JPH05334703A - ミラー移動量検出装置 - Google Patents

ミラー移動量検出装置

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JPH05334703A
JPH05334703A JP4138286A JP13828692A JPH05334703A JP H05334703 A JPH05334703 A JP H05334703A JP 4138286 A JP4138286 A JP 4138286A JP 13828692 A JP13828692 A JP 13828692A JP H05334703 A JPH05334703 A JP H05334703A
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JP
Japan
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mirror
movable mirror
movement amount
support member
photoreflector
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Application number
JP4138286A
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English (en)
Inventor
Toshiyuki Shimada
敏幸 島田
Teruyuki Takizawa
輝之 滝沢
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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    • 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
    • G11B7/08547—Arrangements for positioning the light beam only without moving the head, e.g. using static electro-optical elements
    • G11B7/08564—Arrangements for positioning the light beam only without moving the head, e.g. using static electro-optical elements using galvanomirrors

Abstract

(57)【要約】 【構成】 可動ミラーと可動ミラー固定部と可動ミラー
支持部材と可動ミラー駆動部と可動ミラーもしくは支持
部材にとりつけられた反射板と反射板に近接して取り付
けられたフォトリフレクタとフォトリフレクタ出力を検
出する検出部とにより構成され、フォトリフレクタの出
射光を可動ミラーに取り付けられた反射板で反射させて
受光量変化を検出する。 【効果】 可動ミラーの移動量を可動ミラー部質量の増
加をきたすことなく高感度に検出することにより、可動
ミラーと可動ミラー支持部材からなる機械振動系に電気
的制御を加えることを可能とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光ディスク装置におい
て、光スポットをディスク媒体上の記録トラックに対し
てトラッキングさせるためのガルバノミラーの駆動装置
及びそのミラー移動量検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、光ディスクの高速アクセスを実現
するために、光ヘッド可動部重量の軽量化が課題となっ
ており、固定部にガルバノミラーを用いたトラッキング
制御系を設けることにより可動部からトラッキング駆動
系を取り除いて軽量化を図る方式が注目されている。
【０００３】以下図面を参照しながら、上記したミラー
駆動装置の一例について説明する。図６はミラー駆動装
置の構成を示す図である。図６において１は永久磁石、
２はコイルである。永久磁石１とコイル２によりミラー
駆動部を構成する。３はコイル２を固定する板バネ、５
はガルバノミラーとして動作するミラー、４は板バネ３
にミラー５を支持固定するミラー支持部材である。６は
可動部の回動方向、７はハウジングである。以上のよう
に構成されたミラー駆動装置について、以下その動作に
ついて説明する。
【０００４】まず、光ディスクシャーシに固定されるハ
ウジング７には永久磁石１が接着されている。可動ミラ
ー４はミラー支持部材４を介して板バネ３に固定されて
おり、さらに板バネ３の周縁部がハウジング７に固定さ
れている。コイル２に通電することによりコイル２は永
久磁石１から電磁力をうける。その結果、コイル２と板
バネ３と可動ミラー４とから構成される可動部は回動方
向６に回動する。この動作により、可動ミラー５に照射
されるレーザ光（図示せず）の反射光移動が可能とな
り、光ディスク装置におけるトラッキング制御が実現さ
れる。このようにガルバノミラーによる光スポットのト
ラッキング制御はミラー５による反射光の移動制御によ
って実現され、前記可動ミラー５が板バネ３によって支
持されるという機械振動系がそのトラッキングサーボ性
能を決定する主因となる。このトラッキングサーボ系の
設計においては可動部の質量と板バネのバネ定数を考慮
した０次共振値の抑圧を図ると同時に板バネのヒステリ
シス特性による可動ミラーの不感帯領域の発生を抑える
ことが重要な課題になっている。光ディスク装置の高性
能化の一環としてアクセスのさらなる高速化やトラッキ
ング制御範囲の増大等を図るためにはこの０次共振値と
ヒステリシス特性の抑圧を同時に実現する必要があっ
た。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな構成では、０次共振値の抑圧のためにはゴム等の機
械ダンパーを板バネに装着する必要がありこのような機
械ダンパーよればヒステリシス特性が悪化してしまうと
いう相反する課題のために高性能化が困難であるという
課題を有していた。
【０００６】本発明は上記課題に鑑み、可動ミラーの不
感帯領域（ヒステリシス特性）の減少および０次共振値
の抑圧というトラッキング制御用アクチュエータとして
必要な２つの課題を両立できるミラー駆動装置を実現す
るため、従来不可能であった可動ミラーの移動量を高感
度に検出して電気的にトラッキング制御の補正を可能と
するミラー移動量検出装置を提供するものである。この
ミラー移動量検出装置に要求される検出感度は可動ミラ
ーの角度変化に換算して考えることができ、光ディスク
装置のトラッキング制御が幅１．６ミクロン程度のトラ
ックに対して光スポットの移動量換算で０．１ミクロン
以下であり、対応する可動ミラーの移動量として例えば
最大０．１度でこのときの信号対雑音比が４０ｄＢ以上
が要求されている。即ち、０．００１度以下の検出感度
が要求され、このような高感度の角度検出は困難であっ
た。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明のミラー移動量検出装置は、可動ミラーと可動
ミラーを回動支持する支持部材と可動ミラーを固定する
固定部と可動ミラーを駆動させる駆動部と可動ミラーも
しくは支持部材に取り付けられた反射板と反射板に対し
微小な空隙を保ち略平行に近接配置された発光ダイオー
ドとフォトセンサによりなるフォトリフレクタとフォト
リフレクタ出力を検出して出力する検出部とを備えたも
のである。
【０００８】
【作用】本発明は上記した構成によって、フォトリフレ
クタの発光ダイオードの光出力を可動ミラーの移動とと
もに移動する反射板に入射しその反射光をフォトセンサ
で受光してその反射光量変化を検出部により検出して出
力することになる。
【０００９】
【実施例】以下本発明の一実施例のミラー移動量検出装
置について、図面を参照しながら説明する。
【００１０】図１は本発明の実施例におけるミラー移動
量検出装置の基本構成を示すものであり、図２は検出部
の第１の回路図、図３、図４は反射板とフォトリフレク
タの配置図である。図１において１は永久磁石、２はコ
イル、３は板バネ、４はミラー支持部材、５は可動ミラ
ー、６は可動ミラーの回動方向、７はハウジング、８お
よび９はミラー支持部材の端面を反射板と兼ねた反射
面、１０および１１はフォトリフレクタである。また、
可動ミラー５の支持部材は、板バネ３による回動支持さ
れ、可動ミラー５の静止中点位置は板バネ３の復帰力に
より与えられるように構成してもよい。
【００１１】図２において１２は発光ダイオード（以下
ＬＥＤとする）、１４及び１５は抵抗器、１６は加減算
器である。永久磁石１とコイル２とで駆動部を構成し、
板バネ３とハウジング７とで固定部を構成する。
【００１２】図３において１２および１９はＬＥＤ、１
３、１８および２０はフォトセンサであるフォトトラン
ジスタ、１７はフォトリフレクタである。ＬＥＤ１２と
フォトトランジスタ１３とでフォトリフレクタ１１を構
成し、ＬＥＤ１９とフォトトランジスタ１８及び２０と
でフォトリフレクタ１７を構成する。２１は回動中心、
２２は回動方向である。
【００１３】図４において、５０は低反射率の材質から
なる反射板、５１は高反射率の材質からなる反射板、５
２は低反射率の面形状からなる反射板、５３は高反射率
の面形状からなる反射板である。
【００１４】以上の要素のうち従来例で述べたミラー駆
動装置と同一の構成要素について同一の番号を付与して
その動作を省略する。
【００１５】以上のように構成されたミラー移動量検出
装置について、以下図１、図２、図３及び図４を用いて
その動作を説明する。
【００１６】まず、ハウジング７には可動部のミラー支
持部材４の端面に設けられた反射面８および９に対して
微小な空隙を保つようにフォトリフレクタ１０および１
１が設けられている。
【００１７】また、可動ミラー５の支持部材は、板バネ
３による回動支持され、可動ミラー５の静止中点位置は
板バネ３の復帰力により与えられるように構成してもよ
い。
【００１８】フォトリフレクタ１０は図２に示すように
ＬＥＤ１２とフォトトランジスタ１３とで構成され、正
電源と抵抗器１４によりＬＥＤ１２に適当な駆動電流が
流されＬＥＤ１２は適当な光出力で発光し、その光出力
は反射面９に出射される。反射面９の反射光はフォトト
ランジスタ１３に受光されてその光量が電流に変換さ
れ、さらに正電源と抵抗１５により電圧として取り出さ
れる。
【００１９】以上のような構成によれば反射面の移動に
より生じる反射光量変化を検出することができ、その結
果、可動ミラーの移動量を知ることができる。また、反
射板としてミラー支持部材の端面を利用しこれを反射面
としたことにより部品点数の削減が可能である。
【００２０】ここでこの検出感度は反射面の形状及び反
射率、移動量、ＬＥＤ光出力及びその雑音、フォトトラ
ンジスタの雑音等等に依存する。上述のように可動ミラ
ー或いはミラー支持部材の端面付近は回動軸中心から最
も遠い距離にあるため、角度変化に対する反射面の移動
が大きく基本的に高感度な検出が可能である。
【００２１】また、図１および図２では一対の反射面８
と９とそれぞれの反射面に対してフォトリフレクタ１０
と１１とが設けられており、上述の可動ミラーの移動量
検出をそれぞれ別個の２個の手段で検出することを可能
としており、それぞれの検出出力の和あるいは差をとる
ことにより信号対雑音比の向上が可能である。
【００２２】図３は反射板とフォトリフレクタの配置を
示した図であり、（ａ）の場合には反射面９により反射
される反射光の角度がミラー支持部材４の回動によって
変化することによりフォトトランジスタ１３の受光量が
変化することを利用するものである。このような配置で
はミラー支持部材４が中点位置にあるときに最も出力が
大きくなり回動にしたがって減少するために検出方向特
性は回動方向に対して一方向にならないが、図３（ｂ）
の配置によれば検出感度は一方向になる。また、図３
（ｃ）の配置では発光ダイオードの出射光が反射面の一
端によりけられ、ミラー支持部材の回動による反射面の
略平行移動によってけられ量が変化した結果としての反
射光量変化を検出するものである。図３（ｄ）の配置で
は反射面の略水平移動による出射光のけられと同時に反
射面の角度による受光量の変化を検出することになり高
感度化が可能である。さらに図３（ｅ）のように反射面
を回動軸を中心軸とする略円筒状にして反射面の角度変
化を抑制し前記出射光のけられ変化のみを検出する構成
も良くこの場合には回動に対する検出感度の直線性が増
すことは明らかである。
【００２３】以上の説明では１個の反射板と１個のフォ
トリフレクタの動作として述べたが、図１、図２、図３
および図４ではすべての例で回動軸に対して対称にそれ
ぞれ一対の反射板とフォトリフレクタを配しており、両
者の検出出力を加算あるいは減算することにより信号対
雑音比の向上が可能である。即ち、図３（ａ）ではそれ
ぞれの検出出力はミラー可動部の移動に対して同位相で
得られるためこれを図２の加減算器１６で加算して検出
出力として出力することにより信号対雑音比の増大が可
能であり、図３（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）及び（ｅ）の配
置ではそれぞれの検出出力が逆位相になるため加減算器
１６で減算して出力することにより信号対雑音比の増大
が可能である。
【００２４】さらに、反射面とフォトリフレクタの形状
や互いの配置を考慮すれば種々の構成が可能であること
はいうまでもないが、その一例を図４に示す。
【００２５】図４は反射率の違う材質もしくは反射面形
状からなる反射板とフォトリフレクタの配置を示した図
であり、図４（ａ）の場合、反射板９が低反射率の材質
５０と高反射率の材質５１から構成されており、反射面
９により反射される反射光量を大幅に変化させることに
より高感度化を可能なものとする。同じく、図４（ｂ）
の場合、反射板９の表面が低反射率の形状５２と高反射
率の形状５２から構成することにより高感度化を可能と
している。
【００２６】加えて図３（ｆ）の構成は、発光ダイオー
ド１９の出力をフォトトランジスタ１８と２０とで検出
することにより発光ダイオード出力の安定化を図るもの
である。
【００２７】図５は検出部の第２の回路図であり、図３
（ｆ）の配置の場合の回路図に対応する。図５において
２３と２４は抵抗器である。２５は光出力制御器であ
る。同図において、それぞれ一対の反射板と一対のフォ
トリフレクタを設けてあるがこれらの対の動作は図１の
構成と同様なものである。図１と異なるのはフォトリフ
レクタが１個のＬＥＤと２個のフォトトランジスタによ
りなっている点である。
【００２８】まず、ＬＥＤ１９の出射光は反射面により
一部がけられ、一部が反射される。フォトトランジスタ
１８および２０は反射面により反射される発光出力をそ
れぞれ受光するがミラー支持部材の回動に対してフォト
トランジスタ１８および２０出力は互いに逆位相であ
る。抵抗器２３と２４とで取り出されるフォトトランジ
スタ１８および２０の出力は加算器２６によって加算さ
れる。光出力制御器２５は加算器２６の出力が予め定め
られた一定の値となるようにＬＥＤ１９の駆動電流を制
御する。このようにＬＥＤの発光出力が一定となるよう
に制御することにより光出力の雑音レベルを実効的に減
少させることができ、さらに、互いに逆位相で動作する
２個のフォトトランジスタ出力の差を減算器２７でとり
検出出力として出力することにより信号対雑音比をさら
に向上させることができる。
