CH661998A5

CH661998A5 - Anordnung zum optischen lesen und/oder einschreiben von informationen.

Info

Publication number: CH661998A5
Application number: CH5642/83A
Authority: CH
Inventors: Rosmalen Gerard Eduard Van
Original assignee: Philips Nv
Priority date: 1982-10-19
Filing date: 1983-10-17
Publication date: 1987-08-31
Also published as: IT8323308A0; GB2128798B; FR2534722B1; DE3336492A1; HK28486A; KR840006866A; GB2128798A; US4514837A; JPH0142863Y2; NL8204023A; JPS5974565U; IT1171769B; CA1204858A; FR2534722A1; GB8326825D0; KR910003929B1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zum optischen Lesen und/oder Einschreiben von Informationen gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine derartige Anordnung ist beispielsweise aus der US Patentschrift 4 152 728 bekannt. Es handelt sich dabei um einen Videoplattenspieler, wobei das Objektiv sowie ein Gaslaser und alle optischen und opto-elektronischen Elemente, die in dem Lichtweg zwischen dem Laser und dem Objektiv notwendig sind, insgesamt auf einem radial beweglichen Schlitten angeordnet sind. Für den Antrieb ist auf dem Schlitten ein Elektromotor vorgesehen. Die Übertragungsmittel bestehen aus einer Anzahl mit dem Elektromotor zusammenarbeitender Zahnräder und einer auf dem Gestell des Videoplattenspielers ortfest angeordneten Zahnstange. Die Antriebsvorrichtung dieses bekannten Videoplattenspielers eignet sich dazu, den Schlitten in der erforderlichen Geschwindigkeit beim Auslesen der Videoplatte in radialer Richtung zu verschieben und ist ausserdem dazu geeignet, den Schlitten beschleunigt in die Ausgangslage zurückzubringen.

Für Videoplattenspieler sowie für optische Scheibenrekor-dern besteht das Bedürfnis einer Antriebsvorrichtung, die im Stande ist, den Objektivträger mit hoher Geschwindigkeit in seine Bahn zu bewegen. Bei Plattenspielern rührt dieser Wunsch her aus der Tatsache, dass neue Erkenntnisse in bezug auf die Verwendungsmöglichkeiten von Videoplattenspielern entstanden sind. Es kann beispielsweise bei Demonstrationen oder Vorträgen erwünscht sein, sehr schnell, gegebenenfalls unter Ansteuerung eines Computers, bestimmte Bildstellen zu suchen. Weiterhin gibt es die Möglichkeit, unter Verwendung eines speziellen Spielcomputers oder eines sogenannten «personal computers», äusserst avanzierte Bildschirmspiele zu entwerfen wenn unter Ansteuerung des Computers Bilder auf einer Bildplatte zu dem gewünschten Zeitpunkt und in der gewünschten Reihenfolge an einem Bildschirm aufgerufen werden können. Bei optischen Rekordern ist die Geschwindigkeit, mit der auf der optischen Scheibe gespeicherte Information erreicht werden kann und auch die Geschwindigkeit, mit der Information an einer bestimmten Stelle auf der Scheibe gespeichert werden kann, für die Anwendungsmöglichkeiten eines derartigen Gerätes von grosser Bedeutung. Die Wartezeiten die auftreten, sollen bei manchen Anwendungsbereichen möglichst kurz sein. Es ist wichtig zu wissen, dass die Wartezeit durch vier Faktoren bestimmt wird und zwar durch die Drehgeschwindigkeit der Scheibe, die maximal erreichbare Beschleunigung des Objektivträgers in die Bewegungsbahn, die Genauigkeit, mit der der Objektivträger ausgerichtet werden kann und die Geschwindigkeit, mit der die gewünschte Spur auf der optischen Scheibe nach einer Bewegung des Objektivträgers bestimmt ist.

