JPS6269111A - 反射型傾き検出素子 - Google Patents

反射型傾き検出素子

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JPS6269111A
JPS6269111A JP60208787A JP20878785A JPS6269111A JP S6269111 A JPS6269111 A JP S6269111A JP 60208787 A JP60208787 A JP 60208787A JP 20878785 A JP20878785 A JP 20878785A JP S6269111 A JPS6269111 A JP S6269111A
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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。

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。
〔発明の概要〕
この発明の反射型傾き検出素子は、拡散光源と、この拡
散光源と所定の距雛だけ摩れた両側辺に配置された受光
素r−を共通のノ、(台ヒに搭載し。
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r−全体がきわめてコンパクトとな
り、軽Jii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。
〔従来の技術〕
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IIf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、
小型化のものが黄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7式
ディスク11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1−
而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グア、・ブ
に配置されている筒状体のハウジングをIiぺし、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が内定されている。
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、天場′市池等からなる光
検出器13が設けられており、これらは第6図(b)の
L面図によく表わされているように光源12は底面の1
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;!Aされた2枚の受光部1
3A、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;1
<す。
かかるスキュー検出用の装置は光源12かう放出された
拡散光がレンズ11を介して光デ1−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1
2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の受光部13A、13Bにメツシュ線で
弘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奢示す光ディ
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、受光部13A。13Bから出力される
電気信−3−のH,旨と差が生じる。
したがって、つ′光面13A、13Bから得られる信υ
−(’itj圧又は電流)s、、sbの差を、例えりの
傾き角Δ0と検出信じ〜の関係は第7図に示すように表
りされることになり、尤ディス/7のT7 H,ニー。
tlイカ向の傾き、又はそりを検出する、−とかできる
。
したがって、このスキニー検出によって光学ピンクアン
プの光軸を制御すると、尤ディスク面に、に、l して
常に、光ビームを直交するよ;)す寸−ボ機構を構染す
ることができる。
〔発明が解決し2ようとする問題点〕 しかしなから、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)ンてるためにコストアッ
プを招くと同1(1!に、組17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かある。
特に、発光源と受光(\装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、し〉′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4¥性が一点釦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1よ、かかる問題点?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、及び軽賃化をはかり、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〔問題点を解決するための手段〕 この発明の反射型傾き検出素子は、基台のLに発光ダイ
オード等からなる発光源をpS載し、その内側に1対の
受光素f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(7て保護体を形成する。
〔作用〕
透明な保護体のに部には放出光がほぼモ行光線となるよ
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、iii記
発先発光源1μ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。
〔実施例〕
第1図はこの発明の反射型傾き検出素f・の概要説明図
を示したもので、■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尋ト
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、及びホト尋トランジスタを作
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麦子は北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;、l、化され、例えばプリントノ1(板
等に筒中に取り付けて+ni ’yBしたように光学デ
ィスクilF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十fの動作について第2
図、第3図を参照して説明する。
発光[1に所定の゛重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1: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
刊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1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か形成され
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So 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I栓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0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sl、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に入射する光電に差が生じる。
そこで、受光素子3Aによって出力される光電流をil
、受光素子3Bによって出力される光電と、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0に対応したものになり、第3図に示すように演算
出力のイ、iil、 fによって反射面4の傾き角0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f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
、−・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刊行光線6B、6Bとすることに
よって反射光の焦点fo 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−に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
ている凹凸のビット情報や、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5)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、反射面が光ディスク
等の場合に発生し易い一ヒ下連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、尤ビ
、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7!図は、発光源2、及び受光JJf−3A 、 3
 Bの拡大側面図を示したもので、7は導電性のノ、(
台、8は発光源2から出力される光をに方に反射するよ
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の発光タイオードをド
ライブするための電極、9C99D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。
なお、ノ、(台7を半導体のベースとして集積技術1こ
よって発光源2.受光素′T−3A、3B′T、を形成
するようにしてもよい。
−L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(−3C,3Dを設け、傾き検出の方向を噌
加させることもできる。
〔発19(の効果〕 以ヒ説明したように、この発明の反射型傾き検出素r−
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、軽量化がり濠になり、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1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t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。
【図面の簡単な説明】
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′上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、い子の配置図
、第6図(a、)及び(b)は従来のスキュー検出装こ
の側面図とモ面図、:37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 7みLぷ□斐圭素シつ紘メミ図 第4図 第5図 第6図 第7図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  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。
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