JPH0660811B2 - 反射型傾き検出素子 - Google Patents
反射型傾き検出素子Info
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- JPH0660811B2 JPH0660811B2 JP60208787A JP20878785A JPH0660811B2 JP H0660811 B2 JPH0660811 B2 JP H0660811B2 JP 60208787 A JP60208787 A JP 60208787A JP 20878785 A JP20878785 A JP 20878785A JP H0660811 B2 JPH0660811 B2 JP H0660811B2
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- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/26—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
- G11B7/09—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
- G11B7/095—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following specially adapted for discs, e.g. for compensation of eccentricity or wobble
- G11B7/0956—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following specially adapted for discs, e.g. for compensation of eccentricity or wobble to compensate for tilt, skew, warp or inclination of the disc, i.e. maintain the optical axis at right angles to the disc
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、反射光によって物体の傾きの程度を検出す
ることができる小型の反射型傾き検出素子に関するもの
である。
ることができる小型の反射型傾き検出素子に関するもの
である。
この発明の反射型傾き検出素子は、拡散光源と、この拡
散光源と所定の距離だけ離れた両側辺に配置された受光
素子を共通の基台上に搭載し、これらを例えば透明な樹
脂等によって一体成形した保護体で覆い、かつ前記保護
体の上部には平行光線に近似した光束が放出されるよう
曲面を成形したものである。
散光源と所定の距離だけ離れた両側辺に配置された受光
素子を共通の基台上に搭載し、これらを例えば透明な樹
脂等によって一体成形した保護体で覆い、かつ前記保護
体の上部には平行光線に近似した光束が放出されるよう
曲面を成形したものである。
したがって、検出素子全体がきわめてコンパクトとな
り、軽量化されるため、種々の傾き検出に利用でき、検
出感度を安定化させることができる。
り、軽量化されるため、種々の傾き検出に利用でき、検
出感度を安定化させることができる。
反射光を利用して物体の傾きを検出する装置としては種
々の形状のものが提案されているが、例えば光ディスク
の再生装置におけるディスクのスキュー検出等に利用す
るものは、光ディスクの情報を読みとるピックアップに
搭載することが必要になるから高精度で、かつ、小型化
のものが要請されることになる。
々の形状のものが提案されているが、例えば光ディスク
の再生装置におけるディスクのスキュー検出等に利用す
るものは、光ディスクの情報を読みとるピックアップに
搭載することが必要になるから高精度で、かつ、小型化
のものが要請されることになる。
第6図(a) ,(b) は本出願人が先に提案した光学式ディ
スク再生装置(特願昭58−140139号)におけるス
キュー検出用の装置の側面及びx−x線の上面の概要を
示す図である。
スク再生装置(特願昭58−140139号)におけるス
キュー検出用の装置の側面及びx−x線の上面の概要を
示す図である。
この図において、10は図示しない光学ピックアップに
配置されている筒状体のハウジングを示し、このハウジ
ング10の上面には光ディスクに対接する位置にレンズ
11が固定されている。又、ハウジング10の底面には
矩形状をした発光ダイオード等からなる光源12及び、
太陽電池等からなる光検出器13が設けられており、こ
れらは第6図(b) の上面図によく表わされているように
光源12は底面の半分に矩形状の発光部を形成するよう
に構成され、又、光検出器13は、中央で2分割された
2枚の受光部13A,13Bとされている。
配置されている筒状体のハウジングを示し、このハウジ
