JPS61209320A - 可動ミラ−角度検出装置 - Google Patents
可動ミラ−角度検出装置Info
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- JPS61209320A JPS61209320A JP5094185A JP5094185A JPS61209320A JP S61209320 A JPS61209320 A JP S61209320A JP 5094185 A JP5094185 A JP 5094185A JP 5094185 A JP5094185 A JP 5094185A JP S61209320 A JPS61209320 A JP S61209320A
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 15
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 abstract description 10
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
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- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/26—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
- G01D5/32—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light
- G01D5/34—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、光ビームを光学記録媒体に照射し、光学的に
情報を記録再生する光情報処理装置の光学ヘッドのトラ
ッキングアクチェエータとし【用いられる可動ミラー等
の角度変位を検出する可動ミラー角度検出装置に関する
ものである。
情報を記録再生する光情報処理装置の光学ヘッドのトラ
ッキングアクチェエータとし【用いられる可動ミラー等
の角度変位を検出する可動ミラー角度検出装置に関する
ものである。
従来より光ビームを用いた光情報処理には、トラッキン
グアクチェエータとして可動ミラーを用いた装置がある
。以下、可動ミラーを用いた光デイスク装置を例に従来
技術とその問題点を述べることＫする。光デイスク装置
において、情報の記録された目標トラックに光スポット
を位置決めするＫは、まず光学ヘッド自身を目標トラッ
ク附近へ粗な位置決めをする。次に光デイスク上にあら
かじめ付加された案内溝からの誤差信号を用゛いて光ス
ポットを光ディスクの半径方向く駆動し【案内溝を追跡
することになる。この光スポットに案内溝を追跡させる
方法には、対物レンズを駆動する方法または可動ミラー
を用いる方法がある。
グアクチェエータとして可動ミラーを用いた装置がある
。以下、可動ミラーを用いた光デイスク装置を例に従来
技術とその問題点を述べることＫする。光デイスク装置
において、情報の記録された目標トラックに光スポット
を位置決めするＫは、まず光学ヘッド自身を目標トラッ
ク附近へ粗な位置決めをする。次に光デイスク上にあら
かじめ付加された案内溝からの誤差信号を用゛いて光ス
ポットを光ディスクの半径方向く駆動し【案内溝を追跡
することになる。この光スポットに案内溝を追跡させる
方法には、対物レンズを駆動する方法または可動ミラー
を用いる方法がある。
可動ミラーをトラッキングアクチェエータとして用いる
場合、長い距離のトラック間移動では、光学ヘッド自身
に大きな加減速度を受けることになるため、光学ヘッド
内の可動ミラーはバネ等によりヘッドベースに支持され
ていることもあり、可動ミラーの回転位置が大きく変位
する。特に減速時、すなわち、光学ヘッドが粗位置決め
された後に発生する可動ミラーの減衰振動によって、光
スポットも同様にトラッキング方向に減衰振動をする。
場合、長い距離のトラック間移動では、光学ヘッド自身
に大きな加減速度を受けることになるため、光学ヘッド
内の可動ミラーはバネ等によりヘッドベースに支持され
ていることもあり、可動ミラーの回転位置が大きく変位
する。特に減速時、すなわち、光学ヘッドが粗位置決め
された後に発生する可動ミラーの減衰振動によって、光
スポットも同様にトラッキング方向に減衰振動をする。
このように減衰振動が発生すると、その減衰振動がある
程度おさまってからでないと光スポットの精密位置決め
が行なえず光スポットの目標トラックへの位置決めが遅
くなる。更に、この加減速度によって可動ミラー回転位
置が大きく変位すると、対物レンズの収差やけられ、ミ
ラー自身の光学特性に悪影響を及ぼし、焦点制御がはず
