriff des beigefügten Anspruchs 1 basiert, geht eine Objektivlinsen-Steuereinrichtung hervor, bei welcher zwei Paare Federn, deren jedes zwei parallele Blattfedern aufweist, die in Ebenen angeordnet sind, welche im rechten Winkel zu den Ebenen stehen, in denen das andere Paar angeordnet ist, eine Objektivlinse derart haltern, daß sie sowohl in Richtung der optischen Achse als auch senkrecht dazu verschiebbar ist und ein Spulen zugeführter Strom die Objektivlinse gegen die Wirkung der Federn bewegt.
Gemäß der Erfindung ist eine Objektivlinsen-Steuereinrichtung für eine optische Abtasteinrichtung eines Aufzeichnungs- und oder Wiedergabegeräts für eine optische Platte, beispielsweise eine Video-Langspielplatte, bereitgestellt, die aus Blattfederteilpaaren, die sich in in rechten Winkel zueinander stehenden Ebenen erstrecken,
einem Objektivlinsen-Spulen-Trrägerkörper, in welchem eine Objektivlinse und Steuerspulen angeordnet sind, und der in einer zur optischen Achse der Objektivlinse parallelen Richtung und in einer zur optischen Achse der Objektivlinse orthogonalen Ebene auslenkbar gehaltert ist, und Magneten, die in einem Magnetjoch den Steuerspulen zugekehrt gehaltert sind,
aufweist und dadurch gekennzeichnet ist, daß die Blattfederteile ein rechtwinkelig rahmenförmiges Blattfederteil mit zwei parallelen Armen, die ein Paar Haltearmabschnitte bilden, und mit zwei parallelen Armen, die ein die Enden der Haltearmabschnitte miteinander verbindendes Paar Verbindungsblattabschnitte bilden, aufweisen, wobei das rechtwinkelig rahmenförmige Blattfederteil an zwei Stellen derart um 90º gebogen ist, daß die Haltearmabschnitte in im rechten Winkel zu den Verbindungsblattabschnitten stehenden Ebenen liegen und wobei die Verbindungsblattabschnitte elastisch auslenkbare Abschnitte aufweisen, die nur in Richtung normal zur Auslenkung längs der Dicke der Haltearmabschnitte oder in Richtung der Dicke der Verbindungsblattabschnitte elastisch auslenkbar sind.
Infolgedessen ist das Magnetjoch durch einen rechteckigen Rahmen gebildet und kann durch die Haltearmabschnitte des Objektivlinsen-Halterungsteils und die elastisch auslenkbaren Abschnitte der Verbindungsblattabschnitte nur in zwei zueinander normalen Richtungen elastisch ausgelenkt werden, so daß auf die Objektivlinse in der Fokussierungs- und Nachführrichtung eine Fokussierungs- und Nachführ-Servosteuerung ausgeübt werden kann. Indem das Linsen-Halterungsteil als ein einzelnes Blattfederteil ausgebildet ist, kann die gesamte Resonanzfrequenz gleichförmig gemacht werden, um das Auftreten von Schwingungen aufgrund teilweiser Resonanzen zu verhindern.
Auch können die vier Seiten des durch einen rechteckigen Rahmen gebildeten Magnetjoches fest und mit autonomer Positionsregulierung aneinander befestigt werden.
