DD201739A5

DD201739A5 - Optische vorrichtung zum mit einem strahlungsbuendel einschreiben und/oder auslesen von aufzeichnungsspuren

Info

Publication number: DD201739A5
Application number: DD81232070A
Authority: DD
Inventors: Wilhelmus A H Gijzen
Original assignee: Philips Nv
Priority date: 1980-07-31
Filing date: 1981-07-24
Publication date: 1983-08-03
Also published as: ES8206896A1; ES504390A0; AU541891B2; KR830006704A; US4394755A; NL8004380A; DE3168469D1; AU7352381A; ATE11463T1; EP0045538B1; KR850003350Y1; JPH0316695B2; EP0045538A1; CA1183256A; HK57686A; JPS5753841A

Abstract

Eine optische Vorrichtung (1) zum Einschreiben und/oder Auslesen einer Aufzeichnungsspur auf einer optischen Platte (3) hat ein Objektiv (6), das mit Hilfe einer kombinierten Lagerung geradlinige Bewegungen (12) durchfuehren kann zum Fokussieren eines Lichtbuendels (2) auf die Platte und das Kippbewegungen (13, 14) durchfuehren kann zum Folgen der Aufzeichnungsspur in radialer und tangentieller Richtung. Die kombinierte Lagerung besteht aus einer Gleitlagerung mit einem ortsfesten Teil (17), der eine konvexe Aussenoberflaeche (18) aufweist und einem zylinderfoermigen beweglichen Teil (19), der gegenueber dem ortsfesten Teil gleitend und kippend bewegt.

Description

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Optische Verriebt long zum mit' sines Strahlungsbündel Einschreiben und/oder Auslesen von Aufzeichnungsspuren

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich.auf eine optische Vorrichtung zum mit Hilfe eines Strahlungsbündeis, das von einer . Strahlungsquelle herrührt, im .Betrieb Einschreiben und/oder Auslesen von Aufzeichnungsspuren in einer Aufzeichnungsfläche, eines Aufzeichnungsträgers und insbesondere, zinn mit Hilfe eines.Lichtbündels Abtasten von Video- und/oder Audioaufzeichnungsspuren in einer reflektierenden Aufzeichnungsfläche einer sich drehenden Video- oder Audioplatte mit . einem Gestell; eines Objektiv zum Konzentrieren des Strah- . lungsbündeis zu einem Strahlungsflecken in einer imaginären Jokussierebene und mit einer Oberseite, die im Betrieb der. Aufzeichnungsfläche, des. Aufzeichnungsträgers zugewandt ist, und mit einer Unterseite,, die von der Aufzeichnungsfläche abgewandt ist,und mit einem Linsensystem mit einer opti- . sehen Achse; einer kombinierten Lagerung für das Objektiv, die eine Kombination ist von mindestens einer. Pokussierlagerung zur Ermöglichung von Pokussierbewegungen des Objektivs zwischen einer. Ruhelage und einer Betriebslage und-.-relativ gegenüber dem Gestell in einer Richtung, die wenigstens im wesentlichen mit der optischen Achse zusammenfällt, um mit der Fokussierflache vorübergehenden Abweichungen von einer ungefähren Lage der Aufzeichnungsfläche des Aufzeichnungsträger s.in einer Richtung.senkrecht zu der Aufzeich-· nungsfläche folgen.zn können, und zweitens einer Kipplagerung zur Ermöglichung von Kippbewegungen des Objektivs.. gegenüber dem Gestell in Kippriehtuhgen, deren Achse im wesentlichen senkrecht, auf der optischen Achse des Linsensystems steht, um mit dem Strahiungsflecken etwaigen Abweichungen von einer ungefähren Lage der Aufzeichnungsspur

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in Richtungen, die in der Aufzeichnungsfläche liegen, folgen zti können; elektrisch steuerbaren Fokussiermitteln gum. auf elektrischem Wege Bewirken und Steuern von Fokus si erbewegungen des Objektivs sowie elektrisch steuerbaren Kippmitteln zum auf elektrischem Wege Bewirken und Steuern der Kippbewegungen des Objektivs.

Charakteristik der bekannten technischen lösungen

Aus der US-PS 4 135 206 ist eine derartige optische Yorriehtung bekannt» Bei dieser -bekannten Torrichtung ist das Objektiv in der Iahe, der Unterseite in einer aus imprägnierter Textilfaser hergestellten gewellten Lautsprechermembran gelagert, die die jeweiligen Bewegungen des Objektivs zuläßt. Das Linsensystem, befindet, sich in der Wähe der Oberseite des Objektivs und liegt-in. einem rohrförmigen-Tubus.., Die. Membran ist auf der Unterseite mit dem Tubus verbunden, in der Iahe einer zylinderförmigen Spule für:die Fokussierbewegungen« Für die Kippbewegungen gibt es Spulen, die in der -Bähe der.Oberseite mit dem Objektiv verbunden sind und sich in Luftspalten von zugeordneten, auf dem Gestell ortsfest angeordneten dauermagnetischen Ständern bewegen.

