JPS6367573A - 速度検出装置 - Google Patents

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 本発明は、移動体の移動速度を検出する速度検出装置に
関するものである。

従来の技術 移動体の移動速度を検出する方法として、速度検出コイ
ルと磁石を用いて、この速度検出コイルに鎖交する磁束
が変化したり、あるいはまた、速度検出コイルが磁石に
対して移動する時に生じる起電力全利用する方法がある
。

この速度検出コイルによる速度検出装置において重要な
点は、速度検出コイルに作用する他のコイル（たとえば
モータ）からの誘導ノイズ電圧をいかにして小さくシ、
かつ、速度検出コイルに発生する速度信号電圧をいかに
して大きくすることができるかというところにある。つ
−１，す、高Ｓ／Ｎの速度信号をどのようにして得るか
ということであるが、従来のこの種の速度検出装置では
簡単な構成でＳ／Ｎの良い速度信号を得ることは困難で
あった。

以下、従来の速度検出装置について、光ヘッドの速度検
出装置として用いた例を参考として図面を参照して説明
する。

第１１図は従来の光学ヘッドの速度検出装置を示すもの
であり、１はヘッド本体である。このヘッド本体１はそ
の一端を軸２によって回動そして摺動自在に支持されて
おり、ヘッド本体１の摺動方向、つまり矢印■方向がデ
ィスク（図示せず）の半径方向となっている。一方、ヘ
ッド本体１がその自重によって軸２を中心に回動じてロ
ーラ３が軸４に当接するために、ヘッド本体１の他端は
高さ方向の位置を規制される。５はヘッド本体１を矢印
の方向に駆動するためのコイルであって、ヘッド本体１
の上に一体的に構成されている。５１Ｌはコイル５に接
続されているリード線であり、その先端はコイル６への
給電回路（図示せず）へと至る。８ｓ　８　’　Ｕコイ
ル６へ磁束を供給するマグネットであり、コイル６と対
向する面が同極性に着磁されている。９はコイル５を間
にはさんでマグネット８，８′と対向するヨークであり
、マグネット８．８’　とともに磁気回路を構成してい
る。

つまり、コイル５ｊマグネット８．８’、！−り９はひ
とつのりニアモータ１２を構成している。

ｅはヘッド本体１の矢印■方向の移動速度に応じて起電
力を生じる速度検出コイルであり、ヘッド本体１と一体
的に構成されている。６＆は速度検出コイル６のリード
線であり、増幅回路（図示せず）へと接続されている。

１０はマグネットであり、速度検出コイル６と対向する
面に着磁されている。１１は速度検出コイル６′ｔ−間
にはさんでマグネット１ｏと対向するヨークであり、マ
グネット１０とともに磁気回路を構成している。つまり
、速度検出コイル６、マグネット１０．ヨーク１１はひ
とつの速度検出器１３を構成している。

１４はヘッド本体１上にある対物レンズであって、ディ
スク（図示せず）上に情報を記録あるいは再生する働き
をする。

以上のように構成された従来の速度検出装置の動作につ
いて説明する。コイル６への給電回路（図示せず）がコ
イル５へ給電すると、リニアモータ１２の働きによって
ヘッド本体１はディスク（図示せず）の半径方向、すな
わち、矢印■方向へ移動する。このため、速度検出コイ
ル６はマグネット１ｏによる磁界中を移動することにな
り、速度検量コイル６にｆｌｉ！磁誘導作用によってヘ
ッド本体１の移動速度に応じた起電力が生じる。この起
電力の大きさは速度検出コイル６の移動速度に比例して
発生するので、この起電力の大きさから、ヘッド本体１
の移動速度を知ることができる。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記のような従来の構成では、ヘッド本体
１を矢印■方向に移動させるためにコイル５に給電する
と、速度検出コイル６にはコイル５との相互誘導作用に
よって起電力が生じ、この相互誘導作用による起電力が
速度検出コイル６の移動速度とは関係なく発生するので
、速度検出器１３としてはノイズとなる。従って、良好
なＳ／Ｎの速度検出信号を得ることは困難である。