Die Erfindung wird nun beispielhaft beschrieben, unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, in denen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind und
Figur 1 eine perspektivische Darstellung ist, welche eine bekannte Objektivlinsen-Steuereinrichtung zeigt,
Figur 2 eine perspektivische Explosionsdarstellung der Einrichtung nach Figur 1 ist,
Figur 3 eine vergrößerte schematische Darstellung ist, welche Schwingungen eines Magnetjochs der Einrichtung nach Figur 1 zeigt,
Figur 4 eine perspektivische Darstellung einer Ausführungsform einer Objektivlinsen-Steuereinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist,
Figur 5 eine perspektivische Explosionsdarstellung der Ausführungsform ist,
Figur 6 eine entfaltete Draufsicht eines Magnetjochs der Ausführungsform ist,
Figur 7 eine schematische ausschnitthafte Schnittdarstellung der Seiten des Magnetjochs ist,
Figur 8 eine entfaltete Draufsicht ist, welche ein Objektivlinsen-Halterungsteil zeigt,
Figur 9 eine perspektivische Explosionsdarstellung der Seiten eines Paares Objektivlinsen-Halterungsteile ist,
Figuren 10 bis 14 entfaltete Draufsichten sind, welche Modifikationen des Objektivlinsen-Halterungsteils zeigen, und
Figur 15 eine perspektivische Darstellung einer modifizierten Ausführungsform der Objektivlinsen-Steuereinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist.
Die zu beschreibenden Ausführungsformen der Objektivlinsen- Steuereinrichtung nach der vorliegenden Erfindung sind auf eine optische Abstasteinrichtung angewendet und so entworfen und konstruiert, daß der durch einen eine Lichtquelle, beispielsweise ein Halbleiterlaserelement, enthaltenden optischen Block emittierte Lichtstrahl einen Photosensor, beispielsweise eine Photodiode oder eine andere optische Einrichtung bestrahlt und auf die Signalaufzeichnungsfläche des optischen Aufzeichnungsmediums, beispielsweise eine optische Platte, konvergiert ist.
Unter Bezugnahme auf die Figuren 4 und 5 enthält die Objektivlinsen-Steuereinrichtung eine von einem Linsen-Spulen-Trägerkörper 1 gehalterte Objektivlinse 2, wenigstens ein die Objektivlinse 2 für eine Schwingbewegung halterndes Federblatt 3, auf dem Linsen-Spulen-Trägerkörper 1 befestigte Steuerspulen 6 und 7, den Steuerspulen 6 und 7 zugekehrt befestigte Magnete 5 und ein die Magneten 5 halterndes Magnetjoch 4.
Der Linsen-Spulen-Trägerkörper 1 ist durch das Federblatt 3 in dem in Form eines rechteckigen Rahmens ausgebildeten Joch 4 derart gehaltert, daß der Linsen-Spulen-Trägerkörper 1 den in dem Joch 4 befestigten Magneten 5 zugekehrt ist.
Das dem Linsen-Spulen-Trägerkörper 1 angepaßte Joch 4 ist, wie in Figur 6 gezeigt, aus einer flachen Platte hoher magnetischer Permeabilität gebildet, wobei drei Klappen auf den drei Seiten der Metallblechplatte zu aufrechten peripheren Wandabschnitten gebogen sind. Infolgedessen ist das Joch durch eine Bodenplatte 220, Seitenplatten 221 und 222 und eine Verbindungsplatte 223 gebildet, wobei die Seitenplatten 221 und 222 in Bezug auf die Bodenplatte 220 so gebogen sind, daß sie die Seitenwandabschnitte bilden, und Ansätze 221a und 222a der Seitenplatten 221 und 222 sind zur Bildung einer hinteren Seitenwand gebogen und miteinander verbunden. Die Verbindungsplatte 222 ist ebenfalls in Bezug auf die Bodenplatte 220 zur Bildung der vorderen Wand gebogen. Die Seitenwände sind beispielsweise durch Schweißen miteinander verbunden, um einen rechteckigen Rahmen zu vollenden. Durch Ausbildung des Jochs 4 als rechteckiger Rahmen sind die Seitenwände fest angebracht und verstärken einander, um das Auftreten von Schwingungen an den freien Enden der Seitenwände zu verhindern. Die Seitenwände können beispielsweise durch Stumpfschweißung a (Figur 7A) oder durch Punktschweißung b (Figur 7B) aneinander befestigt sein. Die vier Seiten des Rahmens können infolgedessen fest miteinander vereinheitlicht werden.
Es reicht aus, daß das Joch als rechteckiger Rahmen ausgebildet ist, so daß auf die Bodenplatte gelegentlich verzichtet werden kann. Infolgedessen können anstelle des Biegens eines einzelnen Blechs mehrere Blechabschnitte miteinander verbunden werden.