れる可能性がある。そこで、これらの欠点を取り除くた
め可動ミラーの角度変位を検出する必要がある。
程度おさまってからでないと光スポットの精密位置決め
が行なえず光スポットの目標トラックへの位置決めが遅
くなる。更に、この加減速度によって可動ミラー回転位
置が大きく変位すると、対物レンズの収差やけられ、ミ
ラー自身の光学特性に悪影響を及ぼし、焦点制御がはず
れる可能性がある。そこで、これらの欠点を取り除くた
め可動ミラーの角度変位を検出する必要がある。
第３図は従来の可動ミラー角度検出装置の概略図で、光
源１３の光の可動ミラー１２からの反射光をレンズ１４
を介して受光面が分割された光検出器１５で受け、光検
出器１５を差動増幅器１６に接続して可動ミラー１２か
らの反射光の光軸ずれによる差動増幅器１６の出力の変
化を利用して可動ミラー１２の角度変位を検出する方法
である。
源１３の光の可動ミラー１２からの反射光をレンズ１４
を介して受光面が分割された光検出器１５で受け、光検
出器１５を差動増幅器１６に接続して可動ミラー１２か
らの反射光の光軸ずれによる差動増幅器１６の出力の変
化を利用して可動ミラー１２の角度変位を検出する方法
である。
しかしながら、この従来の可動ミラー角度検出装置には
レンズなどの高価な光学部品を必要とすること、しかも
、光源としては集光性の良い発光ダイオード、半導体レ
ーザなどを必要とすることなどがあり、また現実には、
角度変位の信号光はかなりの損失をミラーのけられなど
により受けるため、小さな誤差信号しか有さないため、
この誤差信号を可動ミラー制御信号として利用するのは
難しいなどの欠点があった。
レンズなどの高価な光学部品を必要とすること、しかも
、光源としては集光性の良い発光ダイオード、半導体レ
ーザなどを必要とすることなどがあり、また現実には、
角度変位の信号光はかなりの損失をミラーのけられなど
により受けるため、小さな誤差信号しか有さないため、
この誤差信号を可動ミラー制御信号として利用するのは
難しいなどの欠点があった。
本発明の目的は、前述の如き欠点を改善して可動ミラー
の角度変位の検出特性を著しく向上させ、構成が容易で
安定な角度検出を行なえる可動ミラー角度検出装置を提
供することにある。
の角度変位の検出特性を著しく向上させ、構成が容易で
安定な角度検出を行なえる可動ミラー角度検出装置を提
供することにある。
本発明によれば、回転方向に可動な可動ミラーに取り付
けられた一部が遮光領域からなる第１のマスクと、この
第１のマスクを照射する光源と、この光源からの前記第
１のマスクを通った光を受ける分割光検出器と、この分
割光検出器と前記第１のマスクの間に設けられ一部が遮
光領域からなる第２のマスクと、前記分割光検出器の第
１の受光面に対応する出力と第２の受光面に対応する出
力の差を得る差動増幅器とを含むことを特徴とする可動
ミラー角度検出装置が得られる。
けられた一部が遮光領域からなる第１のマスクと、この
第１のマスクを照射する光源と、この光源からの前記第
１のマスクを通った光を受ける分割光検出器と、この分
割光検出器と前記第１のマスクの間に設けられ一部が遮
光領域からなる第２のマスクと、前記分割光検出器の第
１の受光面に対応する出力と第２の受光面に対応する出
力の差を得る差動増幅器とを含むことを特徴とする可動
ミラー角度検出装置が得られる。
次に本発明について図面を参照して説明する。
第１図は本発明の可動ミラー角度検出装置の一実施例の
概略斜視図である０本実施例では、マスク板を格子を例
にとり説明する。可動ミラー３は回転軸１９を中心とし
て回転し可動ミラー３の背部には、例えば第２図（ａ）
で示すような格子２を格子線８（７は光の透過領域）が
反射面と垂直となるように接合しておく。また一方、例
えば第２図（ロ）で示すように格子９，１０を互いの格
子線８’ （７’は光の透過領域）が分割線１１で直交
するように形成した格子４とこの分割線１１と光検出器
５の分割線５′とが空間的に一部するように配置する。
概略斜視図である０本実施例では、マスク板を格子を例
にとり説明する。可動ミラー３は回転軸１９を中心とし
て回転し可動ミラー３の背部には、例えば第２図（ａ）
で示すような格子２を格子線８（７は光の透過領域）が
反射面と垂直となるように接合しておく。また一方、例
えば第２図（ロ）で示すように格子９，１０を互いの格
子線８’ （７’は光の透過領域）が分割線１１で直交
するように形成した格子４とこの分割線１１と光検出器
５の分割線５′とが空間的に一部するように配置する。
例えば第１図に示すように光源１に発光ダイオードを用
い、この光軸上に格子２，４と光検出器５をとの頴に配
置した構成になっている。
い、この光軸上に格子２，４と光検出器５をとの頴に配
置した構成になっている。
次に本実施例の原理について説明する。
光源１から出た光が格子４と光検出器５の各々の分割１
１１ｉ！に対して左右対称の強度分布を有するとして以
