CN100554885C - 位置传感器、光头装置、头部移动机构及位置控制系统 - Google Patents
位置传感器、光头装置、头部移动机构及位置控制系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN100554885C CN100554885C CNB2006800132979A CN200680013297A CN100554885C CN 100554885 C CN100554885 C CN 100554885C CN B2006800132979 A CNB2006800132979 A CN B2006800132979A CN 200680013297 A CN200680013297 A CN 200680013297A CN 100554885 C CN100554885 C CN 100554885C
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- mentioned
- magnetic field
- yoke
- produces
- position transducer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
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
- G01D5/12—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 using electric or magnetic means
- G01D5/14—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 using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
- G01D5/142—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 using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage using Hall-effect devices
- G01D5/145—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 using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage using Hall-effect devices influenced by the relative movement between the Hall device and magnetic fields
-
- 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
- G11B7/085—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam into, or out of, its operative position or across tracks, otherwise than during the transducing operation, e.g. for adjustment or preliminary positioning or track change or selection
- G11B7/08505—Methods for track change, selection or preliminary positioning by moving the head
-
- 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
- G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
- G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
- G11B7/1372—Lenses
- G11B7/1378—Separate aberration correction lenses; Cylindrical lenses to generate astigmatism; Beam expanders
-
- 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
- G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
- G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
- G11B7/1392—Means for controlling the beam wavefront, e.g. for correction of aberration
- G11B7/13925—Means for controlling the beam wavefront, e.g. for correction of aberration active, e.g. controlled by electrical or mechanical means
-
- 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
- G11B2007/0003—Recording, reproducing or erasing systems characterised by the structure or type of the carrier
- G11B2007/0009—Recording, reproducing or erasing systems characterised by the structure or type of the carrier for carriers having data stored in three dimensions, e.g. volume storage