Auf dem Linsen-Spulen-Trägerkörper 1 weisen die Steuerspulen 6 und 7 Fokussierungsspulen 6 und Nachführspulen 7 zum Steuern der Objektivlinse 2 in den zwei Richtungen auf. Zusammen mit den Magneten 5, die an dem Joch 4 dem Linsen-Spulen-Trägerkörper 1 zugekehrt angebracht sind, ist ein Magnetschaltkreis definiert. Infolgedessen kann die Objektivlinse 2 innerhalb des Jochs 4 zweiaxial gesteuert werden.
An dem Magnetjoch 4 sind ein Paar innerer Joche 8 und 9 zum miteinander Verbinden der gegenüberliegenden Seitenwände und derart, daß sie in die Nachführspulen 7 zur Regulierung des Bewegungsbereiches der Objektivlinse 2 einbringbar sind, befestigt. Die inneren Joche 8 und 9 verbinden die Seitenwände des Joches 4 miteinander und verstärken sie vollständiger, um Schwingungen an den freien Bereichen der Seitenwände zu verhindern.
Die auf dem Linsen-Spulen-Trägerkörper 1 befestigte Objektivlinse 2 ist so entworfen und konstruiert, daß der von dem optischen Block emittierte Lichtstrahl auf die Signalaufzeichnungsfläche konvergiert wird. Die Objektivlinse 2 ist an der oberseitigen Oberfläche des aus Kunstharz gebildeten Linsen-Spulen-Trägerkörpers 1 angebracht, wobei der Lichtstrahl auf die Objektivlinse 2 fällt, nachdem er von einem im Linsen-Spulen-Trägerkörper 1 befestigten Spiegel 10 um 90º abgelenkt worden ist. Die Seitenwände des Joches 4 sind mit zentralen durchgehenden Löchern 11 zum Durchlassen des Lichtstrahls zum Spiegel 10 versehen.
Auf beiden Seiten des Linsen-Spulen-Trägerkörpers 1 sind senkrecht zur Lichtablenkungsrichtung Spulengehäuseabschnitte 12 vorgesehen. Die Spulengehäuseabschnitte 12 sind auf ihren beiden Seiten mit Öffnungen l3 versehen, durch welche die Nachführspulen 7, in welche die inneren Joche 8 und 9 eingebracht werden können, in die Spulengehäuseabschnitte 12 eingebracht sind.
Infolgedessen sind die zwei Nachführspulen 7 auf der Vorderund Hinterseite des Linsen-Spulen-Trägerkörpers 1 befestigt. Die Fokussierungsspulen 6 sind an den äußeren lateralen Seiten der Nachführspulen 7 befestigt.
Das Federblatt 3, welches die Objektivlinse 2 für eine Schwingbewegung in zwei im rechten Winkel zueinander stehenden Richtungen haltert, ist aus dünnem Blech, beispielsweise rostfreies Stahlblech, gefertigt und durch Biegen einer einzelnen rechteckigen Federblatts, wie es in Figur 8 gezeigt ist, gebildet.
Das Federblatt 3 in Form eines rechteckigen Rahmens ist durch ein Paar sich parallel zueinander erstreckende Halterungsblattabschnitte 14 und durch ein Paar die Enden der Halterungsblattabschnitte 14 miteinander verbindende Verbindungsblattabschnitte 15 gebildet. Nach Figur 9 sind die Halterungsblattabschnitte 14 in Bezug auf die Verbindungsblattabschnitte 15 um 90º gebogen, um einen oberen und unteren Armabschnitt 16 zu bilden. Die Armabschnitte 16 wirken in der Längsrichtung als Federblätter und können in der Dickenrichtung elastisch ausgelenkt werden. Der Faltabschnitt der Halterungsblattabschnitte 14 ist, wie bei 17 gezeigt, geschwächt, um das Biegen zu erleichtern.