下説明する。第４図（ａ）、Φ）には、可動ミラーが±
π／４の回転をしたときの格子２と４の重なりの典型的
な状態を模式的に示す（可動ミーｙ−ａの外形等は図示
を省略）。第４図（ａ）は、光源１から見て左回りに可
動ミラー３すなわち格子２がπ／４＠転した時で、格子
４０分割線１１を境に右側を透過する光量Ｉｒと左側を
透過する光量Ｉｔとでは、 Ｉｒ）ＩＩの関係があり、
第４図（ｂ）では、光源１から見て右回りに可動ミラー
３がπ／４回転した時で、逆にＩｒ（Ｉｆの関係がある
。ただし、ここでは格子２と４は同一の格子定数（幅お
よびピッチ）を持つものとする。そこで、第１図で示す
ようＫ。
１１ｉ！に対して左右対称の強度分布を有するとして以
下説明する。第４図（ａ）、Φ）には、可動ミラーが±
π／４の回転をしたときの格子２と４の重なりの典型的
な状態を模式的に示す（可動ミーｙ−ａの外形等は図示
を省略）。第４図（ａ）は、光源１から見て左回りに可
動ミラー３すなわち格子２がπ／４＠転した時で、格子
４０分割線１１を境に右側を透過する光量Ｉｒと左側を
透過する光量Ｉｔとでは、 Ｉｒ）ＩＩの関係があり、
第４図（ｂ）では、光源１から見て右回りに可動ミラー
３がπ／４回転した時で、逆にＩｒ（Ｉｆの関係がある
。ただし、ここでは格子２と４は同一の格子定数（幅お
よびピッチ）を持つものとする。そこで、第１図で示す
ようＫ。
光量Ｉｒ、 ＩＩそれぞれを光検出器５の分割線５′の
右側または左側それぞれに入射するようにしておけば光
検出器５０分割線５′の左右の側の出力を差動増幅器６
に上り差動増幅した信号を誤差信号として可動ミラ−３
０回転角度を検出することができる。その典型的な回転
角度対誤差信号のグラフを第５図に示す。第５図で示す
ように、可動ミラー３０回転角が士π／２でも誤差信号
の零点が存在するが現実的には可動ミラー３の回転角度
は±π／４より小さいため、差動増幅器６からの誤差信
号を可動ミラー３の制御信号として利用できる。
右側または左側それぞれに入射するようにしておけば光
検出器５０分割線５′の左右の側の出力を差動増幅器６
に上り差動増幅した信号を誤差信号として可動ミラ−３
０回転角度を検出することができる。その典型的な回転
角度対誤差信号のグラフを第５図に示す。第５図で示す
ように、可動ミラー３０回転角が士π／２でも誤差信号
の零点が存在するが現実的には可動ミラー３の回転角度
は±π／４より小さいため、差動増幅器６からの誤差信
号を可動ミラー３の制御信号として利用できる。
なお本発明の他の実施例として、可動ミラ−３０回転角
度が±π／４のとき格子２と４の重なりを第４図と比較
して半ピツチずらして設定しても同様に誤差信号を得る
ことができる。
度が±π／４のとき格子２と４の重なりを第４図と比較
して半ピツチずらして設定しても同様に誤差信号を得る
ことができる。
第６図（ａ）、 （ｂ）は本発明のさらに他の実施例で
用いるマスク板２２．２４を示す平面図で、光の透過領
域１８．１８’および遮光領域１７．１７’を有する。
用いるマスク板２２．２４を示す平面図で、光の透過領
域１８．１８’および遮光領域１７．１７’を有する。
第１図に示す格子２，４それぞれの代わりにこのマスク
板２２．２４を用いれば、格子２，４とは違い、同−樵
類のマスク板２２．２４ （ただしマスク板２２に対し
マスク板２４が倒立した状態）を使用することができる
ためマスクパターン作成が容易となる。また、可動ミラ
ー３の回転角度が±π／４のとき誤差信号は格子２，４
を用いたときより２倍大きくとれ検出感度が向上すると
いりた長所が考えられる。
板２２．２４を用いれば、格子２，４とは違い、同−樵
類のマスク板２２．２４ （ただしマスク板２２に対し
マスク板２４が倒立した状態）を使用することができる
ためマスクパターン作成が容易となる。また、可動ミラ
ー３の回転角度が±π／４のとき誤差信号は格子２，４
を用いたときより２倍大きくとれ検出感度が向上すると
いりた長所が考えられる。
以上、ここでは分割線が１本の２分割光検出器５を対象
に考えてきたが、例えば４分割の光検出器を対象にマス
ク板のパターンを作成しても可動ミラーの角度変位を誤
差信号として検出することが可能である。
に考えてきたが、例えば４分割の光検出器を対象にマス
ク板のパターンを作成しても可動ミラーの角度変位を誤
差信号として検出することが可能である。
また、上述の本発明の実施例では光源を単一のもので考
えたが、光束の拡がりなどを考慮して２個の光源を光検
出器の分割線に対称に配置した構成にしてもよい。これ
Ｋより、可動ミラーの角度変位の検出感度を向上させる
こともできる。
えたが、光束の拡がりなどを考慮して２個の光源を光検
出器の分割線に対称に配置した構成にしてもよい。これ
Ｋより、可動ミラーの角度変位の検出感度を向上させる
こともできる。
以上説明したように本発明の可動ミラー角度検出装置は