また、このような従来の構成の速度検出器１３で速度検
出コイル６へのコイル６との相互誘導作用によるノイズ
の影響全少なくするためには、コイル６と速度検出コイ
ル６を遠く離れた位置に配置するか、あるいは、速度検
出コイル６を電磁的にシールドすれば良いが、当然のこ
とながら装置が大型になり、実用的には問題が多いもの
である。

一方、速度検出コイル６に発生する速度検出信号を大き
くして速度検出器１３のＳ　／　Ｎ　ｉ高くするために
は、速度検出コイル６の有効長を大きくするか、速度検
出コイル６に供給される磁束の密度を大きくすることに
よって可能である。しがしながら、前者の方法では速度
検出コイル６の巻数を多くすることになって、装置が大
型化する欠点を有している。また、後者の方法では、第
１１図のように速度検出コイル６に磁束を供給する磁気
回路を閉磁気回路にすれば良いが、速度検出器１３だけ
のために閉磁気回路を構成する部品を設けることは装置
の大型化、複雑化になり、望ましいものではない。

本発明は上記の問題点に鑑み、往復移動可能な移動体の
移動速度全良好なＳ／Ｎで検出できる簡単な構成の速度
検出装置を提供することを目的とするものである。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために、本発明の速度検出装置は
、往復移動可能な移動体と、この移動体上にあって移動
体を所定の移動方向に電磁力によって駆動する駆動コイ
ルと、この駆動コイルに磁束を供給する第１の起磁部材
と、移動体上にあってこの移動体の移動速度に応じた速
度信号電圧を電磁誘導作用によって発生する２つ以上の
検出コイルと、この検出コイルのそれぞれに対応して配
置され検出コイルに磁束を供給する第２の起磁部材とを
備え、この２つ以上の検出コイルは、駆動コイルから検
出コイルに作用する誘導ノイズ電圧を打ち消し合い、か
つ、速度信号電圧を加算するよう構成したものである。

作用 本発明は、上記した構成によって、検出コイルに残留す
るノイズ成分が非常に少なくなるとともに、移動体の移
動速度に応じた信号成分は２つ以上の検出コイルに発生
する電圧の和となるので、良好なＳ／Ｎの速度検出装置
全実現できるものである。

実施例 以下本発明の一実施例における光ヘッドの速度検出装置
について、図面を参照しながら説明する。

第１図〜第６図は本発明の実施ｆｌＪを示し、第１図は
平面図、第２図は側面図、第３図は正面図、第４図はム
ー人断面矢視口、第５図１Ｂ−Ｂ断面図、第６図はＣ−
Ｃ断面図である。第１図〜第６図において、巻枠２ＯＫ
はディスク２２に信号を記録し、再生するための対物レ
ンズ２４が接着等の手段によって一体的に構成されてい
る。また巻枠２０には対物レンズ２４をディスク２２の
半径方向（矢印２６）に駆動するトラッキングコイル２
８および対物レンズ２４をディスク２２の面方向（矢印
３０）に駆動するフォーカスコイル３２が巻回されてい
る。巻枠２０．対物レンズ２４．トラッキングコイル２
８およびフォーカスコイル３２が一体となった可動部３
４は、一端が可動部３４に、他端がフレーム３６に固定
された上下２枚の渦巻状の板バネ３８によってディスク
２２の面方向（矢印３０）に移動可能に支持されている
。一方、板バネ３８のディスク半径方向（矢印２ｅ）の
剛性は、面方向（矢印３０）に対して数十倍から数百倍
大きくなるために、可動部３４とフレーム３６は板バネ
３８によって連結されて実質的には一体となる。フレー
ム３６の一端には固定光学台４０からの略平行光４２を
対物レンズ２４方向に反射するミラー４４が一体的に構
成されている。

また、フレーム３６には巻数が等しい速度検出コイル４
６．４８が）　ラッキングコイル２８．フォーカスコイ
ル３２との電磁的結合度が略等しい位置に接着等の手段
によって一体的に取り付けられている。