- G11B2007/0013—Recording, reproducing or erasing systems characterised by the structure or type of the carrier for carriers having data stored in three dimensions, e.g. volume storage for carriers having multiple discrete layers
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Lens Barrels (AREA)
Abstract
伴随摄影设备的小型化、光驱动器的小型化等,透镜移动机构小型化,为此,位置传感器也要求小型高精度且低成本化。本发明提供一种位置传感器,配置相对磁场检测元件(1)沿X轴方向移动的柱状的磁体(2)及轭(3),与磁体(2)的长边方向正交的轭(3)的截面形状,沿长边方向变化。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于精确定位的位置传感器,由于能以非接触检测方式小型地构成,所以尤其适于要求精密、小型化的移动摄影设备、医疗设备等。
背景技术
近年来,附带摄影功能的移动电话机和数字照相机等摄影设备的小型、精密、多功能化正在进展中。其中内置有用于聚焦、变焦、手抖补正等的使透镜或零件等移动的机构。
另外,在光盘领域中,在高密度记录所对应的光拾取内部,也内置有用于系统的像差补正的透镜移动机构。伴随着设备便携化、搭载在便携游戏机等,也对光拾取装置的小型化提出了要求。
在以高速且高精度移动透镜时,为了提高控制系统的响应,期望对移动的透镜等搭载位置传感器。但是,由于在这样小型的设备中可使用的电动机或传动机构在其形状、功率方面受到限制,从负荷的观点看期望非接触传感器,并且在传感器器件中使用光学检测或磁场检测等。
作为位置检测机构,具有:主要对从初始位置起的变化量进行脉冲计数的数字机构、和主要对绝对位置进行确定的模拟机构,众所周知,前者正确但需要初始位置检测动作;后者可即时确定位置但具有其特性依赖于温度和SN且精度比前者要差这种互补性的特征。
在小型便携设备中,要求即时性的情况较多,当精度处于允许范围内时,模拟机构相对实用性较高。
在作为这样的模拟机构构成位置传感器的情况下,一般由于光学检测中温度特性为非线形且复杂、价格较高,由此大多使用借助磁场的位置传感器。
利用专利文献1对使用磁场的位置传感器的现有例之一进行说明。在图13中,91是作为磁场检测机构的霍耳元件。霍耳元件91,产生与图示Z轴方向的磁通密度成比例的电压。
92是作为磁场产生机构的永久磁体。永久磁体92,沿图示箭头M方向着磁(磁化),形成为两端远离霍耳元件91。
永久磁体92,构成为可相对霍耳元件91沿图13的X轴方向相对移动。
当永久磁体92相对霍耳元件91沿图13的X轴方向相对移动时,提供霍耳元件91的Z轴方向的磁场在从N极至S极之间变化,并且作为电信号从霍耳元件91输出。也就是,永久磁体92的X轴方向的位置可通过霍耳元件91的输出来检测出。
此时,永久磁体92的X轴方向的位置和霍耳元件91的输出电压的关系为线形,也就是,当施加给永久磁体92的X轴方向的位置和霍耳元件91的位置的Z轴方向的磁场的强度为线形时,从输出电压向位置的换算是容易的。
通常,在磁体的磁极两端,由于磁场增强而使线性劣化。因此,在该示例中,永久磁体92按照在磁化方向两端远离霍耳元件91的方式形成呈多角形,进行实现线性改善的补正。
此外,专利文献1也列举了将上述永久磁体形成为曲面形状来谋求线性的改善的示例。
专利文献1:特许第3597733号公报(图2、图3)
但是,上述现有的位置传感器中存在以下的问题。
也就是,虽然通过磁体形状谋求提高位置和磁场的线性,但是小型设备中该磁体本身尺寸微小。微小磁体中最现实的形状为长方体。即,如现有例那样,将磁体形成为长方体以外的任意形状是困难的,并且即使可能也会成本上升。
发明内容
为了解决上述问题,第一发明是具备磁场产生机构、磁场检测机构、和轭的位置传感器。磁场产生机构是产生磁场的柱状的磁场产生机构。磁场检测机构检测由磁场产生机构产生的磁场的磁通密度。轭按照沿磁场产生机构的长边方向将与磁场检测机构相反侧的至少一部分覆盖的方式固定于磁场产生机构。磁场检测机构和磁场产生机构的任何一方,相对于另方可沿规定的移动方向相对移动,轭的与长边方向正交的截面形状沿长边方向而变化。
由此,根据磁场检测机构和磁场产生机构的相对位置,磁场检测机构检测的磁通密度发生变化,由此能够通过检测出该变化来确定相对位置,并且可作为位置传感器进行动作。
在此,轭的截面形状的变化,是在磁场检测机构和磁场产生机构的相对移动范围内,随着沿长边方向行进,由磁场检测机构检测的磁通密度依相对位置而线性变化。例如,如图1所示,轭3的Z轴方向的形状,是随着沿X轴方向行进,Z轴方向的与磁场检测机构1的距离线性增大的方式进行变化的形状。
第二发明是第一发明中,磁场产生机构的对磁场检测机构的对向面为平面,该对向面,相对磁场产生机构的移动方向具有规定的角度。
由此,磁场检测机构能够在一端检测出更强的磁通密度,在另一端检测出更弱的磁通密度。由此,能够提高作为位置传感器的敏感度。例如,如图5所示,通过将磁场产生机构22和轭23向Z轴的正方向倾斜θ,在磁场检测机构1位于磁场产生机构在X轴方向的右端附近时,与不将磁场产生机构22和轭23倾斜的情况相比,可检测出更强的磁通密度;在磁场检测机构1位于左端附近时,可检测出更弱的磁通密度。从而,提高作为位置传感器的敏感度。
第三发明是第一或第二发明中,磁场产生机构为长方体的磁体,与磁场检测机构的对向面为平面,并且磁场产生机构的磁化方向是对向面的法线方向。轭具有向磁场检测机构侧延伸的脚部,脚部在磁场检测侧的端面相对对向面具有规定的角度。
由此,根据磁场检测机构和磁场产生机构的相对位置,磁场检测机构检测出的磁通密度大致线性变化,由此能够通过检测出该变化来确定相对位置,并且可作为位置传感器进行动作。