ング10の上面には光ディスクに対接する位置にレンズ
11が固定されている。又、ハウジング10の底面には
矩形状をした発光ダイオード等からなる光源12及び、
太陽電池等からなる光検出器13が設けられており、こ
れらは第6図(b) の上面図によく表わされているように
光源12は底面の半分に矩形状の発光部を形成するよう
に構成され、又、光検出器13は、中央で2分割された
2枚の受光部13A,13Bとされている。
14は傾きの被測定物である光ディスクの反射面を示
す。
す。
かかるスキュー検出用の装置は光源12から放出された
拡散光がレンズ11を介して光ディスクの反射面14で
反射し、その反射光が受光部13A,13Bに到達する
点で焦点となるようにレンズ11の曲率面が形成されて
いるので、図示したように反射面14を鏡面とした場合
は仮想のレンズ11′によって15′の位置に光源12
の虚像が表われる。
拡散光がレンズ11を介して光ディスクの反射面14で
反射し、その反射光が受光部13A,13Bに到達する
点で焦点となるようにレンズ11の曲率面が形成されて
いるので、図示したように反射面14を鏡面とした場合
は仮想のレンズ11′によって15′の位置に光源12
の虚像が表われる。
したがって、その実像15は第6図(b) に示すように光
検出器13の受光面13A,13Bにメッシュ線で示す
ように結像される。
検出器13の受光面13A,13Bにメッシュ線で示す
ように結像される。
このような光学系においては、反射面14を示す光ディ
スクが紙面の方向で傾きがあると、入射光と反射光の経
路が異なったものになり、実像15は矢印A,又はBで
示すように反射面14の傾きの方向に対応して変位する
ことになるから、受光面13A,13Bから出力される
電気信号の量に差が生じる。
スクが紙面の方向で傾きがあると、入射光と反射光の経
路が異なったものになり、実像15は矢印A,又はBで
示すように反射面14の傾きの方向に対応して変位する
ことになるから、受光面13A,13Bから出力される
電気信号の量に差が生じる。
したがって、受光面13A,13Bから得られる信号
(電圧又は電流)Sa,Sbの差を、例えば によって演算すると、光ディスクの傾き角Δθと検出信
号の関係は第7図に示すように表わされることになり、
光ディスクの特に半径方向の傾き、又はそりを検出する
ことができる。
(電圧又は電流)Sa,Sbの差を、例えば によって演算すると、光ディスクの傾き角Δθと検出信
号の関係は第7図に示すように表わされることになり、
光ディスクの特に半径方向の傾き、又はそりを検出する
ことができる。
したがって、このスキュー検出によって光学ピックアッ
プの光軸を制御すると、光ディスク面に対して常に、光
ビームを直交するようなサーボ機構を構築することがで
きる。
プの光軸を制御すると、光ディスク面に対して常に、光
ビームを直交するようなサーボ機構を構築することがで
きる。
しかしながら、このスキュー検出構造によると個別に形
成されている各部品を組み立てるためにコストアップを
招くと同時に、組立部品の精度によって検出感度にバラ
ツキが発生するという問題がある。
成されている各部品を組み立てるためにコストアップを
招くと同時に、組立部品の精度によって検出感度にバラ
ツキが発生するという問題がある。
特に、発光源と受光位置がレンズの光軸からずれている
位置に配置されるため、レンズ11と光ディスクの反射
面14の距離に変動があると前述した第7図の検出特性
が一点鎖線で示すように変動するという問題があり、サ
ーボ回路を構成するときに回路が複雑になるという問題
がある。
位置に配置されるため、レンズ11と光ディスクの反射
面14の距離に変動があると前述した第7図の検出特性
が一点鎖線で示すように変動するという問題があり、サ
ーボ回路を構成するときに回路が複雑になるという問題
がある。
この発明は、かかる問題点を解消するためになされたも
ので、透明な保護体によって発光源と受光面を一体化す
ることによって小型、及び軽量化をはかり、かつ取り扱
いも容易となるようにした反射型傾き検出素子を提供し
ようとするものである。
ので、透明な保護体によって発光源と受光面を一体化す
ることによって小型、及び軽量化をはかり、かつ取り扱
いも容易となるようにした反射型傾き検出素子を提供し
ようとするものである。
この発明の反射型傾き検出素子は、基台の上に発光ダイ
オード等からなる発光源を搭載し、その両側に1対の受
光素子を配置し、さらにこの基台の上部空間を透明な例
えばエポキシ系の樹脂等によって覆うようにモールド成
形した保護体を形成する。
オード等からなる発光源を搭載し、その両側に1対の受
光素子を配置し、さらにこの基台の上部空間を透明な例
えばエポキシ系の樹脂等によって覆うようにモールド成
形した保護体を形成する。
透明な保護体の上部には放出光がほぼ平行光線となるよ
うな曲率のレンズ形状とされているので、被測定物の表
面から反射された光は保護体に入射したのち、前記発光
源の外周に円形の像を形成する。
うな曲率のレンズ形状とされているので、被測定物の表