以上の構成から明らか々ように、ディスク２２の面方向
（矢印３０）の可動部は、対物レンズ２４゜トラッキン
グコイル２８．フォーカスコイル３２等を含む可動部３
４となる。一方、ディスク２２の半径方向（矢印２６）
の可動部は、可動部３４゜フレーム３６ｊミラー４４．
速度検出コ・イル４６゜４８等を含む移動体６ｏとなる
。この移動体５０はフレーム３６に設けられた軸受５１
が両端をサイドヨーク５４に固定され、速度演出コイル
４６゜４８の中を貫通した２本のガイド軸６３によって
支持されているためにディスク２２の半径方向に移動可
能となる。

尚、ガイド軸６３は軟磁性材から成り、剛囲の点から５
ＵＳ４２０Ｊ２や５ＵＳ４４０Ｃ等のステンレス材が望
ましい。

また、軸受６１（ｆｉすべり軸受でも良いが、摩擦損失
低減の点からはリニアボールベアリングの方が望ましい
。

トラッキングコイル２８およびフォーカスコイル３２に
それぞれの方向の電磁力全発生させるための磁束を供給
する一対のマグネｙト５２１’ｌサイドヨーク５４．対
向ヨーク５６．バックヨーク６２とともに一対の第１の
閉磁気回路を構成しており、一対のマグネット５２は同
翫性（本実施例ではＮ極）がトラッキングコイル２８お
よびフォーカスコイル３２と対向している。第１の磁気
回路中においてトラッキングコイル２８に第１図の紙面
に垂直な方向に電流が流れた時に、トラッキングコイル
２８にはディスク２２の半径方向の電磁力が発生し、対
物レンズ２４をディスク２２の記録面の偏芯に追従させ
、あるいは、移動体ｓｏ’２ディスク２２の半径方向に
アクセスさせる。っｉす、トラッキングコイル２８と第
１の磁気回路はひとつのりニアモータを構成している。

一方、フォーカスコイル３２に第１図の紙面左右方向に
電流が流れた時には、フォーカスコイル３２には可動部
３４をディスク２２０面方向に移動させる電磁力が発生
し、対物レンズ２４をディスク２２の記録面の面振れに
追従させる。尚、この第１の磁気回路はトラッキングコ
イル２８およびフォーカスコイル３２に共通であるとと
もに、移動体５０のディスク２２の半径方向の移動幅に
対して十分な長さ全持つものである。一方、速度検出コ
イル４６．４８に磁束を供給する一対のマグネット５６
は、ガイド軸５３．サイドヨーク５４゜バックヨーク６
４とともに第２の一対の閉磁気回路を構成しており、一
対のマグネット５６が速度検出コイル４６．４８に対向
する極性は一方がＳ極で、他方がＮ極と異極性にしてい
る。

以上のように構成された速度検出装置について、その作
用を説明する。移動体５ｏがトラッキングコイル２８の
働きによってディスク２２の半径方向（矢印２６）に移
動すると、速度検出コイル４６゜４８にはその移動速度
に応じて電磁誘導作用によって起電力Ｅｓが発生する。

この起電力Ｋｓ　の大きさは一般に、磁束密度ｋ　Ｂ％
速度検出コイル４６および４８の有効長さを４１速度検
出コイル４６゜４８（移動体５０でもある）の移動速度
＝２ｖとすると、”ｓ＝”（！・マの関係にある。従っ
て、磁束密度Ｂ、速度検出コイル４６および４８の有効
長さｌ’ｘ一定とすると、起電力Ｅ、の大きさから移動
体５ｏの移動速度を知ることができ、また、速度信号電
圧であるこの起電力Ｅｓを回路的に積分することによっ
て、移動体６ｏの位置も知ることができる。

しかしながら、移動体５ｏが移動して速度検出コイル４
６．４８に速度信号電圧である起電力Ｅｓが発生する時
には、この速度検出コイル４６．４８と近接するトラッ
キングコイル２８にも電流が流れているために、速度検
出コイル４６．４８には移動体６ｏの移動速度とは関係
なくトラッキングコイル２８との相互誘導作用による相
互誘導起電力Ｅｎが発生する。