此外,本发明中所谓“长方体”,包含“大致长方体”。
第四发明是第一发明或第二发明中,轭具有向磁场检测机构侧延伸的脚部,并且具有脚部的长度沿长边方向变化的形状。
第四发明的轭,例如是图1、图2所示的部件,是如图2所示那样YZ平面的截面形状为在磁场检测机构1侧具有开放部的コ字形,具有随着沿X轴方向(磁场产生机构2的长边方向)行进,轭的コ字形的脚长部分的长度变短的形状。在图1、图2的示例中,轭的YZ平面的截面是コ字形且脚长变化的形状,但也可以是仅脚长的任一方随着沿X轴方向行进而变化的、例如有L字形的YZ平面的截面形状的轭。
第五发明是第四发明中,轭的脚部的长度沿长边方向呈直线变化。
第五发明的轭,例如是图1、图2所示的部件,是图2所示的YX平面的截面形状为在磁场检测机构1侧具有开放部的コ字形,具有随着沿X轴方向(磁场产生机构2的长边方向)行进,直线变短的形状。也就是,如图1所示,是轭的XZ平面的侧面形状,是磁场检测机构1侧的形状相对X轴方向倾斜规定角度的直线。
第六发明是第四发明中,轭的脚部的长度沿长边方向呈曲线变化。
由此,可实现在磁场产生机构和磁场检测机构的相对移动范围内,位置检测敏感度的线性得到改善的位置传感器。
第七发明是第一发明或第二发明中,轭具有与磁场产生机构对向的板状的平面部,并且具有与长边方向正交的平面部的宽度沿长边方向变化的形状。
由此,根据磁场检测机构和磁场产生机构的相对位置,磁场检测机构检测出的磁通密度发生变化,由此能够通过检测出该变化来确定相对位置,并且可作为位置传感器进行动作。
第七发明的轭,例如是图7、图8所示的部件,随着沿X轴正方向(磁场产生机构32的长边方向)行进,Y轴方向(轭的短边方向)的轭的宽度发生变化。该轭的宽度的变化可以如图7所示那样是直线的,也可以如图8所示是曲线的。
第八发明是第一发明或第二发明中,轭具有:抑制在长边方向的端部由磁场产生机构产生的、朝向端部侧的磁场的变形的形状。
由此,能够实现在磁场产生机构的端部的位置检测敏感度的线性得到改善、且位置检测范围更宽的位置传感器。
第九发明是第八发明中,轭具有向磁场检测机构侧延伸的脚部,轭的变形是脚部的长度方向的变形。
第九发明的轭,例如是图3所示的部件,左端部附近的YZ平面的截面的截面面积,按照比左端部的稍内侧更小的方式变形,XZ平面中的轭的侧面形状在磁场检测机构1侧为凸曲线状。通过将轭形成为这样的形状,能够减少从图3的左端部的磁场产生机构2向磁场检测机构1的方向以外的漏磁的影响,并且能够提高位置传感器的检测敏感度的线性。
第十发明是第八发明中,轭具有与磁场产生机构对向的板状的平面部,轭的变形是与长边方向正交的平面部的宽度方向的变形。
第十发明的轭,例如是图9所示的部件,XY平面的左端部及右端部的形状为曲线形状,是抑制轭的宽度方向的扩展的形状。通过将轭形成为这样的形状,能够减少从图9的左端部及右端部的磁场产生机构2向磁场检测机构1的方向以外的漏磁的影响,并且能够提高位置传感器的检测敏感度的线性。
第十一发明是第一发明或第二发明中,磁场产生机构的长边方向的长度长于轭的长边方向的长度。
第11发明的轭,例如是图3所示的部件,右端部的轭13的长度短于磁场产生机构2的长度。由此,能够减少图3的右端部的漏磁的影响,能够提高位置传感器的检测敏感度的线性。
第十二发明是一种光头装置,具备:用于保持透镜的透镜支架部;将透镜支架部以可移动方式保持的第一基台;和第1~11发明的任一个的位置传感器,磁场产生机构和磁场检测机构的任一方被设置在透镜支架部,而另一方被设置在第一基台。
第十三发明是一种头部移动机构,具备:头部;用于保持头部的头部支架部;将头部支架部以可移动方式保持的第二基台;和第1~11发明的任一个的位置传感器。磁场产生机构和磁场检测机构的任一方被设置在头部支架部,另一方被设置在第二基台。
第十四发明是一种信息记录再生装置,将信息记录在记录介质,并且将上述记录介质所记录的信息进行再生,具备:第十二发明的光头装置或/及第十三发明的头部移动机构。
第十五发明是一种位置控制系统,搭载在具有相对移动机构的设备中。相对移动机构具有:第1~11任一个的位置传感器、和控制部。控制部存储用于表示上述相对移动机构的位置的数据、与位置传感器的磁场检测机构的输出之间的对应表,基于对应表控制相对移动。
第十六发明是一种位置传感器,具备磁场产生机构、磁场检测机构和轭。磁场产生机构是产生磁场的柱状的磁场产生机构。磁场检测机构检测由磁场产生机构产生的磁场的磁通密度。轭按照沿磁场产生机构的长边方向将与磁场检测机构相反侧的至少一部分覆盖的方式固定于磁场产生机构。磁场检测机构和磁场产生机构的任何一方,相对于另一方可沿规定的移动方向相对移动。轭具有:在磁场产生机构相对磁场检测机构进行相对移动时,磁场检测机构检测出的磁通密度变化的形状。
由此,由于根据磁场检测机构和磁场产生机构的相对位置,磁场检测机构检测出的磁通密度发生变化,因此通过检测出该变化能够确定相对位置,并且可作为位置传感器进行动作。
第十七发明是第十六发明中,轭具有:在磁场产生机构相对磁场检测机构沿规定的移动方向的一方相对移动时,在相对移动的范围内的至少一部分中,磁场检测机构接收的磁通密度进行单调变化的形状。
由此,在成为位置检测对象区域的磁场产生机构和磁场检测机构的相对移动范围内,由于随着相对移动,磁场检测机构接收的磁通密度发生单调(单调增加或单调减少)变化,所以通过由磁场检测机构检测出磁通密度,能够唯一地确定相对位置。也就是说,由于磁场检测机构检测的磁通密度的值与相对位置为一对一的对应关系,所以能够可靠地检测出相对位置。
第十八发明是一种位置传感器,具备:磁场产生机构、磁场检测机构和轭。磁场产生机构是产生磁场的柱状磁场产生机构。磁场检测机构检测由磁场产生机构产生的磁场的磁通密度。轭按照沿磁场产生机构的长边方向将与磁场检测机构相反侧的至少一部分覆盖的方式固定于磁场产生机构。磁场检测机构和磁场产生机构的任一方,相对于另一方可沿规定的移动方向相对移动。轭具有:随着磁场产生机构相对磁场检测机构进行相对移动,磁场产生机构和轭之间的磁阻,在相对移动的范围内的至少一部分进行单调变化的形状。
