JP2002162595A - ガルバノミラー - Google Patents
ガルバノミラーInfo
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Abstract
検出範囲が広くまた高精度な角度検出が可能な傾きセン
サーを備えたガルバノミラーを提供する。 【解決手段】 ガルバノミラー5は、少なくともミラー
を有する可動部と、この可動部を傾ける支持駆動手段
と、ミラーの傾きを検出する傾きセンサー12とを有し
て構成される。傾きセンサー12は可動部に光を投射す
る光源12aと、可動部手段からの反射光を受光する光
検出器12cとを有して構成され、この光検出器12の
受光面は少なくとも1方向に複数分割して形成される。
例えば9つの受光面13a〜13hに分割し、これらの
9つのそれぞれの受光面13a〜13hにより得られた
受光量を演算することによりガルバノミラー5の傾き量
を検出する。また垂直方向についても同様に検出するこ
とができ、その結果検出範囲が広くまた高精度な検出が
可能で2次元の検出にも対応が可能となる。
Description
用いられるトラッキング検出手段としてのガルバノミラ
ーや、光通信に用いられる光偏向用、または光スイッチ
ング用のガルバノミラーで、特に傾きセンサーを有する
ガルバノミラーに関する。
る光ピックアップにおいては、トラッキング検出手段と
してのガルバノミラーが用いられており、また、光通信
機器においても、光偏向用としてあるいは光スイッチン
グ用としてガルバノミラーが用いられている。得に傾き
センサーを有するガルバノミラーは、その検出対象とす
る部材に対する傾きの角度検出が可能な傾きセンサを搭
載しているので、検出対象とする部材に傾きが生じた場
合でも角度検出を実行できるため、ガルバノミラー自体
の検出精度を向上させるには有効である。
においては、例えば特公平7−66554号公報の提案
による記録情報読取装置に記載されているものがある。
媒体の記録方式に無関係に、また記録面とピックアップ
との離間距離や記録媒体の記録トラック接線方向の傾き
に何等影響されずに正確にピックアップ光ビームと記録
面との相対角度を検出し得る機能を備えるためになされ
たものであり、角度検出手段としての傾きセンサーを備
えて構成されている。
センサーは、光ピックアップの記録媒体への出射ビーム
の光軸と記録媒体の記録面とのなす相対角度を検出する
もので、拡散光を記録面へ照射する発光素子と、発光素
子の両側に配置し記録面からの反射光を検出する2つの
受光素子からなり、これら2つの受光素子へ検出する反
射光量の差分をとることにより、記録媒体に傾きが生じ
たときの傾き量を検出することを特徴とするものであ
る。これにより、上述の如く記録媒体の記録方式に無関
係に、また記録面とピックアップとの離間距離や記録媒
体の記録トラック接線方向の傾きに何等影響されずに正
確にピックアップ光ビームと記録面との相対角度を検出
し得ることができるようにしている。
た従来の特公平7−66554号公報の記録情報読取装
置に記載されている傾きセンサの構成では、検出器の大
きさに限界があるため広範囲な検出を行うことができ
ず、また拡散光であるため高精度な検出は不可能である
といった問題点があり、さらに1次元の傾き検出しか行
うことができないといった問題点もあった。
れたもので、多分割に分割された受光素子を用いること
により、検出範囲が広くまた高精度な検出が可能で2次
元の検出にも対応できる傾きセンサーを備えたをガルバ
ノミラーを提供することを目的とする。
ラーは、少なくともミラーを有する可動部と、前記可動
部を傾ける支持駆動手段と、前記ミラーの傾きを検出す
る傾きセンサーとを有するガルバノミラーにおいて、前
記傾きセンサーは、前記可動部に光を投射する光源と、
前記可動部手段からの反射光を受光する光検出器とを有
し、前記光検出器の受光面を少なくとも1方向に複数分
割して構成したことを特徴とするものである。
ーを仮にトラッキング検出用として光ピックアップに適
用したとすると、前記光検出器の受光面は少なくとも1
方向に少なくとも3つ以上の複数分割して構成され、そ
れぞれの受光面により得られた受光量を演算することに
より、前記ガルバノミラーの傾き量を検出することが可
能である。また傾き方向に対する垂直方向についても同
様に検出することができる。これにより、検出範囲が広
くまた高精度な検出が可能で2次元の検出にも対応でき
る傾きセンサーを備えたをガルバノミラーの実現が可能
となる。
の実施の形態について説明する。
ミラーの第1の実施の形態を示し、図1は本発明のガル
バノミラーを適用した光ピックアップの概略的な構成を
示す構成図であり、図2乃至図4はガルバノミラーの傾
きセンサーの詳細な構成を説明するためのもので、図2
は該傾きセンサーの全体構成を示す構成図、図3は該傾
きセンサーの光検出器の詳細な構成を示す構成図、図4
は該ガルバノミラーの駆動動作に対する検出信号の変化
を示す特性図をそれぞれ示している。
ーをトラッキング検出手段として光ピックアップに適用
して構成したことが特徴である。
1に示すように、LD1と、コリメータレンズ2と、2
つのビームスプリッタ3,8と、3つの光検出器4,1
0,11と、前記ガルバノミラー5と、2つの対物レン
ズ6a,6bと、2つの記録媒体7a,7bと、シリン
ドリカルレンズ9と、センサー部12とを少なくとも備
えて構成されている。
て、LD1から出射したレーザ光Aは、コリメータレン
ズ2で平行光に変換してビームスプリッタ3に入射され
る。そして、入射されたこのレーザ光Aは、該ビームス
プリッタ3で2つのレーザ光B,Cに分離される。この
分離したレーザ光の内、一方のレーザー光Bは光量を検
出するための光検出器4に入射され、他方のレーザ光C
はガルバノミラー5に入射される。
5は、入射されたレーザー光Cに対して、反射する光路
を少なくとも2つの光路に選択自在に駆動できるように
構成されている。具体的には、該ガルバノミラー5に
は、図示はしないがミラーを有する可動部と、この可動
部を支持するとともに傾きを駆動させるための支持駆動
部とが設けられている。該支持駆動部(図示せず)は、
これに接続される例えば光ピックアップ全体の駆動制御
を行う制御部(図示せず)によって駆動制御されるよう
になっている。
持駆動部の駆動制御によって該ガルバノミラー5を図1
中に示す矢印Aの+方向に駆動すると、入射されたレー
ザー光Cは対物レンズ6aを通って記録媒体7aに集光
するレーザ光Dとなるように反射し、また図1中に示す
矢印の一方向に駆動すると、前記レーザー光Cは対物レ
ンズ6bを通って記録媒体7bに集光するレーザ光Eと
なるように反射して、これら2つのいずれかの光路に選
択することが可能である。
つの異なる種類の記録媒体7a,7bの記録再生が可能
であり、これら2つの記録媒体7a,7bは該ピックア
ップ100に対して図1のように所定の位置に装着され
るようになっている。記録媒体7aと記録媒体7bとは
基板厚が異なり、本例の場合では、記録媒体7aの基板
厚が例えばDVDのように薄く、逆に記録媒体7bの基
板厚は例えばCDのように厚い形状のものが用いられて
いる。
たレーザ光Dまたはレーザ光Eは、往路とは逆の経路を
たどり、前記ガルバノミラー5と2つの記録媒体7a,
7bとの間に介在する対物レンズ6を通ってガルバノミ
ラー5に照射され且つ反射されてた後、再びビームスプ
リッタ3に入射することになる。
光D、またはレーザ光Eを、往路とは90度異なる方向
へと出射し、他のビームスプリッタ8に入射する。
ザ光をさらに2つのレーザ光、つまり透過光Fと反射光
Gとに分離し、透過光Fはシリンドリカルレンズ9を通
って光検出器10に入射される。この光検出器10は、
入射された透過光Fから非点収差法によりフォーカスエ
ラー信号を検出する。一方、反射光Gは光検出器11に
入射され、該光検出器11はこの反射光Gからガルバノ
ミラー5を傾けることによって得られるトラックエラー
信号を検出する。
検出器11で反射光Gの光量を検出することにより検出
されるようになっている。
の裏面の所定位置には、センサー部12が配置されてい
る。このセンサー部12は、光検出器12cとで所定位
置に配置構成することによりその動作,作用が得られる
もので、例えばガルバノミラー5の裏面の反射光を検出
して、ガルバノミラー5の傾き方向と傾き方向とは垂直
の方向との2方向の角度を検出するようになっている。
ミラー5の傾きセンサの構成を図2乃至図4を参照しな
がらさらに詳細に説明する。
いては、図2に示すように、ガルバノミラー5の裏面側
の所定位置には、上述したセンサー部12と光検出器1
2cとが配置され、さらに、該センサー部12とガルバ
ノミラー5との間には、レンズ12bが介在している。
に有しているセンサー光源12aによって発生した光
は、図2に示すように、レンズ12bを通ることにより
平行光または収束光となり、ガルバノミラー5の裏面に
当たり反射することになる。そして、反射した光は光検
出器12cに入射される。このとき、センサー光源12
aと光検出器12cがメカ干渉しないように、ガルバノ
ミラー5ヘの入射角は20度程度となるようにガルバノ
ミラーを傾けるように、図示しない制御部によってその
傾きが制御される。
いては、ガルバノミラー5から光検出器12cまでの距
離寸法は6mm程度であり、異なる記録媒体7a,7b
への入射条件はガルバノミラー5をそれぞれ中立位置に
対して+5度、−5度程度の角度に駆動することにより
実現するように構成している。またそれぞれの記録媒体
7へのトラッキングをするための傾き範囲は+1/−1
度程度となっている。
び図4を参照しながらさらに詳細に説明する。
設けられた光検出器12cの受光素子面を複数面に多分
割して構成したことが特徴である。
の受光面13は8分割に分けられて構成されており、す
なわち、8つの分割された受光面13a〜13hが形成
されている。また、このように形成される受光面13に
は、上記の如くセンサー光源12aから発した光がガル
バノミラー5の裏面で反射して入射されることになる
が、このときの受光面13に入射する光のスポット径
(図3に示す黒く塗りつぶした円表示)はφ1mm程度
となっている。つまり、該光検出器12cは、ガルバノ
ミラー5が傾くとき、それぞれの受光面13a〜13h
により得られた受光量を演算することにより傾き量を検
出する。
ー5が中立位置にあるとき、入射光のスポットは、図3
に示すように、実線で黒く塗りつぶした円表示で示され
ているが、受光面13b,13c,13f,13g上に
配置されることになる。
hの受光量をa〜hと、検出信号をα1とすると、ガル
バノミラー5の傾きに対して、α1={(b+f)−
(c+g)}/(b+c+f+g)}が図4に示すよう
に一定範囲内でほぼ線形に変化する特性を有している。
センサー部12の反射光は2度動き、受光面13上では
6mm×tan(2度)=0.21mm動くことにな
る。φ1mmのガウシアン分布をもつスポットでは、±
0.4mm程度まで線形に変化することから、±1.8
度程度の範囲でほぼ線形に変化することになるので、こ
の特性を利用することにより、ガルバノミラー5の傾き
量の検出が可能となる。
g)}/(b+c+f+g)を検出することにより、傾
き方向に対する垂直方向のずれを検出することができ
る。すなわち、ガルバノミラー5が2軸駆動の場合に
は、2軸方向の制御が可能となる。
5度傾けて、記録媒体7aを記録再生するためのトラッ
キング制御を行う場合の原理について詳細に説明する。
ラーが5度傾けた状態であると、スポットが分割線を越
えて検出不可能になるか、検出できてもスポットが大き
くなりすぎて、傾き量に対する検出精度が悪くなってし
まうといった不都合がある。
ガルバノミラー5が5度傾いたとき、受光面13の中立
位置から1mm程度(反射光:10度,6mm×tan
(10度)=1.05mm)の位置に4分割の受光面を
配置することにより、+5度、−5度傾いたときに中立
位置と同様に傾き量を検出することができる。つまり、
+5度傾いたとき、スポットは、図3中左側の波線で黒
く塗りつぶした円表示で示されているように受光面13
a,13b,13e,13f上に配置されており、した
がって、α2={(a+e)−(b+f)}/(a+b
+e+f)}を演算することにより、ガルバノミラーの
傾き量を検出することができる。こうして、高精度に求
められた検出結果は、図示しない制御部に供給され、こ
れを受け制御部はこの検出結果に基づきガルバノミラー
5がトラッキングを行うのに必要な傾きとなるように支
持駆動部を制御する。
記録媒体7bを記録再生するためのトラッキング制御を
行うものとする。この場合も同様に、図3中右側の波線
で黒く塗りつぶした円表示で示されているように受光面
13c,13d,13g,13h上にあるスポットに対
して、α3={(c+g)−(d+h)}/(c+d+
g+h)}を演算することにより、ガルバノミラー傾き
量が検出される。そして、同様に制御部は検出結果に基
づきガルバノミラー5がトラッキングを行うのに必要な
傾きとなるように支持駆動部を制御する。
+f)}/(a+b+e+f)}、β3={(c+d)
−(g+h)}/(c+d+g+h)}を検出すること
により、上述したように傾き方向に対する垂直方向の傾
き量をそれぞれ検出することができ、2軸駆動のガルバ
ノミラーの検出、制御が可能となる。これにより、広範
囲で高精度なガルバノミラー5の制御を行うことができ
る。
ば、傾きセンサを構成する光検出器として、受光素子面
が複数面に多分割して構成された光検出器12cを用い
ることにより、ガルバノミラー5の角度検出範囲が広く
また高精度な検出が可能で2次元の検出にも対応できる
傾きセンサーを備えたをガルバノミラーの実現が可能と
なる。
ーの第2の実施の形態を示し、図5及び図6は本発明の
ガルバノミラーを適用した光スイッチの概略的な構成図
を示す構成図であり、図7は本実施の形態における傾き
センサーの光検出器の詳細な構成を示す構成図である。
ーを光スイッチ用として光スイッチに適用し、該ガルバ
ノミラー傾きにより光ファイバーのスイッチングを行う
ように構成したことが特徴である。
ット21は、光ファイバー21Aとレンズ21Bからな
り、光ファイバー21Aを通る光線はレンズ21Bで平
行光、または収束光となる。なお、この光ファイバーユ
ニット21より出射される光線Hには情報を備えてい
る。
射した情報を持つ光線Hは、ガルバノミラー22で反射
される。すると、反射光の光線Iは他の出力光ファイバ
ーユニット23に入射されることになる。
力光ファイバーユニット21と同様に、光ファイバー2
3Aとレンズ23Bからなり、レンズ23Bに入射した
光線は収束して光ファイバー23Aに入射されるように
なっている。
ット23は、縦横3×3列の9個のファイバーユニット
23a〜23i(図6参照:上列が23a〜23c,中
列が23d〜24f,下列が23g〜23i)を含んで
構成されている。
により、光線Ia〜Iiはそれぞれの出力光ファイバー
ユニット23a〜23iに入射することになる。つま
り、ガルバノミラー22の傾き動作を利用することによ
り、光ファイバのスイッチングを行うようにしている。
また、この場合の、ガルバノミラー22の傾き量は傾き
センサー24により検出され、この検出結果に基づき図
示しない制御部によって該ガルバノミラー22内に設け
られた支持駆動部が制御されることにより、ガルバノミ
ラー22によるスイッチングが実行される。
は、前記第1実施の形態とほぼ同じであり、光検出器2
5のみの構成が異なっている。この光検出器の詳細な構
成が図7に示されている。
26は、16分割に分けられて構成されており、すなわ
ち、16の分割された受光面26a〜26pが形成され
ているいる。また、受光面26に入射する光スポット2
7は、ガルバノミラー22が2軸方向に傾いて光線Hが
反射して光線Ia〜Iiになるとき、それぞれ図7に示
す光スポット27a〜27iの対応する位置に入射され
ることになる。
1実施の形態と同様に、それぞれの光スポット27a〜
27iが入射する4つの受光面26に対して、X方向の
差分αとY方向の差分βを検出することにより、ガルバ
ノミラー22の2軸方向の傾き量を検出することが可能
となる。これにより、ガルバノミラー22の傾き制御を
2次元で、広範囲かつ高精度に行うことができる。
ば、本発明のガルバノミラーを光スイッチング用として
光スイッチに適用して構成した場合でも、前記第1の実
施の形態とほぼ同様に効果を得ることが可能となる。こ
れにより、本発明は光ピックアップだけでその効果を得
られるものではなく、光通信に用いられる光偏向、また
は上記実施の形態の如く光スイッチング用として光スイ
ッチに適用した場合でも効果を得ることが可能となり、