Aus dem Obenstehenden folgt, dass grosse Beschleunigungen und Verzögerungen in den Bewegungen des Objektivträgers zum Erreichen einer kurzen Wartezeit erwünscht sind, was bedeutet, dass der Objektivträger eine geringe Masse, eine solide Konstruktion und eine Antriebsvorrichtung mit einer Leistung ausreichender Grösse aufweisen soll. Weiterhin ist ein grosses Wartezeitverhältnis erwünscht, worunter verstanden wird das mittlere Verhältnis zwischen der Zeit, dass der Objektivträger von der Antriebsvorrichtung beschleunigt bzw. verzögert wird und der Zeit, dass die Antriebsvorrichtung stillsteht, notwendig zum Kühlen der Antriebsvorrichtung. Der bereits genannte bekannte Videoplattenspieler hat eine Antriebsvorrichtung, die den genannten Anforderungen überhaupt nicht entspricht und dafür auch nicht entworfen wurde.

Die Erfindung hat nun zur Aufgabe, eine Anordnung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, mit der grosse Beschleunigungen und Verzögerungen, beispielsweise in der Grössen-ordnung von 10 g, einhergehend mit einem grossen Wartezeitverhältnis, möglich sind.

Zur Lösung dieser Aufgabe weist die erfindungsgemässe Anordnung die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angeführten Merkmale auf.

Bei einer Anordnung nach der Erfindung ist es möglich, eine kräftige Antriebsvorrichtung zu verwirklichen, beispielsweise dadurch, dass zwei Gleichstromkommutatormotoren benutzt werden und damit hohe Beschleunigungen des Objektivträgers erzeugt werden, ohne dass resultierende Kräfte oder Kraftmomente auf das Gestell ausgeübt werden. Eine relativ leichte und einfache Ausführungsform der Erfindung, die bevorzugt wird, weist dazu das Kennzeichen auf, dass der Objektivträger und die Gegenmassen sich auf entsprechenden Bahnen gleicher Länge bewegen und dass jede der Gegenmassen eine Masse entsprechend der Hälfte der Summe der Massen des Objektivträgers, des Objektivs und der weiteren mit dem Objektivträger verbundenen und damit mitbewegenden Teile aufweist.

Um einen Eindruck der auftretenden Kräfte zu geben, gilt folgendes Beispiel. Die genannte Summe der Masse des Objektivträgers, des Objektivs und der weiteren mit dem Objektivträger verbundenen und damit mitbewegenden Teile, untenstehend als Gesamteffektivmasse des Objektiv2

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trägers bezeichnet, kann bei einer geeigneten leichten Ausführungsform, wobei der Objektivträger ausschliesslich das Objektiv trägt und die elektrodynamischen Mittel, die für den Antrieb des Objektivs notwendig sind, in der Grössen-ordnung von 100 g betragen. Bei einer Beschleunigung von 10 g wird auf den Objektivträger folglich eine Kraft ausgeübt in der Grössenordnung von 10 Newton. Sollte diese Kraft auf das Gestell der Anordnung übertragen werden, so würde dies zu einem kräftigen und unerwünschten Stoss auf das Gestell führen, während sogar eine grosse Gefahr entstehen würde, dass die ganze Anordnung über die Oberfläche, worauf sie angeordnet ist, verschoben würde. Letzteres ist selbstverständlich abhängig vom Gewicht der Anordnung und von den Reibungskoeffizienten, der zwischen der Fläche, worauf die Anordnung angeordnet ist und den Füssen, auf denen die Anordnung steht, auftritt.

Eine einfache und zuverlässige Antriebsvorrichtung lässt sich gemäss dem im Patentanspruch 3 definierten Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes verwirklichen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht von unten einer Anordnung nach der Erfindung,

Fig. 2 eine schaubildliche Ansicht schräg von unten eines Getriebes und einer Scheibe eines optischen Rekorders,

Fig. 3 eine schaubildliche Draufsicht des Objektivträgers des optischen Rekorders nach Fig. 2.