由此,在成为位置检测对象区域的磁场产生机构和磁场检测机构的相对移动范围内,由于随着相对移动,磁场产生机构和轭之间的磁阻单调变化,所以磁场检测机构接收的磁通密度也单调变化。因而,通过由磁场检测机构检测磁通密度,能够唯一地确定相对位置。也就是,由于磁场检测机构检测的磁通密度的值与相对位置为一对一的对应关系,所以能够可靠地检测出相对位置。
根据如上所述的本发明,能够提供一种低成本且适于小型便携设备等的位置传感器。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式1相关的位置传感器的图。
图2是表示本发明的实施方式1相关的位置传感器的磁通密度的变化的图。
图3是表示本发明的实施方式1相关的位置传感器的改良形状的图。
图4是表示本发明的实施方式1相关的改良形状位置传感器的输出的图。
图5是表示本发明的实施方式2相关的位置传感器的图。
图6是表示本发明的实施方式2相关的位置传感器的输出的图。
图7是表示本发明的实施方式3相关的位置传感器的图。
图8是表示本发明的实施方式3相关的位置传感器的图。
图9是表示本发明的实施方式3相关的位置传感器的图。
图10是表示本发明的实施方式4相关的光头的图。
图11是表示本发明的实施方式5相关的光头的图。
图12是表示本发明的实施方式6相关的光头访问机构的图。
图13是表示现有例的图。
图中:1-霍耳元件,2、22、32、82-磁体,3、13、23、33、43、53-轭。
具体实施方式
下面,根据附图1~图13对本发明的实施方式进行说明。
[第1实施方式]
图1是表示本发明的实施方式1的位置传感器的图。图1(a)是侧视图,图1(b)是从V方向观察到图1(a)的向视图。
在图1(a)、图1(b)中,1是作为磁场检测机构的霍耳元件,2是作为磁场产生机构的磁体,3是固定在磁体2上的轭。沿图示的方向设取座标轴。霍耳元件1与现有例的霍耳元件91相同。
霍耳元件1,具有输出与大致平行于Z轴的方向的磁通密度成比例的电压的功能,虽然未图示,但其输出与适当的放大电路等连接。
磁体2为大致长方体,且沿图示的M方向被磁化。如图1(b)所示,轭3例如以软磁性体为材料,平行于YZ面的截面形成为大致コ字状,コ字的脚部3a大致平行于XZ面,沿着X轴脚部的长度3a以直线方式变化。
磁体2及轭3被固接为一体,构成为相对霍耳元件1可沿与X轴平行的方向相对移动。
关于如上构成的位置传感器,下面将利用图2对其动作进行说明。
当磁体2及轭3沿与X轴平行的方向移动时,霍耳元件1的位置中轭3的脚部3a的长度相对变化。如图2所示,脚部3a较长的位置中,与较短的位置相比,磁组下降且漏磁通φ减少,由此提供给霍耳元件1的磁通密度降低。也就是,通过磁体2及轭3沿与X轴平行的方向移动,而使霍耳元件1的输出变化。该输出例有图4的曲线K表示。由此,例如在图示的有效范围内,作为磁场检测元件的霍耳元件1和作为磁场产生元件的磁体2及轭3之间在X轴方向的相对位置,可被检测为霍耳元件1的输出。此外,根据有效范围的所需量,设定磁体2及轭3的尺寸。
在本实施方式中,与现有例相比可实现低成本。轭3可通过冲压(pressing)等的方法以低成本形成,磁体2由于为大致长方体且为单一区域的磁化,所以形成是最容易的,可实现低成本化。
关于磁场的线性的改善,可通过轭的形成来应对,例如,利用脚部的形状、或其他所改善的示例,作为轭13表示在图3中。与轭3相比,实施将斜面的形状变为凸曲面、角部13b也变为曲面、缩短前端部13c等变更。
基于该结果的输出例表示在图4中。K为基于上述轭3的输出,J为基于改善后的轭13的输出。可知,线性得到改善。这样,本实施方式中,通过轭的形状,可对分布进行调整,并且该形状通过压制等而形成比较容易,不会影响成本。
一般而言,磁体的两端部由于向侧方的磁漏而处于磁阻减少的状态,由此在直线状的磁轭中,存在如下情况,即在两端部的位置中由与霍耳元件的距离所引起的磁通密度的变化较大,使霍耳元件1的输出线性受损。例如,图4的曲线K,为伴随磁阻的减少,其两端的磁通密度上升的一例。
轭13,为了防止处于两端的磁阻减少后的状态,将图3的左端部即角部削减得如13b那样,将右端部即前端部缩短成13c。并且为了使中央附近的磁阻进一步下降,将斜面形状变为13a的凸曲面。成型为这样的形状,对提高磁通密度的线性是有效的。通过这样的方法对霍耳元件1的输出的有效范围的线性进行改善后的一例,为图4的曲线J。
[第2实施方式]
图5表示本发明的实施方式2的位置传感器。
霍耳元件1与实施方式1相同。磁体22及轭23虽然与实施方式1的磁体2、轭3相同,但在与霍耳元件1的相对移动方向设为X轴方向时,按照从X轴起绕Y轴旋转倾角θ来设置。该倾角θ,被设定为越靠即使在没有倾斜时磁通密度也较高的一侧即图示的右端,越接近霍耳元件1。
磁体22的磁化方向,是面的法线方向即图示的M方向。其他的结构与实施方式1相同。
关于如上构成的实施方式2的位置传感器,下面对其动作进行说明。
本实施方式的动作原理,大致与实施方式1的原理相同,但由于将磁体22和轭23倾斜θ角,因此在实施方式1的情况下磁通密度较高的一侧变得更高,较低一侧变得更低。其输出例由图6所示。图6的曲线J,为上述实施方式1的霍耳元件输出,曲线L为实施方式2的输出。曲线L与曲线J相比,可知输出相对于位置变化的变化、即敏感度,得到提高。
但是,由于距离对应的磁通密度的变化并非为线形,例如,如曲线L的右端,在磁体22处于接近霍耳元件1的状态下磁通密度变得相当大,有时线性变得恶化。此时,通过将例如实施方式1的轭13等那样的修正形式适用于本发明,能够根据使用位置传感器的控制系统的要求规格在成本不上升的情况下改善线性。
[第3实施方式]
图7表示本发明的实施方式3的位置传感器。
霍耳元件1、磁体32,与实施方式1相同。轭33,通过具有与实施方式1相同倾斜的脚部33a、再有就是图7(b)所示的往Y方向的宽度直线扩大这两方面的效果,提供磁阻的连续变化。
磁体32的磁化方向,是面的法线方向即图示的M方向。其他的结构与实施方式1相同。
关于如上构成的实施方式3的位置传感器,其动作与实施方式1相同,从而省略。根据该结构,能够实现与实施方式2相同的敏感度提高。
再有,本结构中,可同时实施由如实施方式1那种脚部33a的高度方向的曲面化所带来的线性的改善、由实施方式2中描述的倾斜配置所带来的敏感度的进一步提高等。