面から反射された光は保護体に入射したのち、前記発光
源の外周に円形の像を形成する。
被測定物の傾きによって反射光の経路が変化すると、前
記円形の像が変位するため1対の受光素子から得られる
各検出信号の値に差が発生し、傾きの程度を検出するこ
とができるようになる。
記円形の像が変位するため1対の受光素子から得られる
各検出信号の値に差が発生し、傾きの程度を検出するこ
とができるようになる。
第1図はこの発明の反射型傾き検出素子の概要説明図を
示したもので、1は透明な樹脂、例えばエポキシ系の樹
脂等で形成されている保護体で、その頂部は後述するよ
うに放出光を所定の方向に集束するような曲率の曲面5
とされている。
示したもので、1は透明な樹脂、例えばエポキシ系の樹
脂等で形成されている保護体で、その頂部は後述するよ
うに放出光を所定の方向に集束するような曲率の曲面5
とされている。
又、保護体1の底面にはほぼ中央部に発光ダイオード等
からなる発光源2が配置され、その両側片にはホト・ト
ランジスタ等からなる1対の受光素子3A、3Bが配置
されている。そして、これらは前述した保護体1を形成
する樹脂等によって一体にモールド成形し、図示されて
いないが発光ダイオード、及びホト・トランジスタを作
動させるためのリード線が引き出されている。
からなる発光源2が配置され、その両側片にはホト・ト
ランジスタ等からなる1対の受光素子3A、3Bが配置
されている。そして、これらは前述した保護体1を形成
する樹脂等によって一体にモールド成形し、図示されて
いないが発光ダイオード、及びホト・トランジスタを作
動させるためのリード線が引き出されている。
この発明の反射型傾き検出素子は上述したようにすべて
の部材が保護体1によって一体化されているので、きわ
めて小型,軽量化され、例えばプリント基板等に簡単に
取り付けて前述したように光学ディスク再生装置のスキ
ュー検出に利用することができる。
の部材が保護体1によって一体化されているので、きわ
めて小型,軽量化され、例えばプリント基板等に簡単に
取り付けて前述したように光学ディスク再生装置のスキ
ュー検出に利用することができる。
以下、本発明の反射型傾き検出素子の動作について第2
図、第3図を参照して説明する。
図、第3図を参照して説明する。
発光源1に所定の電圧を印加することによって出力され
る光は、一般に拡散光となって矢印方向に放出される
が、保護体1の上部の曲面5の曲率を所定の値に設定す
ると、光線6A.6Aで示すように、やや拡散気味の平
行光線が放出される。したがって、前述したように傾き
を持った被検出体(例えば光ディスク)の反射面4に照
射すると、この反射面4を鏡面として、反射光は矢印の
方向に進む光として表示でき、鏡像で表示されている保
護体1′に入射してその受光素子3A′,3B′に入射
することになる。
る光は、一般に拡散光となって矢印方向に放出される
が、保護体1の上部の曲面5の曲率を所定の値に設定す
ると、光線6A.6Aで示すように、やや拡散気味の平
行光線が放出される。したがって、前述したように傾き
を持った被検出体(例えば光ディスク)の反射面4に照
射すると、この反射面4を鏡面として、反射光は矢印の
方向に進む光として表示でき、鏡像で表示されている保
護体1′に入射してその受光素子3A′,3B′に入射
することになる。
このとき、反射光が図示したように受光素子3A′,3
B′の前面のf点で焦点となるように曲面5が形成され
ていると、受光面は第2図(b) に示すように円形の反射
像Sとなり、反射面4に傾きがない場合は、発光源2を
中心とした反射像S0を形成する。したがって、発光源
2の両側に配置されている受光素子3A,3Bには等量
の光が斜線で示すように照射される。
B′の前面のf点で焦点となるように曲面5が形成され
ていると、受光面は第2図(b) に示すように円形の反射
像Sとなり、反射面4に傾きがない場合は、発光源2を
中心とした反射像S0を形成する。したがって、発光源
2の両側に配置されている受光素子3A,3Bには等量
の光が斜線で示すように照射される。
しかし、反射面4に傾きがあると、当然のことながら保
護体1からの反射光も反射面4の傾き角θの2倍を反射
角として受光素子3A,3Bに入射することになるか
ら、第2図(a) 、又は(b) に示す反射像S1,S2にみ
られるように中心から変位したものになり、各々の受光
素子3A,3Bに入射する光量に差が生じる。
護体1からの反射光も反射面4の傾き角θの2倍を反射
角として受光素子3A,3Bに入射することになるか
ら、第2図(a) 、又は(b) に示す反射像S1,S2にみ
られるように中心から変位したものになり、各々の受光
素子3A,3Bに入射する光量に差が生じる。
そこで、受光素子3Aによって出力される光電流を
i1、受光素子3Bによって出力される光電流をi2と
し、 または、I=i1−i2の演算を行うと、その演算出力
は中心からの反射像Sの変位、つまり、反射面4の傾き
角θに対応したものになり、第3図に示すように演算出
力の信号Iによって反射面4の傾き角θを検知すること