Es hat sich herausgestellt,, daß eine γ/ichtige Quelle unerwünschter Geräusche.in optischen Plattenspielern wie Yideoplattenspieiern durch die.Fokussierbewegungen des Objektivs verursacht, wird. Die Videoplatte dreht sich mit einer Um- ' drehungsfrequenz von 50 oder 60 Hz, abhängig von der örtlichen Hetzfrequenz«, Unebenheiten in der Plattenoberfläche verursachen Fokussierbewegungen des Objektivs mit einer Grundfrequenz von 50 oder 60 Hz und außerdem Harmonische mit Frequenzen bis etwa 5 oder 6 kHz. Die Schallwellen, die

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durch, das sich, bewegende Objektiv erzeugt werden, weisen so Frequenzen auf,, die gerade in dem -Frequenzbereich liegen,, für den das menschliche Ohr äußerst empfindlich ist,. Es ist aus diesem Grunde sinnvoll zu veranlassen, die Projektion aller sich mit dem Objektiv mitbewegender Teile auf einer Fläche senkrecht, zur optischen Achse des Linsensystems möglichst klein zu halten im Hinblick auf das Erhalten eines mögliehst kleinen Schalldruckes bei-Fokussierbewegungen« Die Verwendung einer Membran zur. Lagerung des -Objektivs ist deswegen aus dem Gesichtspunkt der Verringerung störender Ge-. rausche als weniger günstig zu bewerten» Hinzu kommt,.. daJ3, eine gewellte und aus Textilfaser hergestellte Membran eine große.Starrheit..aufweist gegenüber Querverschiebungen, des Objektivs, so.daß unter Umständen das Objektiv außer den gewünschten Fokussierbewegungen und Kippbewegungen auch .. kleine geradlinige Bewegungen durchführen kann, quer zur optischen Achse. Die Membran, die. mit: dem Objektiv sowie mit dem Gestell, auf. solide Weise verbunden sein muß, erschwert weiterhin ein schnelles und leichtes Austauschen des Objektivs,

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, die vorgenannten Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden·

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die. Aufgabe zugrunde, eine optische- Vorrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, mit der -es möglich ist, einen geringeren Schalldruck zu verwirklichen, die eine große Starrheit für geradlinige Bewegungen des

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Objektivs quer zur optischen Achse aufweist und wobei das Austauschen des Objektivs schnell und auf einfache Weise. erfolgen kann» Die. Erfindung wird dadurch gekennzeichnet, daß die kombinierte Lagerung für das Objektiv aus einer GIeitlagerung besteht mit einem zu.der optischen Achse, des Objektivs im wesentlichen koaxialen und mit dem Gestell verbundenen ortsfesten Lagerteil mit einer.wenigstens teilweise konvexen Außenoberfläche sowie einem mit dem Objektiv verbundenen beweglichen Lagerteil mit einer zylinderförmigen Innenoberfläche,, welcher Lagerteil mit- gewissem Lagerspielraum gleitend und kippend mit der konvexen Außenoberfläche des ortsfesten Lagerteils zusammenarbeitet. Im Sahmen der vorliegenden Patentanmeldung wird unter "Zylinder" verstanden: jeder dreidimensionale Körper mit einer Achse, wobei ein Schnitt senkrecht- zur Achse eine geschlossene Kurve ist und wobei die Zylinderoberfläche aus Beschreibungen parallel zur Achse und durch die geschlossene Kurve gehend besteht. Ein Schnitt durch einen Zylinder braucht.nach dieser Begriffsbestimmung also kein Kreis zu sein. Ist dies der Fall, so ist von einem "Kreiszylinder*¹ die Hede«. Unter, "zylindrisch" soll im Hahmen der vorliegenden Patentanmeldung verstanden werdenj sich, auf.einen Zylinder entsprechend der obenstehend gegebenen Begriffsbestimmung beziehend.

Ist, ebenso wie bei der obenstehend beschriebenen bekannten optischen Vorrichtung das-Linsensystem auf der Oberseite des Objektivs angeordnet und befindet sich die kombinierte Lagerung in der Hahe der Unterseite des Objektivs, wobei das-Objektiv einen rohrförmigen Tubus aufweist, in dem das Linsensystem liegt, so ist eine Ausführungsform der Erfindung vorteilhaft, die das Kennzeichen aufweist, daß der Tubus auf der Unterseite des Objektivs offen ist,.daß das Gestell mit einer Lagerunterstützung versehen ist, die durch die offene Unterseite in den Tubus ragt und ein dem

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Linsensystem zugewandtes freies Ende aufweist, und daß der ortsfeste. Lagerteil sich auf der. Lagerunterstützung befindet und daß der bewegliche Lagerteil durch einen Teil einer Wand des Tubus- gebildet wird. Durch das Fehlen einer mit dem Objektiv mitbewegenden Membran ist eine Verringerung des Schalldrucks möglich» Die größere Starrheit der Lagerung gegenüber Querbewegungen des Objektivs wird dadurch erhalten, daß die Lagerunterstutsung mit dem Gestell auf solide Weise, verbunden wird und.daß.diese Unterstützung eine große Starrheit erhält. Der Lagerspielraum zwischen dem orts- ... festen und dem beweglichen Lagerteil kann durch.Verwendung genauer Herstellungsmethoden relativ klein sein,- beispielsweise, in der Größenordnung von 10 /um. Das Objektiv kann leicht in, axialer Richtung von dem ortsfesten.Lagerteil entfernt werden und läßt sich folglich auf einfache Weise austauschen.

Eine interessante-Ausführungsform der Erfindung ist diejenige, bei der die Lagerunterstützung-wenigstens teilweise hohl und auf dem freien Ende, offen ist und wobei.der Hohlteil der Lagerunterstützung ein Gehäuse für ein oder, mehrere... . optische und/oder optoelektrische,- mit dem Strahlungsbündel zusammenarbeitende Elemente bildet. Der Hohlteil der Lagerunterstützung kann zugleich als Gehäuse für eine Strahlungsquelle dienen, wodurch es möglich wird, eine.optische Vor- . richtung sehr gedrängten Aufbaus zu schaffen, die die Strahlungsquelle sowie die optischen Teile des Lichtweges enthält und außerdem die elektronischen Mittel für die erforderlichen Servoregelungen und zum elektrischen Auskoppeln des hochfrequenten, durch die Information auf dem Aufzeichnungsträger modulierten Signals,