另外,如图8所示,将Y方向的轭的扩展变为曲线而得到的轭43,也能够实现线性的改善。总之,根据本发明,在成本不上升的前提下,能够实现特性的改善、提高。
再有,利用图9,对由轭的宽度的长边方向端部的形状的曲线化所带来的、位置检测敏感度的线性改善进行说明。霍耳元件1、磁体82与实施方式1相同。如图9所示,通过将XY平面的轭的形状在X轴方向的端部设为曲线形状,能够抑制X轴方向的端部上的磁体82的漏磁场。由此,能够对霍耳元件1检测的磁通密度的值、与磁体82和霍耳元件1的相对位置检测的值相关的线性进行改善,并且能够对位置传感器的检测敏感度的线性进行改善。
以上,虽然在上述各实施方式中,作为磁场检测器件使用了霍耳元件,但并非特别拘泥于此,本发明并非限定于此。例如,也可以使用MR元件等。
此外,尽管也依赖于实施方式、设定值等,但在实施方式2的示例中,当霍耳元件的感磁传感器中心与磁体的中心的距离为0.7~0.9mm左右时,针对所需的有效范围,只要该磁体的长度大致为全长4~6mm就已足够,没有问题。
另外,磁体的倾角θ优选为大致3度左右,以便在非线性不增大的范围内实现敏感度提高。
轭的材料,一般能够使用镀锌钢板、SUS420、SUS430等的软磁性材料。作为磁体材料,在需要敏感度时能够使用钕-铁-硼系;在温度特性特别需要时能够使用钐-钴系。
作为磁场检测元件的霍耳元件,作为优选,在需要敏感度时使用铟-锑系;在温度特性要求线性时使用镓-砷系。
[第4实施方式]
图10表示将实施方式1的位置传感器搭载于像差补正机构得到的光头。
201表示光头。51为记录介质,52为物镜,53为反射镜,54为像差补正透镜,55为激光光源,56为像差补正透镜支架,57为光头基台,58为像差补正执行机构,59为控制部,60为放大器。
记录介质51具有保护层51a、第一记录层51b、第二记录层51c。像差补正透镜54,用于对激光光束的发散、收敛程度进行变更。物镜52使激光折射后通过保护层51a而收敛于第一记录层51b或第二记录层51c。像差补正透镜54,搭载固定于像差补正透镜支架56。磁体2和轭3,固定于像差补正透镜支架56。霍耳元件1固定于光头基台57。
像差补正透镜54、像差补正透镜支架56、轭3、磁体2形成为一体,构成为在箭头AA方向上,通过像差补正执行机构58可相对光头基台57移动。
根据霍耳元件1和磁体2、轭3的相对位置的磁通从霍耳元件1输出的电压,由放大器60放大,并作为位置信号被输出到控制部59。
控制部59,根据来自放大器60的位置信号和目标位置信号的输入,运算决定对像差补正执行机构58的控制输出。
像差补正执行机构58,按照与控制部59的控制输出对应的方向及量,移动像差补正透镜支架56。
根据数据是从第一记录层51b读出的还是从第二记录层51c读出的,作为透过的光学距离的保护层的厚度而有所不同。通常,由于物镜52是针对规定厚度的保护层所设计的,所以例如在利用对准第一记录层51b的位置而设计的物镜52从第二记录层51cx读出数据时,即使使收敛位置移位,也会产生球面像差而使光斑的品质降低。为了补正该球面像差,移动像差补正透镜54。
从而,对于第一记录层51b、第二记录层51c的各层而言,光斑品质处于最佳的像差补正透镜54的位置不同。但是,由于像差补正透镜54的最佳值的第一记录层51b、第二记录层51c各自所对应的的最佳搜索需要花费时间,所以预先将基于各自处于最佳位置的霍耳元件1的输出的信号S1、S2存储在控制部59。
关于如上构成的实施方式,下面对其动作进行说明。
首先,对从第一记录层51b读出数据的情况进行说明。按照基于霍耳元件1的输出的放大器60的信号变为S1的方式,沿AA方向移动像差补正透镜54。
为此,向控制部59提供与S1相当的目标位置信号。其结果,控制部59,向像差补正执行机构58提供驱动目标信号,而使像差补正透镜54移动。该移动由于不需要实际的球面像差检测等的步骤,所以能够进行得非常高速。
由激光光源55发射出的光束透过像差补正透镜54后被反射镜53反射,并经由物镜52通过保护层51a而在第一记录层51b作为光斑进行收敛,能够基于反射光读出数据。
接着,对从第二记录层51c读出数据的情况进行说明。在这种情况下,按照基于霍耳元件1的输出的放大器60的信号变为S2的方式,沿AA方向移动像差补正透镜54。提供与S2相当的目标位置信号,其结果,结束像差补正透镜54的移动设定。这样,来自第二记录层51c的读出也能够进行。
如上述,利用本发明的实施方式1的位置传感器的光头,能够使成为数据读出对象的、高密度的多层记录介质所对应的层之间的切换动作高速化。
[第5实施方式]
图11表示将实施方式2的位置传感器搭载于像差补正机构的光头。
本实施方式中的安装在像差补正透镜支架56的、磁体22及其上固定的轭23,如图11所示那样,相对霍耳元件1的上面倾斜。除此之外,由于与实施方式4相同,而省略说明。
本实施方式的效果与实施方式4的相同,但在可获得S/N更好的霍耳元件电压方面上出色。
[第6实施方式]
图12表示将实施方式1的位置传感器搭载于光头的访问机构得到的光盘驱动器装置。
301是光盘驱动器,203是光头。基于磁体2和轭3、霍耳元件1的位置传感器,与实施方式1相同。光头203也可以与实施方式4、或5的光头201、202相同。
箭头BB方向是记录介质51的半径方向,光头203,构成为通过未图示的移动机构可沿箭头BB方向移动。光头203中,固接有磁体2及轭3,并且可将与霍耳元件1的相对位置的变化通过霍耳元件1的霍耳电压的变化来检测出。本实施方式的光盘驱动器装置中,预先作成光头203的半径方向位置和霍耳元件1的输出之间的关系表,从而,即使利用物镜52没有读出记录介质51的半径地址,也能够根据霍耳元件1的输出取得半径位置信息。因而,能够使光头203的访问动作高速化。
通过将如上的实施方式1的位置传感器搭载于光头的访问机构,能够实现可进行光头的高速访问动作的光盘驱动器装置。
此外,本实施方式的可动对象并非限定于光头203,也可以为磁头等,也能够期待相同的效果。另外,本实施方式中,列举了将磁场产生机构搭载于可动侧的示例,而这具有特别是在使用永久磁体时不需对可动侧供电的优点。但是,由于从质量来看霍耳元件一般来说更轻,所以只要布线上没有问题,也可期待通过将磁场检测机构搭载于可动侧,进行更高速化。