機器性能の向上化はもとより、使用範囲の拡大化を図る
ことができ、さらには簡単な構成で実施可能であるので
低コスト化にも大きく寄与する。
記可動部を傾ける支持駆動手段と、前記ミラーの傾きを
検出する傾きセンサーとを有するガルバノミラーにおい
て、前記傾きセンサーは、前記可動部に光を投射する光
源と、前記可動部手段からの反射光を受光する光検出器
とを有し、前記光検出器の受光面を少なくとも1方向に
複数分割して構成したことを特徴とするガルバノミラ
ー。
分割してなる複数の受光面の内、少なくとも3つの受光
領域に対応した受光面のそれぞれの受光量を用いること
により、前記ミラーの傾きを検出することを特徴とする
付記項1に記載のガルバノミラー。
を9個に分割して構成したことを特徴とする付記項1に
記載のガルバノミラー。
と直行する方向に少なくとも2分割されていることを特
徴とする付記項1に記載のガルバノミラー。
を16個に分割して構成したことを特徴とする付記項1
に記載のガルバノミラー。
れかのガルバノミラーを搭載した機器において、該機器
の動作制御を行う制御手段は、前記傾きセンサからの角
度検出結果に基づき前記支持駆動手段を制御することに
より、必要な動作を行うためのガルバノミラーの駆動を
制御することを特徴とする付記項1乃至付記項5のいず
れかひとつに記載のガルバノミラー。
分割に分割された受光素子を用いることにより、検出範
囲が広くまた高精度な角度検出が可能で2次元の検出に
も対応できる傾きセンサーを備えたガルバノミラーの実
現が可能となる。
示し、本発明が適用される光ピックアップの概略的な構
成を示す構成図。
図。
図。
変化を示す特性図。
示し、本発明が適用された光スイッチの概略的な構成を
示す構成図。
構成を示す構成図。
示す構成図。
Claims (3)
- 【請求項1】 少なくともミラーを有する可動部と、前
記可動部を傾ける支持駆動手段と、前記ミラーの傾きを
検出する傾きセンサーとを有するガルバノミラーにおい
て、 前記傾きセンサーは、前記可動部に光を投射する光源
と、前記可動部手段からの反射光を受光する光検出器と
を有し、前記光検出器の受光面を少なくとも1方向に複
数分割して構成したことを特徴とするガルバノミラー。 - 【請求項2】 前記光検出器は、前記複数分割してなる
複数の受光面の内、少なくとも3つの受光領域に対応し
た受光面のそれぞれの受光量を用いることにより、前記
ミラーの傾きを検出することを特徴とする請求項1に記
載のガルバノミラー。 - 【請求項3】 前記光検出器は、前記方向と直行する方
向に少なくとも2分割されていることを特徴とする請求
項1に記載のガルバノミラー。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000358166A JP2002162595A (ja) | 2000-11-24 | 2000-11-24 | ガルバノミラー |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000358166A JP2002162595A (ja) | 2000-11-24 | 2000-11-24 | ガルバノミラー |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002162595A true JP2002162595A (ja) | 2002-06-07 |
JP2002162595A5 JP2002162595A5 (ja) | 2008-01-17 |
Family
ID=18830117
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2000358166A Pending JP2002162595A (ja) | 2000-11-24 | 2000-11-24 | ガルバノミラー |
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JP (1) | JP2002162595A (ja) |
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