JP2533879B2 - Position detection device - Google Patents

Position detection device

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JP2533879B2
JP2533879B2 JP62166985A JP16698587A JP2533879B2 JP 2533879 B2 JP2533879 B2 JP 2533879B2 JP 62166985 A JP62166985 A JP 62166985A JP 16698587 A JP16698587 A JP 16698587A JP 2533879 B2 JP2533879 B2 JP 2533879B2
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  • Moving Of The Head For Recording And Reproducing By Optical Means (AREA)
  • Optical Recording Or Reproduction (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は被位置検出部の位置を検出するための装置に
関する。本発明の位置検出装置は、たとえば光学的手段
を用いて記録媒体に情報の記録・再生を行なう光学的情
報記録再生装置の光学ヘッドにおいて対物レンズの位置
を検出するのに好適に用いられる。
The present invention relates to a device for detecting the position of a position-detected part. The position detecting device of the present invention is preferably used for detecting the position of an objective lens in an optical head of an optical information recording / reproducing device that records / reproduces information on / from a recording medium using an optical means.

[従来の技術及びその問題点] 光学的情報記録再生装置においては、光学ヘッド内の
対物レンズによりレーザ光を集束せしめて情報トラック
上に微小スポットを形成し該スポットにて情報トラック
を走査することが行なわれる。しかして、記録・再生を
正確に行なうためには該微小スポットを常に十分な合焦
状態にて情報トラックに正確に追従せしめることが必要
である。そこで、光学的情報記録再生装置においては記
録媒体への合焦(フォーカシング)状態と情報トラック
に対する追従(トラッキング)状態とを常時検出してこ
れらが適正範囲から逸脱しそうになった場合に対物レン
ズを移動させて適正なフォーカシング状態及びトラッキ
ング状態を維持するための制御が行なわれる。この様な
フォーカシング制御及びトラッキング制御は、対物レン
ズを2次元的に移動可能に支持して、該対物レンズに対
し直接または間接にフォーカシング制御用コイルとトラ
ッキング制御用コイルとを固設しておき、更に該コイル
をそれぞれ適宜の定常磁界中におき、上記フォーカシン
グ状態及びトラッキング状態の検出信号に応じて上記各
コイルへの通電量を制御することにより行なわれる。
[Prior Art and its Problems] In an optical information recording / reproducing apparatus, a laser beam is focused by an objective lens in an optical head to form a minute spot on an information track, and the information track is scanned by the spot. Is performed. However, in order to perform recording / reproducing accurately, it is necessary to make the minute spot accurately follow the information track always in a sufficiently focused state. Therefore, in the optical information recording / reproducing apparatus, the focusing state on the recording medium and the tracking state on the information track are constantly detected, and if the objective lens is about to deviate from the proper range, the objective lens is changed. The control for moving and maintaining the proper focusing state and tracking state is performed. In such focusing control and tracking control, an objective lens is supported so as to be movable two-dimensionally, and a focusing control coil and a tracking control coil are fixed to the objective lens directly or indirectly. Further, the coil is placed in an appropriate stationary magnetic field, and the amount of electricity supplied to each coil is controlled according to the detection signals of the focusing state and the tracking state.

しかして、以上の様な制御は、フォーカシング状態が
所定の範囲内にある時(たとえば対物レンズと記録媒体
とが所定値±1μmの範囲内にある時)にのみ十分良好
に行なうことができる。従って、フォーカシング制御を
はずしてランダムアクセスした場合や記録媒体に付され
たキズのためにフォーカシング制御により対物レンズが
ステップ的に所定範囲外へと移動した場合には、再び速
やかに所望のフォーカシング制御及びトラッキング制御
の状態に復帰することが困難となる。そこで、光学ヘッ
ド本体に対する対物レンズの位置を検出して、該対物レ
ンズを直ちに所望の位置へと移動させる制御が必要であ
る。
Therefore, the control as described above can be sufficiently satisfactorily performed only when the focusing state is within a predetermined range (for example, when the objective lens and the recording medium are within a predetermined value ± 1 μm). Therefore, when the objective lens is moved stepwise out of the predetermined range due to the focusing control due to the random access without the focusing control or due to the scratch on the recording medium, the desired focusing control and It becomes difficult to return to the tracking control state. Therefore, it is necessary to detect the position of the objective lens with respect to the optical head main body and immediately move the objective lens to a desired position.