Auf den Außenseiten der Verbindungsblattabschnitte 15 sind Halterungssegmente oder Klappen 18 und 19 mittels elastischer Ablenkungsabschnitte 20 gebildet, die nur in Richtung normal zur Auslenkung in der Richtung der Dicke des Armabschnitts 16 oder in der Dickenrichtung der Verbindungsblattabschnitte 15 ausgelenkt werden können. Die elastischen Auslenkungsabschnitte 20 sind durch zwei Verbindungsabschnitte 20a reduzierter Breite zwischen den Verbindungsblattabschnitten 15 und den Klappen 18 und 19 hergestellt und als Gelenke ausgebildet, die elastisch in der Dickenrichtung der Verbindungsblattabschnitte 15 ausgelenkt werden können. Die elastischen Auslenkungsabschnitte 20 sind an den Verbindungsblattabschnitten 15 vorgesehen.
Die Klappe 18 ist mit dem die Objektivlinse 2 halternden Linsen-Spulen-Trägerkörper 1 verbunden, während die Klappe 19 mit einem Halterungsteil 21 verbunden ist. Was die Art der Verbindung der Klappen 18 und 19 an dem Linsen-Spulen-Trägerkörper 1 oder dem Halterungsteil 21 betrifft, so besteht keine Beschränkung und es kann jede Einrichtung, mit der das Federblatt 3 fest an dem Linsen-Spulen-Trägerkörper 1 oder dem Halterungsteil 21 befestigt werden kann, beispielsweise Einstellschrauben oder Haftmittel bzw. Kleber, verwendet werden.
Die Funktion des Halterungsteils 21 liegt darin, das Federblatt 3 innerhalb des Jochs 4 zu haltern. Das Halterungsteil 21 ist durch in dem Joch 4 zum Haltern des Federblatts 3 in dem Joch 4 vorgesehene Halterungsschäfte 22 befestigt. Die Objektivlinse 2 kann im Joch 4 mittels des durch die Halterungsblattabschnitte 14 des Federblatts 3 gebildeten Halterungsarms und mittels des in den Verbindungsblattabschnitten 15 vorgesehenen elastischen Auslenkungsabschnitts 20 in zwei im rechten Winkel zueinander stehenden Richtungen schwingen. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist auf jeder Seite des Linsen-Spulen-Trägerkörpers 1 eines der Objektivlinsen-Federblätter 3 zum Haltern der Objektivlinse 2 befestigt.
Die Fokussierungsspulen 6 des von den Federblättern 3 gehalterten Linsen-Spulen-Trägerkörpers 1 sind den Magneten 5 im Joch 4 zugekehrt, wobei die inneren Joche 8 und 9 in die Nachführspulen 7 eingebracht sind. Die Spulen 6 und 7, die Magneten 5 und die Joche 4 bilden den magnetischen Schaltkreis.
Wenn der Fokussierungssteuerstrom den Fokussierungsspulen 6 zugeführt wird, wobei die Objektivlinse 2 von den Federblättern 3 zweiaxial schwingend gehaltert ist, wird der Linsen-Spulen-Trägerkörper 1 so gesteuert, daß er längs der in Figur 4 durch einen Pfeil f gezeigten optischen Achse der Objetkivlinse 2, d.h. in der Fokussierungsrichtung ausgelenkt wird. Wenn andererseits der Nachführsteuerstrom den Nachführspulen 7 zugeführt wird, wird der Linsen-Spulen-Trägerkörper 1 so gesteuert, daß er längs der in Figur 4 durch einen Pfeil t gezeigten und zur optischen Achse der Objektivlinse 2 normalen Richtung, d.h. in der Nachführrichtung ausgelenkt wird.
Ungeachtet des vereinfachten Aufbaus der oben beschriebenen Federblätter 3 kann die Objektivlinse 2 längs zweier Richtungen ausgelenkt werden, indem einfach die Halterungsblattabschnitte 14 der Federblätter in Form eines rechteckigen Rahmens um 90º in Bezug auf die Verbindungsblattabschnitte 15 gebogen werden.