[其他实施方式]
以上,对本发明的实施方式进行了说明,本发明并非限定于上述实施方式,在不脱离发明的要旨的范围内可进行各种各样的变更。例如,通过将本发明的位置传感器搭载于照相机等的变焦或自动对焦机构,能够实现可进行高性能的位置调整、检测的照相机等。
产业上的可利用性
本发明的位置传感器,能够搭载于需要位置调整且要求精密、小型化的设备,由此,在需要位置调整的各种领域是有用的,并且本发明的位置传感器可在该领域内实施。
Claims (16)
1、一种位置传感器,其中,
具备:产生磁场的柱状的磁场产生机构;
磁场检测机构,检测由上述磁场产生机构产生的磁场的磁通密度;以及,
轭,按照沿上述磁场产生机构的长边方向将与上述磁场检测机构相反侧的至少一部分覆盖的方式,固定于上述磁场产生机构,
上述磁场检测机构和上述磁场产生机构的任何一方,可相对于另一方沿规定的移动方向相对移动,
上述轭的与上述长边方向正交的截面形状,沿上述长边方向变化,从而在上述磁场检测机构和上述磁场产生机构的相对移动范围内,随着沿上述长边方向行进,由上述磁场检测机构检测的磁通密度,依上述磁场检测机构和上述磁场产生机构的相对位置而线性变化。
2、根据权利要求1所述的位置传感器,其特征在于,
磁场产生机构与磁场检测机构的对向面为平面,上述对向面相对上述移动方向具有规定的角度。
3、根据权利要求1或2所述的位置传感器,其特征在于,
上述磁场产生机构为长方体的磁体,与上述磁场检测机构的对向面为平面,并且,上述磁场产生机构的磁化方向是上述对向面的法线方向,
上述轭,具有向上述磁场检测机构侧延伸的脚部,上述脚部在上述磁场检测侧的端面相对上述对向面具有规定的角度。
4、根据权利要求1或2所述的位置传感器,其特征在于,
上述轭,具有向上述磁场检测机构侧延伸的脚部,并且具有上述脚部的长度沿上述长边方向变化的形状。
5、根据权利要求4所述的位置传感器,其特征在于,
上述脚部的长度沿上述长边方向呈直线变化。
6、根据权利要求4所述的位置传感器,其特征在于,
上述脚部的长度沿上述长边方向呈曲线变化。
7、根据权利要求1或2所述的位置传感器,其特征在于,
上述轭,具有与上述磁场产生机构对向的板状的平面部,并且具有与上述长边方向正交的上述平面部的宽度沿上述长边方向变化的形状。
8、根据权利要求1或2所述的位置传感器,其特征在于,
上述轭具有:以抑制在上述长边方向的端部由上述磁场产生机构产生的朝向上述端部侧的磁场的方式进行变形的形状。
9、根据权利要求8所述的位置传感器,其特征在于,
上述轭具有向上述磁场检测机构侧延伸的脚部,上述轭的上述变形是上述脚部的长度方向的变形。
10、根据权利要求8所述的位置传感器,其特征在于,
上述轭具有与上述磁场产生机构对向的板状的平面部,上述轭的上述变形,是与上述长边方向正交的上述平面部的宽度方向的变形。
11、根据权利要求1或2所述的位置传感器,其特征在于,
上述磁场产生机构的长边方向的长度,长于上述轭的长边方向的长度。
12、一种光头装置,具备:
用于保持透镜的透镜支架部;
将上述透镜支架部以可移动方式保持的第一基台;和
权利要求1所述的位置传感器,
上述磁场产生机构和上述磁场检测机构的任何一方被设置在上述透镜支架部,另一方被设置在上述第一基台。
13、一种头部移动机构,具备:
头部;
用于保持头部的头部支架部;
将上述头部支架部以可移动方式保持的第二基台;和
权利要求1所述的位置传感器,
上述磁场产生机构和上述磁场检测机构的任何一方被设置在上述头部支架部,另一方被设置在第二基台。
14、一种信息记录再生装置,将信息记录在记录介质并且对上述记录介质所记录的信息进行再生,具备:
权利要求12所述的光头装置或/及权利要求13所述的头部移动机构。
15、一种位置控制系统,搭载在具有相对移动机构的设备中,其中,
上述相对移动机构,具有:权利要求1或2所述的位置传感器、和控制部,
上述控制部,存储用于表示上述相对移动机构的位置的数据、与上述位置传感器的上述磁场检测机构的输出之间的对应表,基于该对应表控制相对移动。
16、一种位置传感器,具备:
产生磁场的柱状磁场产生机构;
磁场检测机构,检测由上述磁场产生机构产生的磁场的磁通密度;和
轭,按照沿上述磁场产生机构的长边方向将与上述磁场检测机构相反侧的至少一部分覆盖的方式,固定于上述磁场产生机构,
上述磁场检测机构和上述磁场产生机构的任何一方,相对于另一方可沿规定的移动方向相对移动,
上述轭具有:随着上述磁场产生机构相对上述磁场检测机构进行相对移动,上述磁场产生机构和上述轭之间的磁阻,在上述相对移动的范围内的至少一部分中发生单调变化的形状。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005120568 | 2005-04-19 | ||
JP120568/2005 | 2005-04-19 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN101163946A CN101163946A (zh) | 2008-04-16 |
CN100554885C true CN100554885C (zh) | 2009-10-28 |
Family
ID=37214750
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CNB2006800132979A Expired - Fee Related CN100554885C (zh) | 2005-04-19 | 2006-04-18 | 位置传感器、光头装置、头部移动机构及位置控制系统 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8299782B2 (zh) |
JP (1) | JP4776619B2 (zh) |
CN (1) | CN100554885C (zh) |
WO (1) | WO2006115129A1 (zh) |