第5図はこの様な対物レンズ位置検出のための装置を
備えた従来の光学的情報記録再生装置の光学ヘッドの概
略構成を示す側面図である。
FIG. 5 is a side view showing a schematic configuration of an optical head of a conventional optical information recording / reproducing apparatus equipped with such a device for detecting the position of the objective lens.

図において、2はx−z面内に配置された基板であ
り、該基板の端部にはx−y面内に配置された支持板4
が固定されている。該支持板にはz方向の4本の平行ワ
イヤ6a,6b,6c,6dの一端が固定されている(但し、6c,6d
は図示されていない)。該各ワイヤは同等の長さ及び曲
げ弾性を有する。ワイヤ6aとワイヤ6cとは同一の高さに
配置されており、ワイヤ6bとワイヤdとは同一の高さに
配置されており、更にワイヤ6bはワイヤ6aの下方に位置
し、ワイヤ6dはワイヤ6cの下方に位置する。上記4本の
ワイヤの他端は対物レンズ保持部材8に固定されてい
る。該保持部材には対物レンズ10が固定保持されてお
り、該対物レンズの光軸はy方向である。また、該保持
部材8の外面には上下方向(y方向)のまわりにフォー
カシング用コイル12が巻回されており、更に水平方向
(z方向)のまわりに2つのトラッキング用コイル14a,
14bが巻回されている。
In the figure, 2 is a substrate arranged in the x-z plane, and a support plate 4 arranged in the xy plane at the end of the substrate.
Has been fixed. One end of four parallel wires 6a, 6b, 6c, 6d in the z direction is fixed to the support plate (however, 6c, 6d
Is not shown). Each wire has the same length and bending elasticity. The wires 6a and 6c are arranged at the same height, the wires 6b and d are arranged at the same height, and the wire 6b is located below the wire 6a and the wire 6d is Located below 6c. The other ends of the four wires are fixed to the objective lens holding member 8. The objective lens 10 is fixedly held on the holding member, and the optical axis of the objective lens is in the y direction. Further, a focusing coil 12 is wound around the outer surface of the holding member 8 in the vertical direction (y direction), and further two tracking coils 14a, 14a, around the horizontal direction (z direction).
14b is wound.

一方、上記基板2にはそれぞれ磁界発生用の永久磁石
16,18を支持せるU字形のヨーク部材20,22が固定されて
いる。一方のヨーク部材20は上記対物レンズ保持部材8
に付されたフォーカシング用コイル12及びトラッキング
用コイル14aの一部分をはさんで配置され、フォーカシ
ング制御及びトラッキング制御のための磁気回路を形成
する。同様に、他方のヨーク部材22は上記対物レンズ保
持部材8に付されたフォーカシング用コイル12及びトラ
ッキング用コイル14bの一部分をはさんで配置され、フ
ォーカシング制御及びトラッキング制御のための磁気回
路を形成する。
On the other hand, each of the substrates 2 has a permanent magnet for generating a magnetic field.
U-shaped yoke members 20 and 22 that support 16 and 18 are fixed. One of the yoke members 20 is the objective lens holding member 8
A part of the focusing coil 12 and the tracking coil 14a attached to the above is disposed so as to sandwich the focusing coil 12 and the tracking coil 14a to form a magnetic circuit for focusing control and tracking control. Similarly, the other yoke member 22 is arranged so as to sandwich a part of the focusing coil 12 and the tracking coil 14b attached to the objective lens holding member 8 to form a magnetic circuit for focusing control and tracking control. .

また、上記基板2には支持板24により支持されたフォ
トリフレクタ本体26と支持板25により支持されたフォト
リフレクタ本体28とが固体されている。そして、上記対
物レンズ保持部材8の上記フォトリフレクタ本体26,28
に対向する位置にはそれぞれフォトリフレクタの反射板
30,32が付設されている。上記本体26と反射板30とから
なるフォトリフレクタは光学ヘッド本体固定部材に対す
る対物レンズ10のy方向(フォーカシング方向)位置を
検出するためのものであり、上記本体28と反射板32とか
らなるフォトリフレクタは光学ヘッド本体固定部材に対
する対物レンズ10のx方向(トラッキング方向)位置を
検出するためのものである。
Further, a photo reflector main body 26 supported by a support plate 24 and a photo reflector main body 28 supported by a support plate 25 are solid-stated on the substrate 2. Then, the photo reflector main bodies 26, 28 of the objective lens holding member 8
At the position facing the
30,32 are attached. The photoreflector consisting of the main body 26 and the reflecting plate 30 is for detecting the y direction (focusing direction) position of the objective lens 10 with respect to the optical head main body fixing member, and the photoreflector consisting of the main body 28 and the reflecting plate 32. The reflector is for detecting the position of the objective lens 10 in the x direction (tracking direction) with respect to the optical head main body fixing member.