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Eine folgende Ausführungsform der Erfindung weist das Kennzeichen auf, daß die Lagerunterstutzung .in der Iahe des. freien Endes einen mit der optischen. Achse des Objektivs im wesentlichen koaxialen zylinderförmigen Anschlagteil aufweist.und daß der Tubus des Objektivs eine Innenwand aufweist, die den genannten zylinderförmigen Anschlagteil. mit Spielraum umgibt, damit die.Kippbewegungen- des.Objektivs

( ^N gegenüber der Lagerunterstutzung beschränkt werden. Damit wird vermieden, daß zu große Kippbewegungen des Objektivs auftreten können, was. Probleme in der Servoregelung der Kipp bewegungen verursachen könnte.. Weiterhin ist es von Bedeutung, daß die lagerunterstutzung und der Tubus des Objektivs mit in Ruhelage des Objektivs miteinander zusammenar- beitenden, gegenüber der.optischen Achse des Objektivs schräg stehenden Ruheflächen versehen sind, damit das. Objektiv in.. Ruhelage eine gut. definierte und im wesentlichen nicht gekippte -Ruhelage hat» Im Betrieb wird das. Objektiv durch, elektromagnetische Kräfte in seiner Lage gehalten.. Es ist jedoch von Bedeutung,, daß auch in Ruhelage das Objektiv sich möglichst gut in einer gut definierten Lage befindet,

^!v_„^: so daß beim Einschalten das Objektiv aus der. gut definierten Lage starten kann, um dann.sofort nach dem Verlassen der Ruheflächen durch die.Servoregelungen eingefangen zu werden» Damit, wird gemeint, daß unmittelbar nach Einschalten das Objektiv sich in einer, derartigen räumlichen Lage befindet, daß die- Servoregelungen, die die Lage des Objektivs im Betrieb automatisch regeln, nicht ausgesteuert sind.

Bei der bekannten optischen Vorrichtung bestehen die genannten elektrisch "steuerbaren Fokussiermittel und Kippmittel aus miteinander magnetisch zusammenarbeitenden und mit dem Objektiv verbundenen beweglichen sowie aus mit dem Gestell verbundenen ortsfesten elektrodynamischen Mitteln mit einer

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Anzahl elektrischer Steuerspulen, so daß durch Zuführen elektrischer Steuerströme zu den Steuerspulen elektromagnetische Kräfte auf., das Objektiv zum. Erzeugen von Fokussierbewegungen und Kippbewegungen ausgeübt werden können. Bei.. .-einer in dieser Hinsicht entsprechend der bekannten Vorrichtung konstruierten optischen Vorrichtung nach der Erfindung ist eine-Ausführungsform.der.Erfindung von Bedeutung, diedas Kennzeichen aufweist, daß die beweglichen elektrodynamischen Mittel sich.seitlich des Tubus und in der Iahe der Unterseite des Tubus bedinden und daß die beweglichen elektrodynamischen Mittel derart gegenüber dem Tubus ausgerichtet sind,.daß die elektromagnetischen Kräfte auf das Objektiv im wesentlichen durch nur einen gemeinsamen Punkt auf der-optischen Achse, des Linsensystems-gehen.und-daß ^er . genannte Punkt, im wesentlichen mit - dem Stoßpunkt des-Objektivs zusammenfällt. Unter dem Stoßpunkt- eines Körpers wird in der theoretischen Mechanik der. imaginäre- Punkt des Körpers, verstanden,, der nach Erteilung eines Energieimpulses zu dem. Körper in einer bestimmten Stoßrichtung,- ausschließlich eine geradlinige Bewegung in der Stoßrichtung durchführt- gegenüber einem, äußeren Bezugsrahmen. Ein Energieimpuls, erteilt in dem Stoßpunkt, läßt den.ganzen Körper sich geradlinig bewegen. Ein Energieimpuls, erteilt an einem anderen Punkt, läßt den Körper eine kombinierte Bewegung machen, wobei der Stoßpunkt sich.geradlinig bewegt und alle anderen Punkte sich zugleich um den Stoßpunkt drehen.

Die obenstehend beschriebene Ausführungsform der Erfindung bietet folglich den Vorteil, daß - die kombinierte lagerung nicht durch. Kräfte belastet wird, die nur.dazu dienen, unerwünschten Kippbewegungen entgegenzuwirken. Die beweglichen elektrodynamischen Mittel können mit Vorteil aus Steuerspulen bestehen mit Windungen in einer. Ebene senkrecht zu einer

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imaginären Verbindungslinie. zwischen der Mitte der. Spule, und dem. Stoßpunkt.. Derartige Spulen üben während der Pokussier-. bewegungen des Objektivs nur einen geringen Sehalldruck aus, weil ihre projizierte Oberfläche auf einer imaginären Ebene senkrecht zur optischen Achse gering ist» Die genannten ortsfesten elektrodynamischen Mittel können einen die Lagerunterstützung umgebenden und axial magnetisieren Ringmagneten umfassen, wobei der Ringmagnet in einen Magnetkreis

mit axial in die Steuerspulen ragenden und auf dem Hingmagneten befestigten Polschuhen., aufgenommen sein kann. Zum Befestigen der Steuerspulen an dem Objektiv ist eine Ausführungsform von Bedeutung, die zum Erreichen eines geringen Schalldruckes beiträgt und das. Kennzeichen aufweist, daß sich auf der Außenseite des. Tubus eine Anzahl Flössen befindet in Ebenen im wesentlichen parallel zu der optischen Achse des- linsensystems und mit. freien Enden und daß die . beweglichen elektrodynamischen Mittel an den freien Enden der Flossen angeordnet sind_o