Jedes Federblatt 3 ist durch Biegen eines einzelnen Federblatts aus homogenem Material hergestellt und durch die gleiche Komponente für die zwei Richtungen gebildet, so daß die Resonanzfrequenz als Ganzes konstant wird, um das Auftreten schädlicher Resonanzschwingungen zu verhindern. Insbesondere kann in der Nachführrichtung das Auftreten einer Resonanzschwingung im elastischen Auslenkungsabschnitt 20 aufgrund der feinen Verformungspunkte der elastischen Auslenkungsabschnitte 20 zwangsweise verhindert werden.
Andererseits werden mit den oben beschriebenen Federblättern 3 die Armabschnitte 16 und die Verbindungsblattabschnitte 15 nur in im rechten Winkel zueinander stehenden Richtungen ausgelenkt. Infolgedessen kann verhindert werden, daß die Biegung oder Auslenkung beim Steuern der Objektivlinse 2 auftritt, wodurch die Empfindlichkeits- bzw. Ansprechcharakteristik verbessert werden.
Infolgedessen kann durch Zuführen des erforderlichen Steuerstroms zu den Steuerspulen 6 und 7 der Linsen-Spulen-Trägerkörper 1 zu vorgeschriebenen Positionen gesteuert werden, um Fokussierungs- und Nachführ-Servosteueroperationen zuverlässig auszuführen.
Zum Zuführen des Stromes zu den Steuerspulen 6 und 7 zum Steuern der Objektivlinse 2 vom Hauptkörper des Aufzeichnungs- und/oder Wiedergabegeräts kann eine flexible gedruckte Schaltungsplatte an die Oberfläche jedes Federblattes 3 gebondet werden. Auf diese Weise kann der Strom leicht den Steuerspulen 6 und 7 zugeführt werden, während die Kraft der elastischen Auslenkung oder die Schwingungsdämpfungscharakteristiken der Armabschnitte 16 durch die flexible gedruckte Schaltungsplatte ebenfalls einstellbar ist.
Weitere Beispiele von Federblättern werden nun unter Bezugnahme auf die Figuren 10 bis 14 beschrieben.
Ein Federblatt 30, welches ein Objektivlinsen-Halterungsteil bildet und in Form eines rechteckigen Rahmens ausgebildet ist, so wie es in der Figur 10 gezeigt ist, weist mit U-förmigen Schlitzen 32 versehene Halterungsblattabschnitte 31 auf.
Die Schlitze 32 funktionieren so, daß die Kraft der elastischen Auslenkung der durch die Halterungsblattabschnitte 31 gebildeten Halterungsarmabschnitte eingestellt wird.
Zur Aufrechterhaltung des ausgeglichenen Zustandes der Halterungsarmabschnitte sind die Schlitze 32 vorzugsweise symmetrisch in den zwei Blattabschnitten 31 vorgesehen.
Ein Federblatt 40, welches ein Objektivlinsen-Halterungsteil bildet und in Form eines rechtwinkeligen Rahmens ausgebildet ist, so wie es in der Figur 11 gezeigt ist, weist Halterungsblattabschnitte 41 auf, die mehrere winzige Schlitze 42 zum Einstellen des Widerstandes gegen die elastische Auslenkung der durch die Halterungsblattabschnitte 41 gebildeten Halterungsarmabschnitte versehen sind.
Das Federblatt 40 in Form des in Figur 11 gezeigten rechtekkigen Rahmens weist auch elastische Auslenkungsabschnitte 45 auf, die durch eine Anzahl winziger Schlitze 46 gebildet sind, wobei diese elastischen Auslenkungsabschnitte 45 so funktionieren, daß sie elastisch auslenkbar sind, um die Verbindungsblattabschnitte 43 mit den Halterungsabschnitten 44 in einer zur Auslenkungsrichtung der durch die Halterungsblattabschnitte 41 gebildeten Halterungsarmabschnitte senkrechten Richtung zu verbinden. Der Widerstand gegen elastische Auslenkung der elastischen Auslenkungsabschnitte 45 kann durch Ausbildung der winzigen Schlitze 46 in den elastischen Auslenkungsabschnitten eingestellt werden.