Families Citing this family (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ITBS20080059A1 (it) * | 2008-03-25 | 2009-09-26 | I T S Srl | Assieme di sensore analogico |
WO2010032667A1 (ja) * | 2008-09-19 | 2010-03-25 | アルプス電気株式会社 | 位置検出センサ |
JP2012504316A (ja) * | 2008-09-30 | 2012-02-16 | エンビア・システムズ・インコーポレイテッド | 高い比容量を有するフッ素をドープされたリチウムリッチ金属酸化物からなる正極電池材料およびそれに対応する電池 |
US9843041B2 (en) * | 2009-11-11 | 2017-12-12 | Zenlabs Energy, Inc. | Coated positive electrode materials for lithium ion batteries |
DE102009055104A1 (de) * | 2009-12-21 | 2011-06-22 | Robert Bosch GmbH, 70469 | Magnetfeldsensoranordnung zur Wegerfassung an beweglichen Bauteilen |
JP5705008B2 (ja) * | 2011-04-19 | 2015-04-22 | キヤノン株式会社 | 光学装置 |
JP6073734B2 (ja) * | 2013-04-09 | 2017-02-01 | Hoya株式会社 | 直進移動体の位置検出装置 |
JP6678593B2 (ja) | 2014-04-30 | 2020-04-08 | イーベーアー ゲーエムベーハー | 標的細胞を単離する方法 |
US9663343B2 (en) * | 2014-05-19 | 2017-05-30 | Haier Us Appliance Solutions, Inc. | Systems and methods for receptacle auto fill using inductive sensing |
EP3144769B1 (en) * | 2015-09-21 | 2019-12-25 | HOLYGO Corporation | Electronic device |
CN109313006B (zh) * | 2016-05-17 | 2021-02-02 | 康斯博格股份有限公司 | 用于高准确度磁位置感测的系统、方法和物体 |
EP3551982A4 (en) | 2016-12-12 | 2020-08-05 | Kongsberg Inc. | DOUBLE BAND MAGNETOELASTIC TORQUE SENSOR |
US11268829B2 (en) * | 2018-04-23 | 2022-03-08 | Corephotonics Ltd | Optical-path folding-element with an extended two degree of freedom rotation range |
US10983019B2 (en) | 2019-01-10 | 2021-04-20 | Ka Group Ag | Magnetoelastic type torque sensor with temperature dependent error compensation |
US20230114412A1 (en) | 2020-02-11 | 2023-04-13 | Brp Megatech Industries Inc. | Magnetoelastic Torque Sensor With Local Measurement Of Ambient Magnetic Field |
CN115349103A (zh) * | 2020-03-30 | 2022-11-15 | 三美电机株式会社 | 透镜驱动装置、摄像机模块及摄像机搭载装置 |
JP7534146B2 (ja) * | 2020-08-04 | 2024-08-14 | Tdk株式会社 | 磁気センサシステムおよびレンズ位置検出装置 |
CN114577099B (zh) * | 2020-11-16 | 2023-11-28 | 深圳市万普拉斯科技有限公司 | 位置检测系统、镜头、变焦方法及终端 |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0340250A (ja) * | 1989-07-06 | 1991-02-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光磁気ディスクおよび光磁気ディスク装置 |
JPH0434312A (ja) * | 1990-05-31 | 1992-02-05 | Honda Motor Co Ltd | 位置検出装置 |
JP2964713B2 (ja) * | 1991-07-24 | 1999-10-18 | 松下電器産業株式会社 | 磁気式位置検出装置 |
JP2713827B2 (ja) * | 1991-12-26 | 1998-02-16 | 三菱電機株式会社 | 対物レンズ駆動装置 |
DE19709426C2 (de) * | 1996-03-08 | 2000-06-08 | Unisia Jecs Corp | Zum Erfassen einer Winkelverschiebung und einer Richtung einer Ventilachse angeordneter Sensor |
EP1099929A4 (en) | 1998-07-24 | 2001-09-26 | Next Corp | DETECTORS |
JP3597733B2 (ja) | 1999-08-09 | 2004-12-08 | アルプス電気株式会社 | 磁気式変位検出装置 |