Im allgemeinen wird- es erwünscht sein, Drehungen des Objek-tivs um die optische Achse zu vermeiden oder zu beschränken, weil dadurch eine Berührung zwischen .den beweglichen und ortsfesten Teilen der Vorrichtung entstehen könnte, Dies . .. könnte zu unerwünschten Verschleißerscheinungen und zu einer unerwünschten Beeinflussung der Bewegungen des Objektivs . führen. Eine Ausführungsform der Erfindung, bei.der Drehbewegungen des Objektivs um die optische Achse nicht möglich sind, wird dadurch gekennzeichnet, daß die konvexe. Außenoberfläche des ortsfesten lagerteils ein erstes und ein zweites Paar Oberflächen umfaßt, wobei das erste Paar Oberflächen, aus zwei einander gegenüber befindlichen Oberflächen besteht, wenigstens ungefähr auf einem imaginären ersten

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Kreiszylinder liegend mit einem, ersten Durchmesser und einer ersten Achse im wesentlichen senkrecht zur optischen Achse des Linsensystems und wobei das zweite Paar Oberflächen aus zwei einander gegenüber befindlichen Oberflächen wenigstens ungefähr auf einem imaginären zweiten. Kreiszylinder liegend mit einem zweiten Durchmesser und einer zweiten Achse im wesentlichen senkrecht zur.optischen Achse.des Linsensystems liegend, und zugleich im wesentlichen senkrecht zur ersten Achse, und daß die Öffnung in dem Tubus an der Stelle, des beweglichen Lagerteils einen rechtwinkligen Querschnitt aufweist mit Seiten gleich den ersten und zweiten Durchmessern vermehrt um einen Spielraumabstand für das Lager.

Ausführungsbeispiel

Ausführungsbe!spiele, der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden" näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1: eine schaubildliche Darstellung, zum Teil im Schnitt, einer optischen Vorrichtung nach der Erfindung für einen Videoplattenspieler;

Fig. 2: einen Schnitt.durch die optische Achse der Vorrichtung nach Fig. 1;

Fig. 3: eine Draufsicht der optischen Vorrichtung nach den Fig. 1 und 2;

Fig. 4: einen.-Schnitt, ähnlich wie der nach Fig. 2 durch eine abgewandelte Ausführungsform der Erfindung;

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ο-

Pig. .5: eine., schaubildliche Ansicht, der lagerung .einer, optischen Vorrichtung einer anderen Ausführungsform..

In den Pig·- 1 bis 3 sind für entsprechende Teile dieselben Bezttgszeichen verwendet, worden, da diese drei. Pig· sich auf dieselbe Ausführungsform der Erfindung beziehen.

Die in Pig. 1 dargestellte optische Vorrichtung 1 eignet sich zum mit Hilfe eines Strahlungsbündeis 2,. das von einer nicht.in der Zeichnung dargestellten Strahlungsquelle herrührt,- - im Betrieb Einschreiben und/oder Auslesen von Aufzeichnungsspuren in einer reflektierenden Aufzeichnungsfläche einer. sich'drehenden Videoplatte 3» Diese, ist. um. eine. Drehungsachse 4 durch eine ebenfalls .in der Zeichnung nicht dargestellte Antriebsvorrichtung drehbar, die nicht zu der Erfindung gehört, und weiterhin nicht beschrieben wird«,· Die optische Vorrichtung 1 hat ein Ges-tell 5, dem gegenüber ein Objektiv 6 beweglich ist. Dieses-Objektiv dient zum Konzentrieren des Strahlungsbündels 2 zu einem Strahlungs- flecken 7 in einer imaginären Pokussierebene». Das Objektiv ist mit einer.Oberseite 8 der-Aufzeichnungsfläche-der Videoplatte 3 zugewandt und mit einer Unterseite 9 davon abgewandt und umfaßt ein nur. auf symbolische- Weise angegebenes Linsensystem 10 mit einer optischen Achse 11.

Pur die Bewegungen des Objektivs 6 ist eine kombinierte Lagerung vorgesehen, die eine Kombination von erstens einer Fokussierlagerung zur Ermöglichung.von Pokussierbewegungen 12 des Objektivs in einer Richt-ung, die im wesentlichen mit der Richtung der-optischen Achse 11 zusammenfällt, damit mit der Pokussierflache vorübergehenden Abweichungen von der ungefähren Lage der Aufzeichnungsfläche der Videoplatte 3 in Richtungen senkrecht zur Aufzeichnungsfläche gefolgt wer-

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den.können.. - Zweitens umfaßt .die .kombinierte. Lagerung eine .· Kipplagerung-.zur Srmöglichung von Kippbewegungen des Objektivs .6 gegenüber dem Gestell -5 in Kipprichtungen 13 und 14-. um Achsen 15 und 1β im wesentlichen- senkrecht.zur optischen Achse. 11 des Linsensystem., um mit dem Strahlungsflecken 7 vorübergehenden Abweichungen von einer ungefähren Lage der Aufzeichnungsspur in Richtungen-in der Aufzeichnungsfläche folgen zu können.- Kippungen 13 um die Kippachse-15 dienen dazu, radialen Abweichungen- der Spur mit, dem Strahlungsflecken 7 folgen zu können. Kippungen 14 um die Kippachse dienen dazu, Zeitfehlerkorrekturen in. tangentiellen Rieh-, tungen durchführen zu können« Im Grunde sind Kippungen um jede Kippachse gehend durch den Schnittpunkt S der optisehen Achse 11 und der beiden Kippachsen 15 und,16 und liegend in der Ebene, die durch die Achsen 15 und 16 bestimmt wird, möglich.-Derartige Kippungen um andere als die beiden angegebenen Kippachsen können jedoch immer als eine Kombination von zwei.Kippungen um die gegebenen Kippachsen betrachtet werden,-Die. elektrisch steuerbaren Pokussiermittel zum auf elektrischem Wege Bewirken und Steuern der Kippbewegungen. 13 und 14 des Objektivs werden an einer anderen Stelle noch näher beschrieben·