Die Anordnung nach Fig. 1 hat ein Gestell 1 und ein Objektiv 2, das auf einem Objektivträger 3 angeordnet ist. Eine optische Scheibe 4 ist mit Hilfe eines auf dem Gestell angeordneten Elektromotors 5 drehend antreibbar. Der Objektivträger 3 ist in radialer Richtung entsprechend einer Bahn 6 über das Gestell 1 beweglich. Die Antriebsvorrichtung zum entsprechend der Bahn 6 Antreiben des Objektivträgers umfasst zwei gleiche und entgegengesetzt sich drehende Elektromotoren 7A und 7B. Weiterhin umfassen die Übertragungsmittel sich drehende erste Scheiben 8A und 8B und zwei sich drehende zweite Scheiben 9A und 9B. Die Scheiben 8A und 8B sind auf den auf symbolische Weise in der Zeichnung angegebenen Wellen IOAund 1 OB der Motoren 7A bzw. 7B angeordnet. Die zweiten Scheiben 9A und 9B sind auf dem Gestell 1 frei drehbar angeordnet.

Auf beiden Seiten des Objektivträgers 3 befinden sich zwei der Antriebsvorrichtung zugeordnete gleiche Gegenmassen 11A und 11B, die entsprechend Bahnen parallel zu der Bahn 6 des Objektivträgers und zwar in entgegengesetzter Richtung beweglich sind. Bewegt sich der Objektivträger 3 in einer Richtung entsprechend dem Pfeil 12 und zwar dadurch, dass die Scheiben 8A und 8B von den Motoren 7A und 7B in den entgegengesetzten Drehungsrichtungen 13A und 13B angetrieben werden, so bewegen sich die Gegenmassen 11A und 11B in den Richtungen entsprechend den Pfeilen 14A bzw. 14B. Um dies zu erreichen umfasst die Antriebsvorrichtung einen ununterbrochenenZahnriemen 15. Die beiden Motoren 7A und 7B, der Objektivträger 3 und die beiden Gegenmassen 11A und 11B sind auf diese Weise durch die Übertragungsmittel 8A-B, 9A-B und 15 zum synchronen

Durchführen der genannten Bewegungen miteinander gekuppelt.

In der dargestellten Ausführungsform nach Fig. 1 bewegen sich der Objektivträger 3 und die Gegenmassen IIA und IIB entsprechend Bahnen gleicher Länge. Weiterhin soll dafür gesorgt werden, dass die Gegenmassen 11A und 11B je eine Masse entsprechend der Hälfte der Effektivmasse des Objektivträgers 3 aufweisen. Dadurch ist unter Verwendung der dargestellten einfachen Antriebsvorrichtung ein vollständiger Ausgleich aller Massenkräfte möglich, so dass auf das Gestell 1 keine resultierenden Massenkräfte beim in die Bahn Bewegen des Objektivträgers 3 ausgeübt werden. Es ist auch möglich, für die Gegenmassen eine abweichende Masse zu wählen und diese dann entsprechend einer Bahn einer abweichenden Länge zu bewegen. Wird beispielsweise die Masse der Gegenmassen grösser gewählt, so kann die Bahn kürzer sein. Dies bringt jedoch den Nachteil mit sich, dass die Antriebsvorrichtung als Ganzes eine grössere Masse erhält und folglich ein grösseres Gewicht, während weiterhin die Übertragungsvorrichtung verwickelter wird. Es ist auch möglich, für die Gegenmassen eine geringere Masse zu wählen und diese in einer Bahn einer grösseren Länge bewegen zu lassen. Dies bringt jedoch den Nachteil mit sich, dass die Antriebsvorrichtung grössere Abmessungen haben soll und dass auch wieder die Antriebsvorrichtung verwik-kelter sein muss. Durch Verwendung zweier gleicher und entgegengesetzt sich drehender Motoren wird vermieden, dass ein resultierendes Impulsmoment auf das Gestell ausgeübt wird.

In den Fig. 2 und 3 sind diejenigen Teile, die in Fig. 1 auf schematische Weise dargestellt sind, mit den in Fig. 1 benutzten Bezugszeichen versehen.