従来の速度検出装置では、この相互誘導起電力Ｅｎが速
度信号電圧Ｅｓに対するノイズとなり速度検出のＳ／Ｎ
劣化の原因となっているが、本装置では、速度検出コイ
ル４６．４８に発生する相互誘導起電力Ｅｎ　ｋ互いに
キャンセルし合うように構成している。その構成を第７
図、第９図、第１０図を参照して説明する。

第７図ハト１ラツキングコイル２８と速度検出コイル４
６．４８との関係を模式的に示したものである。速度検
出コイル４６．４８にはトラッキングコイル２８との相
互誘導による起電力Ｅｎ１．”ｎ２が、それぞれ図中矢
印の方向に作用している。この状態を第９図で説明する
。トラッキングコイル２８と速度検出コイル４６との相
互誘導による起電力（以下ノイズ）Ｅｎ＋と、同じく速
度検出コイル４８に生じる起電力（以下ノイズ）Ｅｎ２
は、トラッキングコイル２８と速度検出コイル４６１４
８のそれぞれとの磁気結合度が略等しいので、その電位
が略等しくなる。そして、ノイズ”ｎｌ　＋　”ｆｉ２
に同位相で発生している。従って、このノイズ”ｒｌｌ
　＊　Ｅｎ２がたがいに打ち消し合うようにするために
は、速度検出コイル４６と４８を差動接続すれば良く、
その結果、接続された速度検出コイル４６．４８の両端
４６１．４８＆の残留ノイズＥｎの電位は略零となる。

一方、第１０図に示すように、移動体５ｏの移動速度に
応じて速度検出コイル４６．４８のそれぞれに発生する
起電力（以下速度信号）Ｅｓ＋。

Ｅｓ２は、速度検出コイル４６．４８に磁束全供給する
第２の磁気回路の一対のマグネット５６がそれぞれのコ
イルと異極性で対向しているために位相が反転している
。しかし、ノイズΣｎ１とＥｎ２が打ち消し合うように
速度検出コイル４６と４８は差動接続としているために
、それぞれに発生する速度信号”ｓ１＊　”８２　’Ｉ
ｔ合成した速度信号Ｅｓは結果的には、この２つの速度
信号Ｅ８１　＋　Ｅ５２の和となって端子４６ＪＬ　、
４Ｊ３Ｌに発生する。

以上のように本実施例によれば、移動体５０１にディス
ク２２の半径方向に駆動するトラッキングコイル２８と
、移動体Ｓｏ上にあって、移動体５゜の移動速度に応じ
た速度信号”Ｂ１　＋　”Ｂ２を発生する速度検出コイ
ル４６．４８ｔ−備え、速度検出コイル４６と４８金差
動接続することによって、トラッキングコイル２８と速
度検出コイル４６．４８との相互誘導によって速度検出
コイル４６　、４８に発生するノイズＥｎ１＋　Ｅｎｚ
　ｋ打ち消し合うように構成している。そして、また速
度検出コイル４６゜４８に磁束全供給する一対のマグネ
ット５６の極性を一方Ｈｓ極、他方［１極とすることに
よって、速度信号１８１　、　”８２が加算するように
構成しているために、速度検出コイル４ｆ３．４８に残
留するノイズＫｎＨ極めて小さくなるとともに、速度信
号Ｅｓは２倍となり、Ｓ／Ｎの良い速度検出装置全実現
できる。

次に本発明の第２の実施例について、図面を参照して説
明する。第８図は本発明の第２の実施例を示す模式図で
ある。図において、６ｏは可変抵抗器であり、この可変
抵抗器は速度検出コイル４６に接続している。この可変
抵抗器６ｏは、トラッキングコイル２８に対する速度検
出コイル４６と４８の電磁的結合度の僅かなアンバラン
スによって、それぞれの速度検出コイル４６．４８に誘
導されるノイズ”ｎ＋　＋　Ｅｎ２に電位差が生じた時
に調整しようとするものである。つまり、可変抵抗器６
ｏを調整することによって、速度検出コイル４８に生じ
るノイズＥｎ２の電位に、速度検出コイル４６に生じる
ノイズＥｎ１の電位を合致させ、端子４６ａ。