Die kombinierte Lagerung für das Objektiv.6 besteht, aus einer Gleitlagerung mit einem zu der optischen. Achse 11 des Objektivs im wesentlichen koaxialen und mit dem Gestell 5 verbundenen ortsfesten Lagerteil 17.mit einer wenigstens teilweise konvexen Außenoberfläche 18 sowie einem mit dem Objektiv 6 verbundenen beweglichen Lagerteil 19 mit einer zylinderförmigen Innenoberfläche 20, die mit einem gewissen Lagerspielraum gleitend und kippend mit der konvexen Außenoberfläche 18 des ortsfesten Lagerteils 17 zusammenarbeitet.

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Bei.der in den-Fig. -1. bis 3 dargestellten optischen Vorrichtung . 1 befindet "sich, das Linsensystem. 10. in der.Iahe-der Oberseite 8 des Objektivs 6· Die kombinierte.Lagerung befindet sich in der Wähe der Unterseite 9 des Objektivs, und das Objektiv weist einen rohrförmigen Tubus 22 auf, in dem das Linsensystem gefaßt ist. Dieser Tubus weist, wie aus

Pig. 1 ersichtlich, auf der Oberseite einen äußerlichen

kreiszylinderförmigen Teil.-und einen Teil mit flachen Außenwänden auf. Im Innern-ist der Tubus kreiszylindrisch, wobei ein Teil. 23 in derEfähe der. Unterseite einen etwas größeren Durchmesser aufweist».Auf der Unterseite. 9 ist das Objektiv offen. Das Gestell 5 ist mit einer Lagerunterstützung 21 versehen, die. durch die offene Unterseite, in dem Teil. 23 des Tubus. 22 ragt ...und, ein dem Linsensystem 10 zugewandtes freies Ende 24- aufweist.. Der ortsfeste. Lagerteil. 17 befindet sich auf der LagerunterStützung 21, und der bewegliche Lagerteil 19 wird durch einen Teil der Wand des Tubusteils 23 gebildet. Der ortsfeste.Lagerteil 17 wird durch einen ringförmigen Teil, der LagerunterStützung.21 gebildet und ist damit aus nur-einem Teil hergestellt.

Die Lagerunterstützung 21 ist über die ganze. Länge hohl und auf dem freien Ende 24 offen. Der Hohlteil der Lagerunterstützung bildet ein Gehäuse für ein optisches Element 25, das mit dem Strahlungsbundel 2 zusammenarbeitet. Es handelt sich dabei um ein in der Lagerunterstützung 21 festgeklebtes Glaselement mit einer geschliffenen reflektierenden Oberfläche 26. Die Lagerunterstützung 21 weist in ihrer Seitenwand.eine Öffnung 27 zum Hindurchlassen des Lichtbündels 2 auf. Mittels der spiegelnden Oberfläche 26 wird das Bündel 2, das durch die Öffnung 27 in den Raum innerhalb der Lagerunterstützung 21 eintritt, um 90° in Sichtung des Linsensystems 10 reflektiert. Das von der Videoplatte 3

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reflektierte Licht bündel wird ebenfalls ..durch die. Spiegeloberfläche. 26 "reflektiert und tritt durch die Öffnung 27 wieder heraus..

In der Bähe des freien Endes 24 weist die. Lageruntersirützung 21 einen zu der. optischen Achse 11 des Linsensystems 10 im . wesentlichen koaxialen zylinderförmigen Anschlagteil 28 auf. Der Tubus 22 des Objektivs weist .eine. Innenwand 29 auf, die den genannten zylinderförmigen. Anschlagteil mit gewissem . Spielraum umgibt,.damit die-Kippbewegungen .des Objektivs gegenüber der Lagerunterstützung 21 beschränkt werden.

Die Lagerunterstützung 21 und der Tubus. 22 des Objektivs, sind mit in Ruhelage, des. Objektivs miteinander zusammenarbeitenden und gegenüber der optischen Achse 11. des Linsensystems schräg stehenden kegelförmigen Ruheflächen 30 und 31 versehen. Die Zeichnung zeigt das Objektiv in Betriebslage, so daß.es zwischen den Ruheflächen Spielraum gibt. Diese dienen dazu, dem Objektiv in der Ruhelage, eine gut definierte und ^: im wesentlichen.nicht gekippte Ruhelage gegenüber der Lagerunterstützung 21 zu geben·

Bei der in den Fig. 1 bis 3 dargestellten optischen Vorrichtung 1 bestehen die elektrisch steuerbaren Fokussiermittel und Kippmittel aus miteinander magnetisch zusammenarbeitenden elektrodynamischen Mitteln. Diese Mittel umfassen mit dem Objektiv 6 verbundene bewegliche elektrodynamische Mittel in Form von vier Steuerspulen 32 bis 35 und mit dem Gestell 5 verbundene ortsfeste.elektrodynamische Mittel, die einen die Lagerunterstützung 21 umgebenden und axial magnetisierten Ringmagneten 36 umfassen· Dieser.ist in einen Magnetkreis mit axial in die Steuerspulen 32 bis 35 ragenden und auf dem

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Ringmagneten 36 festgeklebten Polschuhen .37 Ms 40. aufgenommen. Jeder der Polschuhe besteht, aus zwei, einzelnen Teilen, die zur Unterscheidung durch A bzw.. B bezeichnet sind, mit. zwischen denselben, einem kleinen Luftspalt*. Der. Magnetkreis umfaßt-weiterhin noch eine eiserne Bodenplatte. 41» vier eiserne Unterstützungen 42 und vier den Dauermagnetkreis ergänzende eiserne Jochteile 43 bis 46. Die Verbindung zwischen der Bodenplatte- 41, den Unterstützungen 42 und den Jochteilen 43 bis 46 besteht aus Bolzen 47.