Das Gestell 1 ist als Ganzes aus Aluminium hergestellt und ist mit einem Schlitz 16 versehen, in dem der Objektivträger 3 beweglich ist. Letzterer ist mit einer Anzahl Kugellager 17 versehen, die zusammen mit schrägen Teilen 18 der Wand des Schlitzes 16 eine Parallelführung für den Objektivträger 3 bilden. Das Objektiv 2 ist mit Hilfe von Spulen 19 und Dauermagneten 20 über einen geringen Abstand gegenüber dem Objektivträger 3 beweglich. Auf diese Weise kann mit dem Objektiv eine Spur auf der optischen Scheibe 4 befolgt werden, wobei elektronische Servoschaltungen den verwendeten Lichtstrahl auf die Informationsfläche der optischen Scheibe fokussiert halten und weiterhin der fokussierte Lichtflecken auf die Spur gerichtet bleibt. In der Zeichnung sind nicht dargestellt diejenigen Teile des Lichtweges, die ausserhalb des Objektivs notwendig sind, weil diese für die Erfindung nicht von Bedeutung sind. Sie können auf dem Gestell 1 oder auf anderen mit dem Gestell zu verbindenden ortsfesten Teilen befestigt werden.

Zum Befestigen des Zahnriemens an dem Objektivträger 3 sind auf beiden Seiten des Objektivträgers Bolzen 21 vorhanden. Die Gegenmassen 11A-B bestehen aus Teilen, die auf beiden Seiten des Zahnriemens 15 liegen und mit Klemmbolzen miteinander verbunden sind. Der Elektromotor 7B trägt an dem Ende einen Lagengeber 22, der ein Lagensignal, massgeblich für die Lage des Objektivträgers 3 gegenüber dem Gestell 1, zu den Steuerschaltungen, die zum Steuern der Bewegungen des Objektivträgers notwendig sind, abgibt.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims

661998 PATENTANSPRÜCHE

1. Anordnung zum optischen Lesen und/oder Einschreiben von Informationen aus bzw. auf einer sich drehenden optischen Scheibe (4), mit einem bezüglich der Scheibe (4) über ein Gestell ( 1) in radialer Richtung beweglichen Objektivträger (3), auf welchem sich das Objektiv (2) befindet, und mit einer elektromotorischen, Übertragungsmittel enthaltenden Antriebsvorrichtung (7A, 7B, 8A, 8B, 9A, 9B, 15) für den Objektivträger (3), dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsvorrichtung zwei gleiche, sich entgegengesetzt drehende Elektromotoren (7A, 7B) sowie zwei auf beiden Seiten des Objektivträgers (3) in der radialen Richtung bezüglich der Scheibe (4) parallel, aber entgegengesetzt bewegliche gleiche Gegenmassen (11) enthält, wobei die beiden Elektromotoren (7A, 7B), der Objektivträger (3) und die Gegenmassen (11) durch die Übertragungsmittel (8A, 8B, 9A, 9B, 15) zum synchronen Durchführen der genannten Bewegungen miteinander gekuppelt sind.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Objektivträger (3) und die Gegenmassen (11) sich auf entsprechenden Bahnen gleicher Länge bewegen, und dass jede der Gegenmassen (11) eine Masse hat, welche der Hälfte der Summe der Massen des Objektivträgers (3), des Objektivs (2) und der weiteren, mit dem Objektivträger verbundenen und damit mitbewegenden Teile entspricht.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungsmittel erste Zahnscheiben (8A, 8B) auf den Wellen (10A, 10B) der Elektromotoren (7A, 7B), ferner zwei auf dem Gestell ( 1 ) frei drehend gelagerte zweite Zahnscheiben (9A, 9B) und einen einzigen, zusammenhängenden Zahnriemen (15) umfassen, wobei die ersten Zahnscheiben (8A, 8B) auf beiden Seiten des einen Endes der Bewegungsbahn des Objektivträgers (3) und die zweiten Zahnscheiben (9A, 9B) auf beiden Seiten des anderen Endes der Bewegungsbahn des Objektivträgers (3) angeordnet sind, und wobei der zwischen den ersten bzw. den zweiten Zahnscheiben (8A, 8B, 9A, 9B) befindliche Abschnitt des Zahnriemens in seiner jeweiligen Mitte mit der einen bzw. der anderen Seite des Objektivträgers (3) verbunden ist.