４８１Ｌから得られる残留ノイズＥｎヲ低減しようとす
るものである。

以上のように、速度検出コイル４６に可変抵抗器を接続
することによって、速度検出コイル４６に生じるノイズ
Ｅｎ１の電位を速度検出コイル４８に生じるノイズｘｎ
２の電位に対して調整することができるため、端子４６
＆　、４８＆に残留するノイズＫｎは実質的に零とする
ことができ、Ｓ／Ｎの良好な速度検出装置を実現するこ
とができる。

発明の効果 以上のように、本発明によれば、移動可能な移動体と、
この移動体上にあって移動体を移動方向に電磁力によっ
て駆動する駆動コイルと、移動体上にあって移動体の移
動速度に応じた速度信号電圧を電磁誘導作用によって発
生する２つ以上の検出コイルを備え、この２つ以上の検
出コイルは、駆動コイルから検出コイルのそれぞれに作
用する誘導ノイズ電圧を打ち消し合い、かつ、速度信号
電圧を加算するよう接続することにより、移動体の移動
速度を良好なＳ／Ｎで噴出することができる。

また、２つ以上の検出コイルに作用する。駆動コイルか
らの誘導ノイズ電圧の大きさに１少なくとも一方に対し
て他方を調整可能とすることによって、残留ノイズ電圧
を極めて小さくすることができ、良好なＳ／Ｈの速度検
出装置を得ることができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における速度検出装置の平面
図、第２図は同側面図、第３図は同正面図、第４図は第
１図のＡ−Ａ断面矢視図、第５図は同Ｃ−Ｃ断面図、第
６図は同Ｃ−Ｃ断面図、第７図は同模式図、第８図は本
発明の第２の実施例の模式図、第９図、第１０図はその
動作全示す模式図、第１１図は従来例の速度検出装置を
示す全体斜視図である。 ２２・・・・・・ディスク、２４・旧・・対物レンズ、
２８・・・・・・トラッキングコイル、３４・・・・・
・可動部、３６・・・・・・７レーム、４６．４８・・
・・・・速度検出コイル、５ｏ・・・・・・移動体、５
２・・・・・・マグネット、５３・・・・・・ガイド軸
、５４・・・・・・サイドヨーク、５５・・・・・・対
向ヨーク、５ら・・・・・・マグネット、６０・・・・
・・可変抵抗器、６２，６４・・・・・・バックヨーク
。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　はが１名６２
−マ舛ット ６３−スＴイド庫自 ５≠−サイドヨーク ５５−−７ｉｔヨーク ６３−力閣ド禅白 ｄ ３６−フし−ム ６３−一カイド釉 ？２一つ≧スフ Ｚ４−文１９句しンに ２１−）ラッキンつ一］イル ８乙−フレーム ごン２−−４千し１しフイ本 ＳＳ−苅如ヨーク あ−マグネット ６２、ｇ−バックヨーク 第５図　　　　　瀉−司ｔｊＪ部 、％　、４Ｆ！　＝−迭叉土卜とコイルど２−ラスタ ♂４−文Ｐ初しンで 第　６　図　　　　　　　　　　　　　　ｔｌｌ　−’
）ラッ刑４′：Ｊイル、３４−！ｆｆ山心 第９図 第１０図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）往復移動可能な移動体と、上記移動体上にあって
   上記移動体を上記移動方向に電磁力によって駆動する駆
   動コイルと、上記、駆動コイルに磁束を供給する第１の
   起磁部材と、上記移動体上にあって上記移動体の移動速
   度に応じた速度信号電圧を電磁誘導作用によって発生す
   る２つ以上の検出コイルと、上記検出コイルのそれぞれ
   に対応して配置され上記検出コイルに磁束を供給する第
   ２の起磁部材とを備え、上記２つ以上の検出コイルは、
   上記駆動コイルから上記検出コイルのそれぞれに作用す
   る誘導ノイズ電圧を打ち消し合いかつ上記速度信号電圧
   を加算するように構成されていることを特徴とする速度
   検出装置。
2. （２）２つ以上の検出コイルに作用する駆動コイルから
   の誘導ノイズ電圧の大きさを、少なくとも一方に対して
   他方を調整可能としたことを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の速度検出装置。