以上の様な光学ヘッドにおいては、フォーカシング用
コイル12に電流を流すことにより上記永久磁石16,18に
基づく磁界との相互作用で保持部材8がy方向に移動
し、この際電流値を適宜制御することにより対物レンズ
10のy方向位置が制御され、これによりフォーカシング
制御が行なわれる。同様に、トラッキング用コイル14a1
4bに電流を流すことにより上記永久磁石16,18に基づく
磁界との相互作用で保持部材8がx方向に移動し、この
際電流値を適宜制御することにより対物レンズ10のトラ
ッキング制御が行なわれる。
In the optical head as described above, the holding member 8 is moved in the y direction by the interaction with the magnetic field based on the permanent magnets 16 and 18 by passing a current through the focusing coil 12, and at this time, the current value is appropriately controlled. Objective lens by
The 10 y-direction positions are controlled, and thereby focusing control is performed. Similarly, the tracking coil 14a1
By passing a current through 4b, the holding member 8 moves in the x direction due to the interaction with the magnetic field generated by the permanent magnets 16 and 18, and the tracking control of the objective lens 10 is performed by controlling the current value appropriately at this time. .

光学ヘッド本体固定部材に対する被位置検出部たる対
物レンズ10の位置の検出はフォーカシング方向とトラッ
キング方向とに関し別々に行なわれる。即ち、y方向位
置は、フォトリフレクタ本体26の発光器から発せられy
方向に不連続的な反射率分布をもつ反射板30で反射され
て再びフォトリフレクタ本体26の受光器に入射する光量
から検出される。また、x方向位置は、フォトリフレク
タ本体28の発光器から発せられ所定面積の反射板32で反
射されて再びフォトリフレクタ本体28の受光器に入射す
る光量から検出される。
The position of the objective lens 10, which is the position-detected portion, with respect to the optical head main body fixing member is detected separately in the focusing direction and the tracking direction. That is, the y-direction position is emitted from the light emitter of the photo reflector main body 26.
The amount of light reflected by the reflection plate 30 having a discontinuous reflectance distribution in the direction and incident on the light receiver of the photo reflector main body 26 again is detected. The position in the x direction is detected from the amount of light emitted from the light emitter of the photo reflector main body 28, reflected by the reflection plate 32 having a predetermined area, and incident on the light receiver of the photo reflector main body 28 again.

しかしながら、以上の様な従来の対物レンズ位置検出
装置には以下に説明する様な問題点がある。
However, the conventional objective lens position detecting device as described above has the following problems.

第6図は上記第5図の光学ヘッドの対物レンズ保持部
材部分をz方向に見た図である。
FIG. 6 is a view of the objective lens holding member portion of the optical head of FIG. 5 as viewed in the z direction.

以上の様な光学ヘッドにおいては、対物レンズ保持部
材8は理想的にはx方向及びy方向に関し完全に平行移
動することが望ましいのであるが、実際には駆動時にお
けるワイヤ6a〜6dの特性上第6図に示す様なz方向のま
わりの回転のモード(ローリングモード)が発生する。
該ローリングの回転軸は一般に対物レンズ保持部材8の
中心位置Cの近傍を通り、一方対物レンズ10は一般に該
対物レンズ中心位置からy方向にずれた位置に配置され
ており、更にx方向位置検出のためのフォトリフレクタ
本体28及びフォトリフレクタ反射板32は一般に対物レン
ズ保持部材8の高さ方向の中間位置に配置されているの
で、該ローリングの角度がθ(微小とする)である時の
対物レンズ10のx方向位置はローリングなしの場合に対
しly・sinθだけずれるが、フォトリフレクタ本体28に
より検出される対物レンズ10のx方向位置はlx(1−co
sθ)〜0となり、従って上記フォトリフレクタではロ
ーリング発生の場合には正確な対物レンズx方向位置は
検出できない。そして、この様な誤差を有する検出値に
基づいてトラッキング制御を行なうと正確な制御が期待
できない。
In the optical head as described above, it is ideally desirable that the objective lens holding member 8 be moved in parallel in the x direction and the y direction, but in actuality, in view of the characteristics of the wires 6a to 6d during driving. A mode of rotation around the z direction (rolling mode) as shown in FIG. 6 occurs.
The axis of rotation of the rolling generally passes in the vicinity of the center position C of the objective lens holding member 8, while the objective lens 10 is generally arranged at a position deviated from the center position of the objective lens in the y direction, and further the position detection in the x direction is performed. Since the photoreflector body 28 and the photoreflector reflector 32 for are generally arranged at the intermediate position in the height direction of the objective lens holding member 8, the objective when the rolling angle is θ (small) is set. Although the position of the lens 10 in the x direction is deviated by ly · sin θ from the case without rolling, the position of the objective lens 10 detected by the photoreflector main body 28 in the x direction is lx (1-co
sθ) to 0, and therefore the photoreflector cannot accurately detect the x-direction position of the objective lens when rolling occurs. If the tracking control is performed based on the detection value having such an error, accurate control cannot be expected.

また、上記の様な従来の対物レンズ位置検出装置で
は、フォーカシング方向の位置検出手段とトラッキング
方向の位置検出手段とを全く別々に配置しているので、
部品点数が多くなり、更に組立て作業も面倒であるとい
う問題点もある。
Further, in the conventional objective lens position detecting device as described above, since the position detecting means in the focusing direction and the position detecting means in the tracking direction are arranged completely separately,
There is also a problem that the number of parts increases and the assembling work is troublesome.

そこで、本発明は、保持部材に固定保持されており該
保持部材が直交する2つの方向に関し移動可能に外部固
定部材に支持されている被位置検出部の位置を上記保持
部材と上記外部固定部材との間の相対的位置の測定によ
り検出する位置検出装置における上記の様な従来技術の
問題点を解決し、正確な位置検出が可能で、部品点数が
少なくすることができ、更に組立て作業の簡単な位置検
出装置を提供することを目的とする。
Therefore, according to the present invention, the position of the position detection part, which is fixedly held by the holding member and is supported by the external fixing member so as to be movable in two directions orthogonal to each other, is set to the holding member and the external fixing member. It solves the problems of the prior art as described above in the position detection device that detects by measuring the relative position between the and, and can accurately detect the position, reduce the number of parts, and further An object is to provide a simple position detecting device.

[問題点を解決するための手段] 本発明によれば、以上の如き目的を達成するものとし
て、 直交する2つの方向に関し移動可能に固定部材に支持
されている可動部材の前記固定部材に対する位置を検出
するための装置において、 前記可動部材及び固定部材のうちの一方に取り付けら
れ偏平光束を発する光源と、 前記可動部材及び固定部材のうちの他方に前記光源に
対向して取り付けられると共に前記光源から発せられた
光束を検出する4分割センサと、 前記4分割センサの各受光部の検出光量に基づいて、
前記可動部材の前記2つの方向の位置を示す位置検出信
号を生成する演算手段とを備えており、 前記4分割センサの受光部は、前記2つの方向の各々
に平行な互いに直交する軸に対してそれぞれ対称に配置
されており、前記演算手段は前記互いに直交する軸の交
点に関し対向して位置する受光部の組の間の検出光量の
差に基づいて前記可動手段の回転角を検出し、前記回転
角に基づいて前記位置検出信号を補正することを特徴と
する位置検出装置、 が提供される。
[Means for Solving the Problems] According to the present invention, in order to achieve the above object, the position of the movable member, which is supported by the fixed member so as to be movable in two orthogonal directions, with respect to the fixed member. A light source which is attached to one of the movable member and the fixed member and emits a flat light beam; and a light source which is attached to the other of the movable member and the fixed member so as to face the light source. Based on the amount of light detected by each light receiving unit of the four-division sensor,
And a calculation unit that generates a position detection signal indicating the position of the movable member in the two directions, wherein the light-receiving unit of the four-division sensor has axes parallel to each of the two directions and orthogonal to each other. Are arranged symmetrically with each other, the arithmetic means detects the rotation angle of the movable means based on the difference in the amount of detected light between a pair of light receiving portions that are opposed to each other with respect to the intersection of the mutually orthogonal axes, A position detecting device is provided, which corrects the position detection signal based on the rotation angle.

[実施例] 以下、図面を参照しながら本発明の具体的実施例を説
明する。
[Examples] Specific examples of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図は本発明による位置検出装置を備えた光学ヘッ
ドの第1の実施例を示す側面図である。
FIG. 1 is a side view showing a first embodiment of an optical head equipped with a position detecting device according to the present invention.

第1図において、2は基板であり、4は支持板であ
り、6a,6b,6c,6dはz方向の平行ワイヤであり(但し、6
c,6dは図示されていない)、8は対物レンズ保持部材で
あり、10は対物レンズであり、12はフォーカシング用コ
イルであり、16は永久磁石であり、20はU字形のヨーク
部材である。これらは上記第5図におけると同様であ
る。また、14は上記第5図における14aと同様なトラッ
キング用コイルである。
In FIG. 1, 2 is a substrate, 4 is a support plate, and 6a, 6b, 6c, 6d are parallel wires in the z direction (however, 6
c and 6d are not shown), 8 is an objective lens holding member, 10 is an objective lens, 12 is a focusing coil, 16 is a permanent magnet, and 20 is a U-shaped yoke member. . These are the same as in FIG. 5 above. Further, 14 is a tracking coil similar to 14a in FIG.

本実施例においては、光学ヘッド本体固定部材に対す
る対物レンズ10の位置を検出するための手段の構成が上
記第5図の装置と異なる。即ち、上記基板2には支持板
24により支持された光検出器26が固定されている。該光
検出器はx−y面に受光面を有する。そして、上記対物
レンズ保持部材8の上記光検出器26に対向する位置には
LED等の光源30が固定されている。上記光検出器26及び
光源30を含んで、光学ヘッド本体固定部材に対する対物
レンズ保持部材8のx方向(トラッキング方向)位置、
y方向(フォーカシング方向)位置及びz方向のまわり
の回転角を検出するための手段が構成される。
In this embodiment, the structure of the means for detecting the position of the objective lens 10 with respect to the optical head main body fixing member is different from that of the apparatus shown in FIG. That is, the substrate 2 has a supporting plate.
A photodetector 26 supported by 24 is fixed. The photodetector has a light receiving surface in the xy plane. Then, at the position of the objective lens holding member 8 facing the photodetector 26,
A light source 30 such as an LED is fixed. Including the photodetector 26 and the light source 30, the position of the objective lens holding member 8 in the x direction (tracking direction) with respect to the optical head main body fixing member,
Means are provided for detecting the y-direction (focusing direction) position and the angle of rotation about the z-direction.

以上の様な光学ヘッドにおいては、フォーカシング用
コイル12に電流を流すことにより上記永久磁石16に基づ
く磁界との相互作用で保持部材8がy方向に移動し、こ
の際電流値を適宜制御することにより対物レンズ10のy
方向位置が制御され、これによりフォーカシング制御が
行なわれる。同様に、トラッキング用コイル14に電流を
流すことにより上記永久磁石16に基づく磁界との相互作
用で保持部材8がx方向に移動し、この際電流値を適宜
制御することにより対物レンズ10のトラッキング制御が
行なわれる。
In the optical head as described above, the holding member 8 moves in the y direction by the interaction with the magnetic field based on the permanent magnet 16 by passing a current through the focusing coil 12, and at this time, the current value is appropriately controlled. The objective lens 10 y
The directional position is controlled, so that focusing control is performed. Similarly, when a current is passed through the tracking coil 14, the holding member 8 moves in the x direction by the interaction with the magnetic field generated by the permanent magnet 16, and the tracking of the objective lens 10 is performed by controlling the current value at this time. Control is performed.

第2図は第1図の光学ヘッドにおける対物レンズ位置
検出手段を構成する光検出器の詳細を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing details of a photodetector constituting the objective lens position detecting means in the optical head of FIG.

該光検出器の受光面はx方向及びy方向の2本の分割
線により分割された4つの受光部26a,26b,26c,26dを有
し、これらからそれぞれ出力が得られる。
The light receiving surface of the photodetector has four light receiving portions 26a, 26b, 26c, 26d divided by two dividing lines in the x direction and the y direction, and outputs are respectively obtained from these light receiving portions.

本実施例においては、光源30から所定強度のz方向指
向性光束が光検出器26へと照射される。そして、該照射
光束はその断面形状がx方向とy方向とで長さの異なる
偏平な(たとえば長方形、楕円形等の)光束として光検
出器26に入射する。
In the present embodiment, the light source 30 irradiates the photodetector 26 with a z-direction directional light flux having a predetermined intensity. Then, the irradiation light flux is incident on the photodetector 26 as a flat (for example, rectangular or elliptical) light flux whose cross-sectional shape has different lengths in the x direction and the y direction.

対物レンズ保持部材8が中立位置にある時には、光源
30からの光束は第2図において1点鎖線Lで示される位
置(即ち、光束断面の長手方向がx方向に一致し且つ光
束中心が光検出器26の2本の分割線の交点を通る位置)
に入射する。この場合、光検出器の各受光部26a〜26dの
検出信号は等しい。
When the objective lens holding member 8 is in the neutral position, the light source
The light beam from 30 is at the position indicated by the one-dot chain line L in FIG. 2 (that is, the position where the longitudinal direction of the light beam cross section coincides with the x direction and the light beam center passes through the intersection of the two dividing lines of the photodetector 26). )
Incident on. In this case, the detection signals of the light receiving parts 26a to 26d of the photodetector are equal.

また、対物レンズ保持部材8が中立位置からトラッキ
ング方向及びフォーカシング方向に適宜移動した位置に
ある時には、光源30からの光束は第2図において2点鎖
線L′で示される位置(即ち、上記Lの位置からx方向
及びy方向に適宜の距離平行移動した位置)に入射す
る。
Further, when the objective lens holding member 8 is at a position appropriately moved in the tracking direction and the focusing direction from the neutral position, the light flux from the light source 30 is at a position indicated by a chain double-dashed line L'in FIG. The light beam is incident on a position which is translated from the position by an appropriate distance in the x direction and the y direction).

更に、対物レンズ保持部材8がローリングにより中立
位置からz方向のまわりに角度θ回転した位置にある時
には、光源30からの光束は第2図において破線L″で示
される位置(即ち、上記Lの位置からz方向のまわりに
ローリング角に相当する角度θだけ回転した位置)に入
射する。
Further, when the objective lens holding member 8 is in a position rotated by the angle θ about the z direction from the neutral position by rolling, the light flux from the light source 30 is at a position indicated by a broken line L ″ in FIG. It is incident at a position rotated from the position around the z direction by an angle θ corresponding to the rolling angle).

従って、対物レンズ保持部材8がトラッキング方向及
びフォーカシング方向に移動し且つローリングにより回
転した場合には、光検出器26には上記L′の平行移動と
上記L″の回転とを組合せた位置に入射することにな
る。
Therefore, when the objective lens holding member 8 moves in the tracking direction and the focusing direction and is rotated by rolling, the photodetector 26 is incident on a position where the parallel movement of L'and the rotation of L "are combined. Will be done.

第3図は本実施例の位置検出手段の概略構成図であ
る。
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of the position detecting means of this embodiment.

光源30は駆動回路31により駆動せしめられ、該光源か
らの光束が光検出器26に入射する。受光部26a,26b,26c,
26dの出力信号はそれぞれI/V変換器33a,33b,33c,33dを
経て光量信号A,B,C,Dとしてサーボ回路34に入力せしめ
られる。該サーボ回路では、上記光量信号から{A+B
+C+D}、{(A+C)−(B+D)}、{(A+
B)−(C+D)}、{(A+D)−(B+C)}が演
算され、これらから対物レンズ保持部材8のトラッキン
グ方向位置に対応する信号{(A+C)−(B+D)}
/{A+B+C+D}、フォーカシング方向位置に対応
する信号{(A+B)−(C+D)}/{A+B+C+
D}及びz方向のまわりの回転角θに対応する信号
{(A+D)−(B+C)}/{A+B+C+D}を得
る。対物レンズ10の回転角は上記対物レンズ保持部材10
の回転角θと同一であり、また対物レンズ10のトラッキ
ング方向位置及びフォーカシング方向位置は上記第6図
から明らかな様に上記対物レンズ保持部材10の位置に対
しそれぞれly・sinθ及びly(1−cosθ)だけ補正する
演算を行なうことにより求められる。尚、θが微小の場
合には、(1−cosθ)〜0であるのでフォーカシング
方向の補正演算を省略してもよい。
The light source 30 is driven by the drive circuit 31, and the light flux from the light source enters the photodetector 26. Light receiving parts 26a, 26b, 26c,
The output signal of 26d is input to the servo circuit 34 as the light amount signals A, B, C, D via the I / V converters 33a, 33b, 33c, 33d, respectively. In the servo circuit, {A + B
+ C + D}, {(A + C)-(B + D)}, {(A +
B)-(C + D)}, {(A + D)-(B + C)} are calculated, and from these signals a signal {(A + C)-(B + D)} corresponding to the tracking direction position of the objective lens holding member 8 is calculated.
/ {A + B + C + D}, a signal corresponding to the position in the focusing direction {(A + B)-(C + D)} / {A + B + C +
D} and the signal {(A + D)-(B + C)} / {A + B + C + D} corresponding to the rotation angle θ around the z direction. The rotation angle of the objective lens 10 depends on the objective lens holding member 10 described above.
6 and the tracking direction position and the focusing direction position of the objective lens 10 are ly.sin.theta. It is obtained by performing an operation to correct only cos θ). When θ is very small, it is (1-cos θ) to 0, so the correction calculation in the focusing direction may be omitted.