JP3842644B2 (ja) * | 2001-11-19 | 2006-11-08 | 株式会社日本自動車部品総合研究所 | 変位量センサ |
US6798195B2 (en) * | 2001-12-14 | 2004-09-28 | Wabash Technologies, Inc. | Magnetic position sensor having shaped pole pieces at least partially formed of a non-magnetic material for producing a magnetic field having varying magnetic flux density along an axis |
JP4066723B2 (ja) * | 2002-06-19 | 2008-03-26 | アイシン精機株式会社 | 位置検出センサ |
JP2004286637A (ja) * | 2003-03-24 | 2004-10-14 | Denso Corp | 変位量センサ |
US7023201B2 (en) * | 2003-12-15 | 2006-04-04 | Texas Instruments Incorporated | Magnetic position sensor apparatus and method |
US6992478B2 (en) * | 2003-12-22 | 2006-01-31 | Cts Corporation | Combination hall effect position sensor and switch |
JP2005195481A (ja) * | 2004-01-08 | 2005-07-21 | Japan Servo Co Ltd | 磁気式リニアポジションセンサ |
-
2006
- 2006-04-18 WO PCT/JP2006/308147 patent/WO2006115129A1/ja active Application Filing
- 2006-04-18 US US11/918,613 patent/US8299782B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2006-04-18 CN CNB2006800132979A patent/CN100554885C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2006-04-18 JP JP2007514614A patent/JP4776619B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2006115129A1 (ja) | 2006-11-02 |
US20090072818A1 (en) | 2009-03-19 |
JP4776619B2 (ja) | 2011-09-21 |
CN101163946A (zh) | 2008-04-16 |
JPWO2006115129A1 (ja) | 2008-12-18 |
US8299782B2 (en) | 2012-10-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN100554885C (zh) | 位置传感器、光头装置、头部移动机构及位置控制系统 | |
KR940010943B1 (ko) | 광디스크장치 | |
CN100378819C (zh) | 光拾取装置 | |
JPS59191146A (ja) | 光学走査装置 | |
CN101243501B (zh) | 物镜组件、光拾波器及光信息装置 | |
CN101042901B (zh) | 光学头、光学信息记录/再现装置及其应用设备 | |
EP1764787B1 (en) | Optical head and optical disk device | |
US20040022168A1 (en) | Optical head device and optical reproducing apparatus using the same | |
JP2003338069A (ja) | 光ヘッド装置 | |
CN101253563B (zh) | 拾光器 | |
US20010021164A1 (en) | Objective lens driving apparatus | |
JP3029616B2 (ja) | 対物レンズ駆動装置 | |
CN100444256C (zh) | 光头及具备它的光记录再生装置 | |
JP3340304B2 (ja) | 光学ヘッド駆動装置 | |
JP2001297471A (ja) | 光ピックアップ用対物光学系 | |
EP1475791A2 (en) | Optical pickup lens driving apparatus | |
JP2703947B2 (ja) | 記録再生装置 | |
JPH05197982A (ja) | 対物レンズ駆動装置 | |
JP2007207290A (ja) | 光ピックアップ | |
KR100498979B1 (ko) | 전압 감도와 위상 제어할 수 있는 액추에이터 및 이를구비한 광픽업 | |
JPS63200321A (ja) | 光ヘツド | |
JPS5832237A (ja) | 光学ピツクアツプ装置 | |
JPS6336499Y2 (zh) | ||
CN2927251Y (zh) | 光学读写头的电磁制动器 | |
JPH11142777A (ja) | ガルバノミラー |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20091028 Termination date: 20200418 |
|
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |