JPH02278122A

JPH02278122A - 光学式ディスク装置

Info

Publication number: JPH02278122A
Application number: JP9922289A
Authority: JP
Inventors: Tomoyuki Ishida; 石田　友之
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1989-04-19
Filing date: 1989-04-19
Publication date: 1990-11-14
Anticipated expiration: 2013-08-13
Also published as: JP2785202B2

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、光学ピックアップ等の位置検出に好適な光
学式位置検出装置に関する。

〔発明の概要〕

この発明は、光学式位置検出装置において、発光素子及
び１対の光検出器の間の光路に光量制御手段を介在させ
、光路及び光量制御手段の相対的移動に伴って、１対の
光検出器の検出光量を差動的に変化させることにより、
変位量の大きい移動体に対しても小型低価格の光検出器
を使用して的確な位置検出信号が得られるようにしたも
のである。

〔従来の技術〕

従来、光デイスク再生用の光学ピックアップは、−ａ的
に、ムービングコイル、永久磁石及びヨークからなるム
ービングコイル型のりニアモータによって、その全体が
ディスクの半径方向に摺動され、次いで、トラッキング
・アクチュエータによって所望のトラックに正対するよ
うに構成される。

そして、摺動の場合、光学ピックアップの位置は例えば
リニアエンコーダにより検出される。或は、リニアモー
タと同様構成のヨークに結合した検出コイルから得られ
る速度情報を積分して、光学ピックアップの位置が検出
される。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、検出コイルを用いる場合、ヨーク及び永久磁
石のような、かなりの体積１重量を有する高価な素子を
必要とするという問題があった。

また、リニアエンコーダの場合、検出精度を上げるため
には、多数の検出素子を有する、高分解能の高価なもの
を用いなければならないという問題があった。

かかる問題を解消するために、本出願人は実願昭６３−
８６９４２号において、次のような「光学位置検出装置
」を既に提案している。

既提案の光学位置検出装置は光ディスク等の光学記録媒
体に対向して移動可能に配され、光学記録媒体に光ビー
ムを入射させる可動光学系の光学記録媒体に対する位置
の検出にあたり、可動光学系における光反射部に位置検
出用光ビームを入射させる光ビーム発生部と、可動光学
系における光反射部で反射された位置検出用光ビームが
到達してビームスポットを形成するものとされた受光面
部を有する光検出部と、光検出部から得られる出力信号
を処理する信号処理部とを用いて、可動光学系の光学記
録媒体に対する位置を精度良くあられす検出出力を得る
ことができ、しかも、可動光学系が光学記録媒体におけ
る比較的広範囲に亘って移動する場合にも、光検出部に
おける受光面部を比較的小寸法とすることができて、光
検出部の小型化と低価格化とを図ることができるもので
ある。

まず、第４図〜第６図を参照しながら、既提案装置につ
いて説明する。

既提案装置の全体の構成を第４図に示し、その要部の構
成を第５図及び第６図に示す。

第４図において、光ディスクＤがターンテーブル（１ン
に′ｉ１．置され、回転駆動部（２）により所定速度で
回転される。光ディスクＤに対向して配された可動光学
系（１０）は、対物レンズ（１１）及びプリズム（１２
）を備え、光ビーム発生・検出ブロック（１３）から放
射された光ビームをディスクＤに導くと共に、ディスク
Ｄで反射された光ビームを発生・検出ブロック（１３）
に還すように構成される。この可動光学系（１０）は、
図示を省略した駆動部により、ディスクＤの半径方向に
移動される。

（２０）は固定光学系であって、例えば発光ダイオード
のような発光素子（２１）が、可動光学系（１０）に対
して光ビーム発生・検出ブロック（１３）と反対側に設
けられ、発光素子（２１）からの放射光が平板（２２）
に穿設されたスリット（２３）を通ってプリズム（１２
）に導かれ、プリズム（１２）の反射光が光検出部（２
４）に導かれるように構成される。

この光検出部（２４）は、第５図に示すように、それぞ
れが直角三角形状の１対の光検出器（２５）及び（２６
）からなり、各斜辺（２５ｂ）及び（２６ｂ）が対向す
ると共に、全体が可動光学系の移動方向に長い方形とな
るように配設される。

可動光学系（１０）の摺動に伴って、プリズム（１２）
からの反射光の照射領域Ｐが移動し、光検出部（２４）
の１対の光検出器（２５）及び（２６）の受光面積が差
動的に変化し、それぞれの受光面積に応じたレベルの１
対の検出信号Ｓ、及びＳ２が得られる。

この検出信号Ｓｌ及びＳ２が第６図に示すような構成の
信号処理回路（３０）に供給されて、次式で示すような
信号処理により、各信号Ｓｌ及びＳ２のレベル変動の影
響が除去されて、可動光学系（１０）の位置に的確に対
応した位置検出信号Ｓｄが得られる。

ｓａ−（Ｓ、−３２）／　（ｓ＋＋ｓｚ）ところが、上
述のような既提案装置では、光検出部（２４）の１対の
光検出器（２５）及び（２６）の長さが、可動光学系（
１０）の全移動範囲と少くとも等しいことが必要である
。例えば直径が１２ｃｍのコンパクトディスクの場合、
所要長は約５５ｍｍとなり、光検出器が高価なものとな
ってしまうという問題があった。

また、この光検出器は、常時、その一部分だけが使用さ
れており、使用効率が低いという問題もあった。

かかる点に鑑み、この発明の目的は、変位量の大きい移
動体に対しても小型低価格の光検出器を使用して的確な
位置検出信号が得られる光学式位置検出装置を提供する
ところにある。

検出装置であって、１対の光検出器が上記光路及び光量
制御手段の相対的移動方向に対して垂直な方向に隣接し
て配列され、光量制御手段はその１対の端縁（４５ｂ）
　、　（４６ｂ）が相対的移動方向に平行な基準線（４
５ａ）　、　（４６ａ）を介して対向すると共に、１対
の端縁の一方と基準線との距離が相対的移動方向に関し
て漸次増大し、１対の端縁の他方と基準線との距離が相
対的移動方向に関して漸次減少するように形成され、光
路及び光量制御手段の相対的移動に伴い、当該光量制御
手段を介した検出光量が差動的に変化する１対の光検出
器の検出出力の差を位置検出信号とした光学式位置検出
装置である。

（課題を解決するための手段〕この発明は、発光素子（４１）と、この発光素子の放射
光を検出する１対の光検出器（４２）　、　（４３）と
、発光素子及び１対の光検出器の間の光路に介在して当
該１対の光検出器に検出される光量を制御する光量制御
手段（４５）　、　（４６）とを備える光学式位置〔作
用］この発明によれば、変位量の大きい移動体に対しても小
型低価格の光検出器を使用して的確な位置検出信号が得
られる。

〔実施例］以下、第１図を参照しながら、この発明による光学式位
置検出装置の一実施例について説明する。

この発明の一実施例の要部の構成を第１図に示す。

第１図において、（４０）は位置検出光学系を全体とし
て示し、発光素子（４１）に対向して、１対の光検出器
（４２）及び（４３）が大きい矢印で示した可動光学系
の移動方向に垂直に整列配置される。

発光素子（４１）と光検出器（４２）及び（４３）との
中間に介在する平板（４４）に、それぞれが直角三角形
状の１対のスリンＩ−（４５）及び（４６）が、直角を
挾む各長辺（４５ａ）及び（４６ａ）を可動光学系の移
動方向に平行な基準線として対向させると共に、各斜辺
（４５ｂ）及び（４６ｂ）が互いに平行になるように、
境界部（４７）を残して穿設される。

なお、この中間部（４７）と、１対の光検出器（４２）
及び（４３）の各内側端部（４２ａ）及び（４３ａ）と
、発光素子（４１）とは略同−平面上に整列配置される
。

第１図の実施例の動作は次のとおりである。

可動光学系（図示せず）の摺動に伴って、例えば平板（
４４）が移動すると、発光素子（４１）から放射され、
スリット（４５）及び（４６）を通過した光により光検
出器（４２）及び（４３）上にそれぞれ形成される照射
領域Ｐ４Ｓ及びＰ４ｈの境界、即ち、スリットの各斜辺
（４５ｂ）及び（４６ｂ）の投影は両光検出器（４２）
及び（４３）の整列方向に移動する。また、可動光学系
の摺動方向に対する照射領域Ｐ４”ａ及びＰＪ＆の拡が
りはそれぞれ光検出器（４２）及び（４３）自体の幅で
制限される。

これにより、本実施例においても、前述の既提案例と同
様に、両光検出器（４２）及び（４３）の受光面積が差
動的に変化して、それぞれの受光面積に応じたレベルの
１対の検出信号が得られるので、この検出信号を前述と
同様に処理すれば、的確な位置検出信号が得られる。

本実施例によれば、光検出器（４２）及び（４３）を格
段に小型化し、能率よく使用することができて、その価
格を大幅に低減することができる。

なお、第１図の実施例では、両スリット（４５）及び（
４６）の間に境界部（４７）が存在するため、光検出器
（４２）及び（４３）の位置調整が比較的容易となるが
、両スリットの長辺（４５ａ）及び（４６ａ）を一致さ
せて、境界部（４７）を除去した場合でも、全く同様に
動作する。

次に、第２図を参照しながら、この発明による光学式位
置検出装置の他の実施例について説明する。

この発明の他の実施例の構成を第２図に示す。

この第２図において、前出第４図及び第５図に対応する
部分には同一符号を付して重複説明を省略する。

第２図において、（５０）は固定光学系であって、発光
素子（５１）と１対の光検出器（５２）及び（５３）が
、可動光学系（１０）のプリズム（１２）に関して、共
に回転駆動部（２）側に近接配置される。（５５）及び
（５６）は１対のミラーであって、プリズム（１２）に
関して、ディスクＤとは反対側に配設される。