Mit Hilfe der. elektrodynamischen Mittel ist es. möglich, durch Zuführung elektrischer Steuerströme zu den Steuerspulen 32 bis 35 auf das Objektiv 6 elektromagnetische Kräfte auszuüben zum Erzeugen der Fokussierbewegungen 12 und der Kippbewegungen 14 und 15* Die Steuerspulen befinden sich seitlich des. Tubus 22, und zwar in der Iahe der Unterseite. 9 desselben, Sie sind derart gegenüber dem Tubus ausgerichtet, daß die elektrodynamischen Kräfte F auf.das Objektiv 6 im wesentlichen.durch einen gemeinsamen Punkt C auf der optischen Achse 11 .des Linsensystems gehen. Dieser.. Punkt fällt im wesentlichen mit dem. Stoßpunkt des Objektivs 6 zusammen·

Die Windungen der Steuerspulen 32 bis 35 liegen in Ebenen, die senkrecht auf imaginären Verbindungslinien stehen (siehe die Linien 48 und 49 in Fig. 2) zwischen der Mitte jeder Spule und dem Stoßpunkt CV Auf der Außenseite des Tubus 22 befindet sich eine Anzahl Flossen 5OA,. 5OB bis. -53A, 53B, in Ebenen, die im wesentlichen sich parallel zu der . optischen Achse 11 erstrecken und freie Enden aufweisen, auf denen die Steuerspulen 32 bis 35 angeordnet sind. Zur Verstärkung des Ganzen sind die Flössen durch dünne Verbindungsteile 54 zwischen den in unterschiedlichen Richtungen

sich erstreckenden Flossenpaaren und Verbindungsteile. 50-zwischen den zu einem Paar gehörenden !Flossen miteinander verbunden.

Bei der Ausführungsform nach den Pig. 1 bis 3 sind der !Tubus 22 und die flössen 5OA,, B bis 53A, B, die Verbindungsteile und die-Verbindungsteile 55 alle Seile eines einzigen aus~ einem Ganzen bestehenden Teils 56» der aus einem geeigneten Werkstoff, hergestellt- ist. Der Werkstoff muß derart gewählt werden, daß das.Objektiv 6 ein möglichst, geringes Gewicht mit einer möglichst großen Starrheit verbindet,, wobei selbstverständlich fertigungstechnische Erwägungen bei der Werkstoffwahl auch eine Solle spielen. Es kann dabei an einen Spritzgußteil aus einer Aluminiumlegierung oder aus einem hochwertigen Kunststoff gedacht werden« Die Spulen 32 bis 35 sind an dem Körper 36 festgeklebt.... Die Flossen und die Verbindungsteile haben eine möglichst., geringe Dicke, damit der Schalldruck des Körpers 56 bei den Bewegungen 12 möglichst gering ist.

Die Ausführungsform.nach Fig» 4 bezieht sich auf eine, optische Vorrichtung 101, die mit Ausnahme,einiger Änderungen.. der optischen Vorrichtung nach den Fig. 1 bis .y entspricht. Die Einzelheiten dieser. Vorrichtung werden daher nicht näher beschrieben und Elemente, die für die Beschreibung der.Ab- .. Wandlung notwendig sind, werden mit- Bezugszeichen angegeben, die, wenn entsprechende Teile, bei der Vorrichtung 1.vornan- den sind,, um 100 vermehrt sind im Vergleich zu den genannten entsprechenden Teilen» In dem Hohlteil der lagerunterstützung 121 ist auf der Unterseite ein Halbleiterlaser 157 angeordnet, der auf einer Unterstützung 158 auf einer. Basis 159 montiert ist. Das von dem Halbleiterlaser ausgesendete divergierende Lichtbündel 102 wird mit Hilfe einer Optik 16O in

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ein paralleles Bündel umgewandelt, das über das optische Element-125, deren reflektierende Oberfläche 126,nun halb . durchlässig ist, in Sichtung des Linsensystems 110 geworfen wird. Mach Reflexion durch die Videoplatte 103 wird ein Teil des Lichtbündels nach Heflesion an der reflektierenden Oberfläche 126 durch die Öffnung 127 in der Wand der Lagerunterstützung 121 nach außen reflektiert und wird dort mit Hilfe von (nur auf symbolische Weise gezeichneten und nicht unmittelbar zu der optischen Vorrichtung gehörenden) Linsen 161 und 1.62 auf eine Halbleiterdiodenzelle 163 konzentriert. Es ist auch möglich, einen Lichtweg zu schaffen, der sich völlig innerhalb der Lagerunterstützung 121 befindet, so daß in diesem Fall die Öffnung 127 in der Lagerunterstützung 121 überflüssig ist· Eine optische Vorrichtung mit. einem, derartigen Lichtweg ist beispielsweise aus der US-PS 4 135 083 (die als. in dieser Patentanmeldung einbegriffen betrachtet wird) bekannt. Auch die optische Vorrichtung entsprechend der bereits genannten US-PS 4 135 206 (deren Inhalt als in dieser Patentanmeldung einbegriffen betrachtet wird) ist für einen derartigen Lichtweg gemeint.

ig.. 5 bezieht sich auf eine Einzelheit einer abgewandelten optischen Vorrichtung, die, abgesehen von der Lagerung zum übrigen der Vorrichtung 1 oder der Vorrichtung 10t entsprechend, sein könnte. Die Pig. zeigt eine Lagerunterstützung 221, auf der ein ortsfester Lagerteil 217 befestigt ist» .Die konvexe Außenoberfläche dieses Lagerteils besteht aus einem ersten und einem.zweiten Paar Oberflächen« Das erste Paar Oberflächen. 218A, 218B besteht aus zwei einander.gegenüberliegenden Oberflächen, die auf einem imaginären, gestrichelt dargestellten, ersten Kreiszylinder 270 mit einer ersten Achse 215 im wesentlichen senkrecht zur optischen Achse 211 des nicht dargestellten Linsensystems liegen.- Das zweite

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Paar Oberflächen 21SG und 218D besteht aas zwei einander gegenüber befindlichen. Oberflächen auf einem imaginären zweiten Kreiszylinder 271 mit einer zweiten Achse. 216, ebenfalls im wesentlichen senkrecht zu der optischen Achse 211 und mit einem Durchmesser entsprechend dem des ersten KreisZylinders 270. Der Tubus 223 hat an der.Stelle des beweglichen Lagerteils 219 eine derartige. Öffnung, daß der Querschnitt an dieser Stelle quadratisch ist, so daß die Innenwand 220 durch senkrecht, aufeinander, stehende Flächen gebildet wird. Diese Flächen umgeben mit gewissem.lagerspielraum die konvexen-Oberflächen 218A bis D, so daß. die imaginären Zylinder 270 und 271 sich mit gewissem Spielraum zwischen einander gegenüberliegenden flachen Wänden befinden. Der Tubus 223 kann auf diese Weise.Fokussierbewegungen 212 in einer Richtung der optischen Achse 211 durchführen sowie Kippbewegungen 213 um die Achse 215 des ersten KreisZylinders 217 sowie Kipp bewegungen 214 um. die. Achse 21 β des Kreiszylinders- 271. Andere Bewegungen sind im Prinzip nicht möglich, abgesehen von den sehr geringen Bewegungen, die infolge des Lagerspielraumes entstehen können.

Claims

Erfindungsanspruch

1· Optische Vorrichtung zum mit Hilfe eines Strahlungsbundeis, das von einer Strahlungsquelle herrührt, im Betrieb Einschreiben und/oder Auslesen von Aufzeichnungsspuren in einer Aufzeichnungsfläche eines Aufzeichnungsträgers und insbesondere zum mit Hilfe eines Lichtbündels Abtasten Yion Video— und/oder Audioaufzeichnungsspuren in einer. .. reflektierenden Aufzeichnungsfläche einer sich drehenden Video- oder Audioplatte mit

- einem Gestell; -

- einem Objektiv zum Konzentrieren des Strahlungsbündels zu einem Strahlungsflecken in einer imaginären Fokussierebene und mit einer Oberseite,, die im Betrieb der. Aufzeichnungsfläche eines Aufzeichnungsträgers zugewandt ist,, und mit. einer- Unterseite, die von der Aufzeichnungsfläche abgewandt ist, und mit einem Linsensystem mit einer optischen Achse; .

- einer kombinierten Lagerung für das Objektiv, die eine Kombination von erstens einer Pokussierlagerung zur Ermöglichung von Pokussierbewegungen des Objektivs zwischen einer Ruhelage und einer Betriebslage und gegenüber -dem Gestell in einer Richtung, die wenigstens - im . wesentlichen mit der.optischen Achse zusammenfällt, um mit der Pokussierflache vorübergehenden Abweichungen von einer.ungefähren Lage der Aufzeichnungsfläche des Aufzeichnungsträgers in einer Richtung senkrecht zur Aufzeichnungsfläche folgen zu können, und zweitens einer Kipplagerxmg zur Ermöglichung von Kippbewegungen des Objektivs gegenüber dem Gestell in Kipprichtungen, . deren Achse im wesentlichen senkrecht auf der optischen Achse des Linsensystems steht, um mit dem Strahlungsflecken vorübergehenden Abweichungen von einer unge-

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fähren Lage der Aufzeichnungsspur in Richtungen in . * der Aufzeichnungsfläche folgen zu können;

- elektrisch steuerbaren Fokussiermitteln zum auf elektrischem Wege Bewirken und Steuern von Fokussierbewegungen des Objektivs · .

- sowie elektrisch steuerbaren Kippmitteln zum auf elektrischem Wege Bewirken und Steuern der Kippbewegungen des Objektivs, . . . '

gekennzeichnet dadurch, daß die kombinierte. Lagerung für das Objektiv aus einer Gleitlagerung besteht, die einen zu der optischen Achse (11) des Objektivs (16) im wesentlichen koaxialen und mit dem Gestell (5) ortsfest verbundenen Lagerteil (17) mit einer wenigstens teilweise, konvexen Außenoberfläche (18) sowie einem mit dem Objektiv verbundenen beweglichen Lagerteil. (19) mit einer zylinderförmigen Innenoberfläche (20) umfaßt, der mit einem.gewissen Lagerspielraum gleitend und kippend mit der konvexen Außenoberfläche (18) des ortsfesten Lagerteils (17) zusammenarbeitet.

Optische Vorrichtung nach Punkt 1, wobei .das Linsensystem auf der Oberseite des Objektivs angeordnet ist und die kombinierte Lagerung sich-in der Nähe der . Unterseite des Objektivs befindet, wobei das Objektiv einen rohrförmigen Tubus aufweist, in dem das Linsensystem angeordnet ist, gekennzeichnet dadurch,

- daß der Tubus (22) auf der Unterseite (9) des Objektivs (6) offen ist,

- daß das Gestell (5) mit einer LagerunterStützung 621) versehen ist, die durch die offene Unterseite in den Tubus (22) ragt und. ein dem Linsensystem zugewandtes, freies Ende (24) aufweist, . .

- daß der ortsfeste Lagerteil (17) sich auf der Lagerunter Stützung (21) befindet und

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- daß- der.bewegliche Lagerteil (19) durch einen Teil einer Wand (23) des Tubus (22) gebildet wird«

3. Optische Vorrichtung nach Punkt 2, gekennzeichnet dadurch,' daß die Lagerunterstützung (21) wenigstens teilweise hohl und auf dem freien Ende (24) offen ist und wobei der Hohlteil der Lagerunterstützung ein Gehäuse für ein oder mehrere optische und/oder optoelektrisch^,, mit dem Strahlungsbündel (2) zusammenarbeitende Elemente (25) bildet,
4. Optische Vorrichtung .nach Punkt 3,- gekennzeichnet dadurch, daß der Hohlteil (121) der Lagerunterstützung zugleich als-Gehäuse für eine Strahlungsquelle (157) dient

(PIg. 4).

5* Optische Vorrichtung nach den Punkten 2 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß die Lagerunterstützung (21) in der Iahe des freien Endes (24) einen zu der optischen Achse (1t) des Objektivs im wesentlichen koaxialen zylinderförmigen Anschlagteil (28) aufweist und daß der Tubus des Objektivs eine Innenwand (.29) aufweist, die den genannten zylinderförmigen Anschlagteil mit Spielraum umgibt, damit die. Kippbewegungen des Objektivs gegenüber der Lagerunterstützung (21) beschränkt werden.

6, Optische Vorrichtung nach den Punkten 2 bis 5» gekennzeichnet dadurch, daß die Lagerunterstützung (21) und der. Tubus. (22) des Objektivs mit in Ruhelage des Objektivs miteinander zusammenarbeitenden, gegenüber der optischen Achse, des. Objektivs schräg stehenden Ruheflächen (30; 31) versehen sind».

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7. Optische Vorrichtung nach einem der Punkte 2 bis 6, wobei die elektrisch steuerbaren Fokussiermittel. und Kippmittel aus miteinander magnetisch beweglichen sowie aus mit dem. Gestell verbundenen ortsfesten elektrodynamischen Mitteln bestehen, die eine Anzahl- elektrischer Steuerspulen umfassen, so daß durch Zuführen elektrischer Steuerströme zu den Steuerspulen auf das Objektiv elektromagnetische Kräfte ausgeübt werden können zum Erzeugen von Fokussierbewegungen und Kippbewegungen, gekennzeichnet dadurch,

- daß die beweglichen elektrodynamischen Mittel (32 - 35) sich seitlich des Tubus (22) und in der Iahe dessen Unterseite (9) befinden und -.·...

- daß die beweglichen elektrodynamischen Mittel derart gegenüber dem Tubus (22) ausgerichtet sind, daß die elektromagnetischen Kräfte (P) auf das Objektiv (16) im wesentlichen durch einen gemeinsamen Punkt (C) auf der optischen Achse (11) des linsensystems gehen und daß der genannte Punkt (C) im wesentlichen mit dem Stoßpunkt des Objektivs zusammenfällt

8, Optische Vorrichtung nach Punkt 7, gekennzeichnet dadurch, daß die beweglichen elektrodynamischen Mittel aus Steuerspulen (32 - 35) mit Windungen bestehen, die in einer Ebene senkrecht zu einer imaginären Verbindungslinie zwischen der Mitte der Spule und dem Stoßpunkt (C) gehen.

9« Optische Vorrichtung nach den Punkten 7 oder 8,. gekennzeichnet dadurch, daß die ortsfesten elektrodynamischen Mittel einen die. Lagerunterstützung umgebenden und axial magnetisierten Ringmagneten (36) umfassen, wobei der.Ringmagnet in einen Magnetkreis mit axial in die Steuerspulen (32 - 35) ragenden, und auf dem Ringmagneten befestigten Polschuhen (37 - 40) aufgenommen ist.

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10. Optische Vorrichtung.nach einem, der Punkte- 7 bis 9, gekennzeichnet, dadurch,.-daß-sich auf der Außenseite des Tubus (22) eine Anzahl Flossen (50 - 53) befindet in Ebenen im wesentlichen parallel zu der optischen Achse. (11.). des .Linsensystems und mit freien Enden und daß die beweglichen elektrodynamischen Mittel (32 - 35) an den freien Enden der Flossen angeordnet sind·

11„ Optische. Vorrichtung-nach einem der Punkte 2 bis 10, gekennzeichnet dadurch, . . .

- daß die konvexe Außenoberfläche des ortsfesten Lagerteils -(217)·ein erstes und ein zweites Paar Oberflächen umfaßt, wobei das erste, paar Oberflächen (218A, 218B) aus zwei .einander gegenüber befindlichen Ober- . flächen besteht, wenigstens nahezu auf einem imaginären ersten Kreiszylinder (270) liegend mit einem ersten Durchmesser und einer ersten Achse (215).im wesentli-. chen. senkrecht zu der optischen Achse (211) des linsensysitems und wobei das. zweite Paar Oberflächen (218G,. 218D) aus zwei einander gegenüberliegenden Oberflächen besteht, wenigstens nahezu auf einem zweiten imaginären Kreiszylinder (271) liegend mit einem zweiten Durchmesser und einer zweiten Achse (216) im wesentlichen senkrecht zu der optischen Achse (211 ) des Linsensystems und zugleich im wesentlichen senkrecht zu der ersten Achse... (215), und . .

- daß die Öffnung in dem Tubus (223) an der Stelle, des beweglichen Lagerteils (219) einen rechtwinkligen Querschnitt aufweist mit Seiten gleich den ersten und zweiten Durchmessern vermehrt um einen Spielraumabstand für das Lager (Pig. 5).

Hierzu 5 Seiten Zeichnungen