Ein Federblatt 50, welches das Objektivlinsen-Halterungsteil bildet und in Figur 12 gezeigt ist, weist die durch netzbzw. maschenartigen Abschnitte 52 gebildeten Halterungsblattabschnitte 51 auf. Der Widerstand gegen elastische Auslenkung der durch die Halterungsblattabschnitte 51 gebildeten Halterungsarmabschnitte kann ebenfalls durch Ausbildung der Halterungsblattabschnitte 51 in Form der netzartigen Abschnitte 52 eingestellt werden.
Andererseits sind die in den Verbindungsblattabschnitten 53 ausgebildeten elastischen Auslenkungsabschnitte 54 mit einer großen Anzahl winziger Schlitze 55 versehen.
Überdies sind bei dem in Figur 12 gezeigten Federblatt 50 in Form des rechteckigen Rahmens Faltlinien 56, längs welchen die Halterungsblattabschnitte 51 zur Bildung der Halterungsarmabschnitte gebogen sind, bei den Mittelpositionen längs der Breiten der Halterungsblattabschnitte 51 ausgebildet.
Durch die Faltlinie 56 bei der Mittelposition längs der Breite jedes Halterungsblattabschnitts 51 sind die Punkte der Auslenkung bei den elastischen Auslenkungsabschnitten 54 der Verbindungsblattabschnitte 53 und die Mittellinien der durch die Halterungsblattabschnitte 51 und 51 gebildeten Halterungsarme zueinander ausgerichtet, um die Schwingungen aufgrund teilweiser Resonanz an den Verbindungspunkten zwischen den Halterungsarmabschnitten und den Verbindungsblattabschnitten weiter zu unterdrücken.
Ein Federblatt 60, welches ein Objektivlinsen-Halterungsteil bildet und in Form eines rechteckigen Rahmens ausgebildet ist, so wie es in der Figur 13 gezeigt ist, weist Halterungsblattabschnitte 61 auf, die sich in Längsrichtung erstrecken, und ist mit inneren Halterungssegmenten 63 und äußeren Verstärkungen 64 in Bezug auf die Verbindungsblattabschnitte 62 versehen. Die Funktion dieser Verstärkungen 64 liegt darin, die Enden der Halterungsarme zu verstärken, um die Deformationen oder Beanspruchung der Halterungsarme, indem sie mit den Enden der durch die Halterungsblattabschnitte 61 gebildeten Halterungsarmabschnitte verbunden sind, weiter zu unterdrücken. Wenn auf diese Weise das Auftreten der Deformation oder Beanspruchung der Halterungsarme verhindert werden kann, können die Halterungsarme nur in einer zu den Verbindungsblattabschnitten 62 orthogonalen Richtung elastisch ausgelenkt werden, um die Ansprechcharakteristiken des durch das Federblatt 60 in Form eines rechteckigen Rahmens gebildeten Objektivlinsen-Halterungsteils weiter zu verbessern.
Ein Federblatt 70 in Form eines rechteckigen Rahmens, das in Figur 14 gezeigt ist, weist Halterungsblattabschnitte 71 unterschiedlicher Breite am einen und anderen Ende des Halterungsblattabschnitts 71 auf. Die elastische Auslenkungskraft der durch diese Halterungsblattabschnitte 71 gebildeten Halterungsarme kann auf diese Weise eingestellt werden, indem die Halterungsblattabschnitte 71 am einen und anderen Ende eine unterschiedliche Breite aufweisen.
Die oben beschriebenen Modifikationen des Objektivlinsen- Halterungsteils kann auch in beliebiger Weise kombiniert werden, um verschiedene elastische Auslenkungskräfte als Funktion der von der Objektivlinse geforderten Steuercharakteristiken bereitzustellen.