上記サーボ回路34では、以上の様にして検出された対
物レンズ位置に基づき該対物レンズを所望の位置へと移
動させるためのフォーカシング用コイル12及びトラッキ
ング用コイル14の駆動信号が形成される。
The servo circuit 34 forms drive signals for the focusing coil 12 and the tracking coil 14 for moving the objective lens to a desired position based on the position of the objective lens detected as described above.

本実施例では、上記の様に位置検出に際し{A+B+
C+D}で除する演算(規格化)がなされるので、光源
30の強度が変化しても正確な位置検出を行なうことがで
き、かくして得られた位置信号に基づき上記サーボ回路
34によりトラッキング制御及びフォーカシング制御を行
なうことにより正確な制御が可能となる。
In the present embodiment, when the position is detected as described above, {A + B +
Since the calculation (normalization) performed by dividing by C + D} is performed, the light source
Accurate position detection can be performed even if the intensity of 30 changes, and the servo circuit described above is based on the position signal thus obtained.
Accurate control is possible by performing tracking control and focusing control with 34.

第4図は本発明による位置検出装置を備えた光学ヘッ
ドの第2の実施例における位置検出手段の概略構成図で
ある。本図において、上記第3図におけると同様の部材
には同一の符号が付されている。
FIG. 4 is a schematic configuration diagram of the position detecting means in the second embodiment of the optical head provided with the position detecting device according to the present invention. In this figure, the same members as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals.

本実施例においては、I/V変換器33a,33b,33c,33dの出
力は加算器36に入力され、ここで{A+B+C+D}の
演算が行なわれ、その結果は光源駆動回路31に入力され
る。該駆動回路では、{A+B+C+D}の値が設定値
からずれると駆動電圧を制御して{A+B+C+D}の
値を一定に保つ様にする制御が行なわれる。
In the present embodiment, the outputs of the I / V converters 33a, 33b, 33c, 33d are input to the adder 36, where the operation of {A + B + C + D} is performed, and the result is input to the light source drive circuit 31. . In the drive circuit, when the value of {A + B + C + D} deviates from the set value, the drive voltage is controlled to keep the value of {A + B + C + D} constant.

また、上記I/V変換器33a,33b,33c,33dの出力はサーボ
回路34′にも入力される。該サーボ回路ではトラッキン
グ方向位置に対応する信号{(A+C)−(B+
D)}、フォーカシング方向位置に対応する信号{(A
+B)−(C+D)}及びz方向のまわりの回転角θに
対応する信号{(A+D)−(B+C)}を得る。これ
ら信号から、上記第1実施例と同様にして、演算により
対物レンズ位置が求められる。
The outputs of the I / V converters 33a, 33b, 33c, 33d are also input to the servo circuit 34 '. In the servo circuit, a signal {(A + C)-(B +
D)}, a signal corresponding to the position in the focusing direction {(A
+ B) − (C + D)} and the signal {(A + D) − (B + C)} corresponding to the rotation angle θ around the z direction. From these signals, the position of the objective lens is obtained by calculation in the same manner as in the first embodiment.

本実施例では、上記の様に光源30の強度が一定に維持
されるので、位置検出に際しサーボ回路34′において
{A+B+C+D}で除する演算がなされなくとも正確
な位置検出を行なうことができ、かくして得られた位置
信号に基づき上記サーボ回路34′によりトラッキング制
御及びフォーカシング制御を行なうことにより、上記第
1実施例と同様に、正確な制御が可能となる。
In the present embodiment, since the intensity of the light source 30 is maintained constant as described above, accurate position detection can be performed even if the servo circuit 34 'does not perform a division operation by {A + B + C + D} in position detection. By performing tracking control and focusing control by the servo circuit 34 'based on the position signal thus obtained, accurate control can be performed as in the first embodiment.

上記実施例では対物レンズ保持部材8側に光源が固定
され支持板24側に光検出器が固定されている例が示され
ているが、本発明では光源及び光検出器の配置は上記実
施例と逆でもよい。
In the above embodiment, the light source is fixed to the objective lens holding member 8 side and the photodetector is fixed to the support plate 24 side. However, in the present invention, the arrangement of the light source and the photodetector is the same as in the above embodiment. And vice versa.