、２つのマスク板と分割光検出器、光源を設けることに
より、安価で簡単に構成できる効果がある。また、可動
ミラーの角度変位の誤差信号の検出感度を向上させるた
めに光源と分割光検出器との間隔を小さくした方が良い
ことから、光源と分割光検出器との間を小さくすれば、
小屋化でき可動ミラーの角度変位を安定にしかも感度よ
く検出できるといった効果もある。
、２つのマスク板と分割光検出器、光源を設けることに
より、安価で簡単に構成できる効果がある。また、可動
ミラーの角度変位の誤差信号の検出感度を向上させるた
めに光源と分割光検出器との間隔を小さくした方が良い
ことから、光源と分割光検出器との間を小さくすれば、
小屋化でき可動ミラーの角度変位を安定にしかも感度よ
く検出できるといった効果もある。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の可動ミラー角度検出装置の一実施例の
斜視図、第２図（ａ）および０）はそれぞれ第１図に示
す格子２，４の平面図、第３図は従来の可動ミラー角度
検出装置の系統図、第４図（Ｊｉ）およびΦ）は第１図
に示す格子２．４を重ねて見た図でそれぞれ格子２は左
回りおよび右回りにπ／４回転した場合の図、第５図は
第１図に示す可動ミラー３の回転角と差動増幅器６から
の差動信号の関係を示すグラフ、第６図（ａ）および（
ｂ）はそれぞれ本発明の他の実施例で用いたマスク板を
示す平面図。 １．１３・・・・・・光源、２，４・・・・・・格子、
３．１２・・・・・・可動ミラー、５，１５・・・・・
・光検出器、５′・・・・・・光検出器の分割線、６．
１６・・・・・・差動増幅器、７．７’、 １７゜１７
′・・・・・・光の透過領域、ｓ、 ｓ’、 ｔｓ、
ｔｓ’・・・・・・遮光領域、９，１０・・・・・・格
子、１１・・・・・・第２の格子の分割Ｌｘ４・・・・
・・レンズ。 ７１ 図 （０） （ｂ）オ ３ 図
斜視図、第２図（ａ）および０）はそれぞれ第１図に示
す格子２，４の平面図、第３図は従来の可動ミラー角度
検出装置の系統図、第４図（Ｊｉ）およびΦ）は第１図
に示す格子２．４を重ねて見た図でそれぞれ格子２は左
回りおよび右回りにπ／４回転した場合の図、第５図は
第１図に示す可動ミラー３の回転角と差動増幅器６から
の差動信号の関係を示すグラフ、第６図（ａ）および（
ｂ）はそれぞれ本発明の他の実施例で用いたマスク板を
示す平面図。 １．１３・・・・・・光源、２，４・・・・・・格子、
３．１２・・・・・・可動ミラー、５，１５・・・・・
・光検出器、５′・・・・・・光検出器の分割線、６．
１６・・・・・・差動増幅器、７．７’、 １７゜１７
′・・・・・・光の透過領域、ｓ、 ｓ’、 ｔｓ、
ｔｓ’・・・・・・遮光領域、９，１０・・・・・・格
子、１１・・・・・・第２の格子の分割Ｌｘ４・・・・
・・レンズ。 ７１ 図 （０） （ｂ）オ ３ 図
Claims (1)
- 回転方向に可動な可動ミラーに取り付けられた一部が遮
光領域からなる第１のマスクと、この第１のマスクを照
射する光源と、この光源からの前記第１のマスクを通っ
た光を受ける分割光検出器と、この分割光検出器と前記
第１のマスクの間に設けられ一部が遮光領域からなる第
２のマスクと、前記分割光検出器の第１の受光面に対応
する出力と第２の受光面に対応する出力の差を得る差動
増幅器とを含むことを特徴とする可動ミラー角度検出装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5094185A JPS61209320A (ja) | 1985-03-14 | 1985-03-14 | 可動ミラ−角度検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5094185A JPS61209320A (ja) | 1985-03-14 | 1985-03-14 | 可動ミラ−角度検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61209320A true JPS61209320A (ja) | 1986-09-17 |
Family
ID=12872846
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5094185A Pending JPS61209320A (ja) | 1985-03-14 | 1985-03-14 | 可動ミラ−角度検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61209320A (ja) |
-
1985
- 1985-03-14 JP JP5094185A patent/JPS61209320A/ja active Pending
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