Die Objektivlinsen-Steuereinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform, bei welcher das Magnetjoch 4 die Form eines rechteckigen Rahmens aufweist und mit inneren Jochen 8 und 9 versehen ist, beschränkt. Infolgedessen kann das oben beschriebene Federblatt 3 auch in einer Objektivlinsen-Steuereinrichtung 80 verwendet werden, die mit einem U-förmigen auf rechten Magnetjoch 81 versehen ist, so wie es in der Figur 15 gezeigt ist. In diesem Fall besteht nicht die Notwendigkeit, einen Spiegele zum Umlenken eines Lichtwegs im Linsen-Spulen-Trägerkörper 82 vorzusehen, sondern der zur Objektivlinse 83 ausgehende Lichtstrahl kann auch unterhalb eines Linsen-Spulen-Trägerkörpers 82 geführt werden.
In dieser Figur ist eine Ausführungsform gezeigt, bei welcher eine gedruckte Verdrahtungsbasisplatte 30º auf das Federblatt 3 gesteckt ist.
Bei Ausführungsformen der Objektivlinsen-Steuereinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Objektivlinse durch die Halterungsarmabschnitte und die Verbindungsblattabschnitte des die Objektivlinse halternden Federblattes in zwei im rechten Winkel zueinander stehenden Richtungen elastisch ausgelenkt werden. Fokussierungs- und Nachführ-Servosteueroperationen in der Fokussierungs- und Nachführrichtung der Objektivlinse können ausgeführt werden, wobei Resonanzschwingungen durch die Federblätter eliminiert werden.
Die elastische Auslenkung der Objektivlinse in den obigen zwei Richtungen kann durch eine extrem einfache Anordnung realisiert werden, bei welcher die Halterungsblattabschnitte der Federblätter in Form eines rechteckigen Rahmens um 90º gebogen sind.
Da jedoch jedes Objektivlinsen-Halterungsteil nur durch das Federblatt gebildet ist, wird die Resonanzfrequenz des Halterungsteils als Ganzes konstant, um das Auftreten schädlicher teilweiser Resonanzschwingungen zum Zeitpunkt der Steuerung zu unterdrücken. Darüberhinaus kann aufgrund feiner Informationspunkte in den elastischen Auslenkungsabschnitten auch in der Nachführrichtung verhindert werden, daß Resonanzschwingungen in den elastischen Auslenkungsabschnitten auftreten.
Infolgedessen können die Nachführ- und Fokussierungs-Servosteueroperationen für die Objektivlinse sehr genau realisiert werden, um die Steuercharakteristiken der Objektivlinse zu verbessern.
Das die Objektivlinsen-Steuereinrichtung bildende Magnetjoch ist als rechteckiger Rahmen ausgebildet, der mit einer autonomen Positionsregulierung der vier Seiten des Rahmens fest zusammengebaut ist.
Folglich kann bei der Objektivlinsen-Steuereinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung das Auftreten verschwenderischer Vibrationen der Joche verhindert werden, wenn während der Steuerung des Linsen-Spulen-Trägerkörpers Strom den Spulen zugeführt wird. Demgemäß kann die Nachführ- und Fokussierungs-Servosteuerung des Linsen-Spulen-Trägerkörpers sehr genau ausgeführt werden.
Auch können bei der Nachführ- und Fokussierungs-Servosteuerung die Steuerungscharakteristiken der Objektivlinse verbessert werden, ohne daß sie durch die anderen Teile beeinflußt werden.
Überdies sind bei den Ausführungsformen der Objektivlinsen- Steuereinrichtung schwingungsfähige Teile einschließlich der Objektivlinse im Schutz des Joches angeordnet, so daß eine mögliche Beschädigung vermieden ist.