上記実施例においては被位置検出部が光学的情報記録
再生装置の光学ヘッドの対物レンズである例が示されて
いるが、本発明は2次元的に移動可能とされている他の
被位置検出部の位置検出にも同様に適用することができ
る。
In the above embodiment, the position detecting section is an example of an objective lens of an optical head of an optical information recording / reproducing apparatus, but the present invention detects another position detecting that is two-dimensionally movable. The same can be applied to the position detection of a part.

[発明の効果] 以上の様な本発明によれば、直交する2つの方向に関
し移動可能に外部固定部材に支持されている被位置検出
部の位置を上記2つの方向に直交する第3の方向のまわ
りの回転角をも含めて正確に検出することができ、また
検出手段の部品点数を少なくすることができ、組立て作
業も容易になる。
EFFECTS OF THE INVENTION According to the present invention as described above, the position of the position detection part movably supported by the external fixing member in the two directions orthogonal to each other is set to the third direction orthogonal to the two directions. It is possible to accurately detect the rotation angle around the axis, the number of parts of the detecting means can be reduced, and the assembling work becomes easy.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明による位置検出装置を備えた光学ヘッド
を示す側面図であり、第2図はその光検出器の詳細を示
す図であり、第3図はその位置検出手段の概略構成図で
ある。 第4図は本発明による位置検出装置を備えた光学ヘッド
における位置検出手段の概略構成図である。 第5図は対物レンズ位置検出装置を備えた従来の光学的
情報記録再生装置の光学ヘッドを示す側面図である。 第6図は上記第5図の光学ヘッドの対物レンズ保持部材
部分の図である。 2:基板、4,24,:支持板、 6a,6b:ワイヤ、 8:対物レンズ保持部材、 10:対物レンズ、 12:フォーカシング用コイル、 14:トラッキング用コイル、 16:永久磁石、20:ヨーク部材、 26:光検出器、30:光源。
FIG. 1 is a side view showing an optical head provided with a position detecting device according to the present invention, FIG. 2 is a view showing details of a photodetector thereof, and FIG. 3 is a schematic configuration diagram of its position detecting means. Is. FIG. 4 is a schematic configuration diagram of position detecting means in an optical head provided with the position detecting device according to the present invention. FIG. 5 is a side view showing an optical head of a conventional optical information recording / reproducing apparatus equipped with an objective lens position detecting device. FIG. 6 is a view of the objective lens holding member portion of the optical head shown in FIG. 2: Substrate, 4, 24 ,: Support plate, 6a, 6b: Wire, 8: Objective lens holding member, 10: Objective lens, 12: Focusing coil, 14: Tracking coil, 16: Permanent magnet, 20: Yoke Material, 26: Photodetector, 30: Light source.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】直交する2つの方向に関し移動可能に固定
部材に支持されている可動部材の前記固定部材に対する
位置を検出するための装置において、 前記可動部材及び固定部材のうちの一方に取り付けられ
偏平光束を発する光源と、 前記可動部材及び固定部材のうちの他方に前記光源に対
向して取り付けられると共に前記光源から発せられた光
束を検出する4分割センサと、 前記4分割センサの各受光部の検出光量に基づいて、前
記可動部材の前記2つの方向の位置を示す位置検出信号
を生成する演算手段とを備えており、 前記4分割センサの受光部は、前記2つの方向の各々に
平行な互いに直交する軸に対してそれぞれ対称に配置さ
れており、前記演算手段は前記互いに直交する軸の交点
に関し対向して位置する受光部の組の間の検出光量の差
に基づいて前記可動手段の回転角を検出し、前記回転角
に基づいて前記位置検出信号を補正することを特徴とす
る位置検出装置。
1. An apparatus for detecting a position of a movable member, which is movably supported by a fixed member in two orthogonal directions, with respect to the fixed member, and is attached to one of the movable member and the fixed member. A light source that emits a flat light flux, a four-division sensor that is attached to the other of the movable member and the fixed member so as to face the light source, and that detects the light flux emitted from the light source, and each light-receiving unit of the four-division sensor And a calculation means for generating a position detection signal indicating the position of the movable member in the two directions based on the detected light amount of the movable member, and the light receiving unit of the four-division sensor is parallel to each of the two directions. And the arithmetic means are arranged symmetrically with respect to the mutually orthogonal axes, and the arithmetic means detects the detection light between the pair of light receiving portions which are opposed to each other with respect to the intersection of the mutually orthogonal axes. A position detecting device which detects a rotation angle of the movable means on the basis of a difference in amount and corrects the position detection signal based on the rotation angle.
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