ができる。
i1、受光素子3Bによって出力される光電流をi2と
し、 または、I=i1−i2の演算を行うと、その演算出力
は中心からの反射像Sの変位、つまり、反射面4の傾き
角θに対応したものになり、第3図に示すように演算出
力の信号Iによって反射面4の傾き角θを検知すること
ができる。
曲面5の曲率は前述したように曲面5から放出される光
がやや拡散するような平行光線6A,6Aとされ、反射
光の焦点が受光面の前面fAとなるように設定したが、
一点鎖線で示すように曲面5から放出される光が僅かに
集束されるような平行光線6B,6Bとすることによっ
て反射光の焦点fBを受光面の後面となるようにして反
射像Sを形成するようにしてもよい。
がやや拡散するような平行光線6A,6Aとされ、反射
光の焦点が受光面の前面fAとなるように設定したが、
一点鎖線で示すように曲面5から放出される光が僅かに
集束されるような平行光線6B,6Bとすることによっ
て反射光の焦点fBを受光面の後面となるようにして反
射像Sを形成するようにしてもよい。
反射像Sは上述したように焦点に結像したものでないた
め、例えば光ディスクの場合は、その表面に記録されて
いる凹凸のピット情報や、トラック間のミラー面による
反射光等の影響をうけない直流成分に近い信号になり、
従来のものより検出信号回路が容易になるという利点が
ある。
め、例えば光ディスクの場合は、その表面に記録されて
いる凹凸のピット情報や、トラック間のミラー面による
反射光等の影響をうけない直流成分に近い信号になり、
従来のものより検出信号回路が容易になるという利点が
ある。
又、放出光の光軸と反射光の光軸が曲面5の中央部分を
通るように設定することによって、反射光が光ディスク
等の場合に発生し易い上下運動による傾き検出感度の変
動を殆どなくすることができる。
通るように設定することによって、反射光が光ディスク
等の場合に発生し易い上下運動による傾き検出感度の変
動を殆どなくすることができる。
そのため、前記した従来例に示されているように、光ピ
ックアップに搭載してスキューサーボ機構を構築する際
にきわめて有効である。
ックアップに搭載してスキューサーボ機構を構築する際
にきわめて有効である。
第4図は、発光源2、及び受光素子3A,3Bの拡大側
面図を示したもので、7は導電性の基台、8は発光源2
から出力される光を上方に反射するような反射面から形
成されているフランジ部である。
面図を示したもので、7は導電性の基台、8は発光源2
から出力される光を上方に反射するような反射面から形
成されているフランジ部である。
9Aは前記基台7に固定されている共通電極、(又はリ
ード線)であり、9Bは発光源2の発光ダイオードをド
ライブするための電極、9C,9Dは受光素子3A,3
Bを形成するホト・トランジスタ又はホト・ダイオード
の出力電極である。
ード線)であり、9Bは発光源2の発光ダイオードをド
ライブするための電極、9C,9Dは受光素子3A,3
Bを形成するホト・トランジスタ又はホト・ダイオード
の出力電極である。
これらは基台7の所定の位置に接続剤等で取り付け、モ
ールド成形によって保護体1と一体化される。
ールド成形によって保護体1と一体化される。
なお、基台7を半導体のベースとして集積技術によって
発光源2,受光素子3A,3B等を形成するようにして
もよい。
発光源2,受光素子3A,3B等を形成するようにして
もよい。
上述した実施例では1対の受光素子3A,3Bが設けら
れているが、第5図に示すように発光源2の廻りにさら
に受光素子3C,3Dを設け、傾き検出の方向を増加さ
せることもできる。
れているが、第5図に示すように発光源2の廻りにさら
に受光素子3C,3Dを設け、傾き検出の方向を増加さ
せることもできる。
以上説明したように、この発明の反射型傾き検出素子
は、発光源及び受光素子が光を集束する機能を持った透
明な保護体によって一体化されているので、製造が容易
になると同時に、小型、軽量化が可能になり、使用機器
に対する取り付けも容易になるという効果がある。
は、発光源及び受光素子が光を集束する機能を持った透
明な保護体によって一体化されているので、製造が容易
になると同時に、小型、軽量化が可能になり、使用機器
に対する取り付けも容易になるという効果がある。
又、発光源2の光軸と、反射光の光軸が集光用の曲面の
中心を通るように配置しているので、検出感度が従来の
ものより安定になるため検出回路を簡易化することがで
きるという利点を有する。
中心を通るように配置しているので、検出感度が従来の
ものより安定になるため検出回路を簡易化することがで
きるという利点を有する。
第1図はこの発明の反射型傾き検出素子の概要説明図、
第2図(a) 、(b) 、(c) は反射像の説明図、第3図は傾
き角と検出電流の関係を示すグラフ、第4図は発光源と
受光素子の配置を示す拡大側面図、第5図はこの発明の
他の実施例を示す受光素子の配置図、第6図(a) 及び
(b) は従来のスキュー検出装置の側面図と平面図、第7
図は傾き角と検出信号の関係を示すグラフである。 図中、1は透明体で形成されている保護体、2は発光
源、3は受光素子、4は反射面、5は曲面、7は基台、
8は反射用のフランジ部、9A,9B,9C,9Dは電
極を示す。
第2図(a) 、(b) 、(c) は反射像の説明図、第3図は傾
き角と検出電流の関係を示すグラフ、第4図は発光源と
受光素子の配置を示す拡大側面図、第5図はこの発明の
他の実施例を示す受光素子の配置図、第6図(a) 及び
(b) は従来のスキュー検出装置の側面図と平面図、第7
図は傾き角と検出信号の関係を示すグラフである。 図中、1は透明体で形成されている保護体、2は発光
源、3は受光素子、4は反射面、5は曲面、7は基台、
8は反射用のフランジ部、9A,9B,9C,9Dは電
極を示す。
Claims (1)
- 【請求項1】拡散光源と、前記拡散光源の両側に設けら
れている少なくとも一対の受光素子とを共通の基台上に
配置し、前記基台の上部空間をモールド成形された透明
な保護体によって覆うと共に、前記保護体の上部は前記
拡散光源から放出される光を平行光線に近似した光束と
するような曲面に成形されていることを特徴とする反射
型傾き検出素子。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60208787A JPH0660811B2 (ja) | 1985-09-24 | 1985-09-24 | 反射型傾き検出素子 |
| US06/910,522 US4779256A (en) | 1985-09-24 | 1986-09-23 | Apparatus for detecting deviations from a mutually perpendicular condition between a disc and a light beam |
| EP86307327A EP0216637A3 (en) | 1985-09-24 | 1986-09-24 | Reflection-type skew detector and method for detecting sreflection-type skew detector and method for detecting skewness utilizing the same kewness utilizing the same |
| KR1019860007976A KR940010945B1 (ko) | 1985-09-24 | 1986-09-24 | 반사형 기울기검출소자 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60208787A JPH0660811B2 (ja) | 1985-09-24 | 1985-09-24 | 反射型傾き検出素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6269111A JPS6269111A (ja) | 1987-03-30 |
| JPH0660811B2 true JPH0660811B2 (ja) | 1994-08-10 |
Family
ID=16562101
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60208787A Expired - Fee Related JPH0660811B2 (ja) | 1985-09-24 | 1985-09-24 | 反射型傾き検出素子 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4779256A (ja) |
| EP (1) | EP0216637A3 (ja) |
| JP (1) | JPH0660811B2 (ja) |
| KR (1) | KR940010945B1 (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6433603U (ja) * | 1987-08-18 | 1989-03-02 | ||
| JP2565238B2 (ja) * | 1987-10-15 | 1996-12-18 | ソニー株式会社 | 光学式ディスク再生装置 |
| JPH0781852B2 (ja) * | 1988-08-09 | 1995-09-06 | パイオニア株式会社 | 円盤状記録媒体の傾き検出器 |
| JPH0758559B2 (ja) * | 1988-09-02 | 1995-06-21 | シャープ株式会社 | 光ピックアップ装置 |
| US5442433A (en) * | 1989-08-11 | 1995-08-15 | Nhk Spring Co., Ltd. | Identification system for an article having individually attached patches |
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