Claims

1. Objektivlinsen-Steuereinrichtung für eine optische Abtasteinrichtung eines Aufzeichnungs- und/oder Wiedergabegeräts für eine optische Platte, beispielsweise eine Video-Langspielplatte, bestehend aus:

Blattfederteilpaaren (15, 16), die sich in im rechten Winkel zueinander stehenden Ebenen erstrecken,

einem Objektivlinsen-Spulen-Trägerkörper (1), in welchem eine Objektivlinse (2) und Steuerspulen (6, 7) angeordnet sind und der in einer zur optischen Achse der Objektivlinse (2) parallelen Richtung und in einer zur optischen Achse der Objektivlinse (2) orthogonalen Ebene auslenkbar gehaltert ist, und

Magneten (5), die in einem Magnetjoch (4) den Steuerspulen (6, 7) zugekehrt gehaltert sind,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Blattfederteile ein rechteckiges rahmenförmiges Blattfederteil (3, 30, 40, 50, 60, 70) aufweisen, wobei zwei parallele Arme (16, 31, 41, 51, 61, 71) davon ein Paar Haltearmabschnitte bilden und wobei zwei parallele Arme (15, 43, 53, 63) davon ein die Enden der Haltearmabschnitte miteinander verbindendes Paar Verbindungsblattabschnitte bilden, wobei das rechteckige rahmenförmige Blattfederteil an zwei Stellen derart um 90º gebogen ist, daß die Haltearmabschnitte in im rechten Winkel zu den Verbindungsblattabschnitten stehenden Ebenen liegen, und wobei die Verbindungsblattabschnitte elastisch auslenkbare Abschnitte (20, 45, 54) aufweisen, die nur in Richtung normal zur Auslenkung längs der Dicke der Haltearmabschnitte (16, 31, 41, 51, 61, 71) oder in Richtung der Dicke der Verbindungsblattabschnitte (15, 43, 53, 63) elastisch auslenkbar sind.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, wobei ein Paar von rechteckigen rahmenförmigen Blattfederteilen (3, 30, 40, 50, 60, 70) vorgesehen ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, wobei auf den von den Haltearmabschnitten (16) abgekehrten Seiten der Verbindungsblattabschnitte (15) Haltestücke (18,19, 44, 64) derart vorgesehen sind, daß sie nur in Richtung normal zur Auslenkung in Richtung der Dicke der Haltearmabschnitte oder in Richtung der Dicke der Verbindungsblattabschnitte auslenkbar sind.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, wobei die elastischen Auslenkungsabschnitte (20) durch mehrere Verbindungsabschnitte (20a) gebildet sind.

5. Einrichtung nach Anspruch 1, wobei die elastischen Auslenkungsabschnitte (45) mehrere kleine Schlitze (46) aufweisen.

6. Einrichtung nach Anspruch 2, wobei die Haltearmabschnitte (31, 41, 51) Einstelleinrichtungen (32, 42, 52) zur Einstellung einer Widerstandskraft gegen die elastische Auslenkung aufweist.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, wobei die Einstelleinrichtung in Form von U-förmigen Schlitzen (32) vorliegt.

8. Einrichtung nach Anspruch 6, wobei die Einstelleinrichtung mehrere kleine Schlitze (42) aufweist.

9. Einrichtung nach Anspruch 6, wobei die Einstelleinrichtung gitterförmige Abschnitte (52) aufweist.

10. Einrichtung nach Anspruch 2, wobei die Haltearmabschnitte (70) an den zwei verschiedenen Enden unterschiedliche Breiten aufweisen.

11. Einrichtung nach Anspruch 1, wobei an den Innenseiten der Verbindungsblattabschnitte (62) mittels der elastischen Auslenkungsabschnitte Haltestücke (63) derart vorgesehen sind, daß sie nur in Richtung normal zur Auslenkung in Richtung der Dicke der Haltearmabschnitte (61) oder in Richtung der Dicke der Verbindungsblattabschnitte (62) auslenkbar sind, und wobei an den Außenseiten der Verbindungsblattabschnitte (62) Verstärkungen (64) vorgesehen sind, die mit beiden Enden der Haltearmabschnitte (61) zu verbinden sind.

12. Einrichtung nach Anspruch 1, wobei auf dem Blattfederteil (3) eine gedruckte Verdrahtungsplatte (300) angeordnet ist.