第１図の実施例のスリット（４５）及び（４６）と同様
に、ミラー（５５）及び（５６）は直角三角形状に形成
され、直角を挟む各長辺を可動光学系（１０）の移動方
向に平行な基準線として対向させると共に、各斜辺が互
いに平行になるように、僅かの間隙を残して配設される
。

また、この間隙と発光素子（４１）とを含む平面を挟ん
で、光検出器（５２）　、　（５３）が整列配置される
。

上述のような配置によって、第２図の実施例では、発光
素子（５■）から出た光はプリズム（１２）で反射され
て１対のミラー（５５）及び（５６）に達し、このミラ
ー（５５）及び（５６）の反射光がプリズム（１２）で
更に反射されて光検出器（５２）及び（５３）に達する
。

発光素子（５１）と光検出器（５２）及び（５３）との
間の光路についてみれば、プリズム（１２）による反射
は、この反射面に関して対称な位置に発光素子（５１）
と光検出器（５２）及び（５３）が移設されたことと等
価であり、ミラーによる反射はその両側に発光素子（５
１）と１対の光検出器（５２）及び（５３）とが対向配
置されていることと等価である。

即ち、第２図の実施例の発光素子（５１）と１対の光検
出器（５２）及び（５３）とは、光学的には、第１図の
実施例と同様に、１対のミラー（５５）及び（５６）を
介してそれぞれ対向しており、各光検出器（５５）及び
（５６）の受光面積が、可動光学系（１０）の移動に応
じて差動的に変化する。

これにより、第２図の実施例も、第１図の実施例と同様
に、小型低価格の光検出器を用いて、大きな変位量を的
確に検出することができる。

以上、移動体が直線運動をする場合について、本発明を
説明したが、回動の場合には、例えば第、３図に示すよ
うな扇形平板（４４Ｃ）に弧状のスリブ）　（４５Ｃ）
、　（４６Ｃ）を互に逆方向に穿設したような光π制御
手段を用いることができる。

なお、第１図及び第２図の実施例では移動体の変位量と
光検出器の受光量とが直線的な関係にあったが、例えば
各スリットの斜辺を適宜の曲線とすることによって、任
意の位置検出特性を実現することができる。

〔発明の効果〕

以−１−詳述のように、この発明によれば、発光素子及
び１対の光検出器の間の光路に光量制御手段を介在させ
、光路及び光量制御手段の相対的移動に伴って、１対の
光検出器の検出光量を差動的に変化させるようにしたの
で、変位量の大きい移動体に対しても小型低価格の光検
出器を使用して的確な位置検出信号を発生する光学式位
置検出装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による光学式位置検出装置の一実施例
の要部の構成を示す斜視図、第２図はこの発明の他の実
施例の構成を示す断面図、第３図はこの発明の更に他の
実施例の要部の構成を示す平面図、第４図は既提案によ
る光学式位置検出装置の構成例を示す断面図、第５図は
既提案例の要部の構成を示す斜視図、第６図は既提案例
の他の要部の構成を示すブロック図である。（■０）は可動光学系、（２０）　、　（５０）は固定
光学系、（２１）　、　（４１）　、　（５１）は発光
素子、（２５）　、　（２６）　、　（４２）　、　（
４３）　。（５２）　、　（５３）は光検出器、（３０）は信号処
理回路、（４０）は位置検出光学系、（４５）　、　（
４５Ｃ）　、　（４６）　、　（４６（：）はスリド、（５５）　、　（５６）はミラーである。代理人松隈秀盛突力乞イ列の、ｆ！告Ｐ第１図化のＬ施イ列の？！−舒窮３図イと−の　芙−力色イ列第フ図ズ図、！ｔｔ、ｔｉ（列の化べし幹北ｔ、ｔｉｉ列のｆ舒第５図

Claims

【特許請求の範囲】発光素子と、この発光素子の放射光を検出する１対の光
検出器と、上記発光素子及び１対の光検出器の間の光路に介在して
当該１対の光検出器に検出される光量を制御する光量制
御手段とを備える光学式位置検出装置であって、上記１対の光検出器が上記光路及び光量制御手段の相対
的移動方向に対して垂直な方向に隣接して配列され、上記光量制御手段はその１対の端縁が上記相対的移動方
向に平行な基準線を介して対向すると共に、上記１対の端縁の一方と上記基準線との距離が上記相対
的移動方向に関して漸次増大し、上記１対の端縁の他方
と上記基準線との距離が上記相対的移動方向に関して漸
次減少するように形成され、上記光路及び光量制御手段
の相対的移動に伴い、当該光量制御手段を介した検出光
量が差動的に変化する上記１対の光検出器の検出出力の
差を位置検出信号としたことを特徴とする光学式位置検
出装置。