【００２９】以上のように本実施例によれば、可動ミラ
ーとともに移動する反射板と、可動反射板に対向するよ
うに外部に固定され前記反射板に光を出射する発光ダイ
オードと前記反射板よりの反射光を受光するフォトセン
サとによりなるフォトリフレクタと、前記フォトリフレ
クタのフォトセンサ出力を検出する検出部を設けること
により、可動ミラーの移動量を検出することとなる。こ
のようにミラー移動量の高感度検出が可能となり、この
移動量をトラッキングサーボ系に帰還させることにより
機械バネ系の電気的制御を可能とさせる。さらに、上述
の移動量検出装置は温度変化等に対する安定性が高いた
め、本質的に温度特性をもつ機械バネ系の制御の高安定
化が可能である。
【００３０】
【発明の効果】以上のように本発明は、可動ミラーとと
もに移動する反射板と、反射板に対して微小な空隙を保
つように外部に固定されたフォトリフレクタと、フォト
リフレクタのフォトセンサ出力を検出する検出部とを設
けることにより、可動ミラーの移動量の高感度な検出装
置を実現し、これによりミラー移動量あるいはその変化
をミラー駆動部に帰還させて可動ミラーとその支持部材
とにより構成される機械バネ系の電気的制御を実現し、
可動ミラーの不感帯領域（ヒステリシス特性）を増大さ
せることなく０次共振値を電気的に抑圧させることがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明の実施例におけるミラー移動量
検出装置の要部分解斜視図 （ｂ）は本発明の実施例におけるミラー移動量検出装置
の分解斜視図
【図２】同実施例における検出部の第１の回路図
【図３】同実施例における検出部の構成図
【図４】同実施例における検出部の構成図
【図５】実施例における検出部の第２の回路図
【図６】（ａ）は従来のミラー駆動装置の要部分解斜視
図 （ｂ）は従来のミラー駆動装置の分解斜視図
【符号の説明】
１ 永久磁石 ２ コイル ３ 板バネ ４ ミラー支持示部材 ５ 可動ミラー ６、２２ 回動方向 ７ ハウジング ８、９ 反射面 １０、１１、１７ フォトリフレクタ １２、１９ 発光ダイオード（ＬＥＤ） １３、１８、２０ フォトトランジスタ １４、１５、２３、２４ 抵抗器 １６ 加減算器 ２１ 回動中心 ２５ 光出力制御器 ２６ 加算器 ２７、２８ 減算器 ５０ 低反射率の材質 ５１ 高反射率の材質 ５２ 低反射率の反射面形状 ５３ 高反射率の反射面形状

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】可動ミラーと、前記可動ミラーを回動支持
    する支持部材と、前記支持部材を固定する固定部と、前
    記可動ミラーを駆動させる駆動部と、前記可動ミラーも
    しくは前記支持部材の一部分に取り付けられた反射板
    と、前記反射板に対し微小な空隙を保ち略平行に近接配
    置され前記固定部に固定され、発光ダイオードとフォト
    センサとを備えるフォトリフレクタと、前記フォトリフ
    レクタのフォトセンサ出力を検出する検出部とを備えた
    ことを特徴とするミラー移動量検出装置。
  2. 【請求項２】可動ミラーと、前記可動ミラーを回動支持
    する支持部材と、前記支持部材を固定する固定部と、前
    記可動ミラーを駆動させる駆動部と、前記可動ミラーも
    しくは前記支持部材の両端に前記可動ミラーの回動軸に
    対して対称配置にされた一対の反射板と、前記一対の反
    射板に対し微小な空隙を保ち略平行に近接配置され前記
    固定部に固定され、発光ダイオードとフォトセンサとを
    備える一対のフォトリフレクタと、前記一対のフォトリ
    フレクタのフォトセンサの双方の出力差もしくは出力和
    を検出する検出部とを備えたことを特徴とする請求項１
    記載のミラー移動量検出装置。
  3. 【請求項３】可動ミラーと、前記可動ミラーを回動支持
    する支持部材と、前記支持部材を固定する固定部と、前
    記可動ミラーを駆動させる駆動部と、前記可動ミラーも
    しくは前記支持部材の一部分に取り付けられた反射板
    と、前記反射板に対し微小な空隙を保ち略平行に近接配
    置され前記固定部に固定された１個の発光ダイオードと
    ２個のフォトセンサとを備えるフォトリフレクタと、前
    記２個のフォトセンサ出力加算信号が一定値となるよう
    前記発光ダイオードの駆動電流を制御する光出力制御器
    と、前記２個のフォトセンサ出力減算信号を前記可動ミ
    ラーの移動量として出力する減算器とを備えたことを特
    徴とするミラー移動量検出装置。
  4. 【請求項４】可動ミラーと、前記可動ミラーを回動支持
    する支持部材と、前記支持部材を固定する固定部と、前
    記可動ミラーを駆動させる駆動部と、前記可動ミラーも
    しくは前記支持部材の両端に前記可動ミラーの回動軸に
    対して対称配置にされた一対の反射板と、前記一対の反
    射板に対し微小な空隙を保ち略平行に近接配置され前記
    固定部に固定され、１個の発光ダイオードと２個のフォ
    トセンサとを備える一対のフォトリフレクタと、前記一
    対のフォトリフレクタのそれぞれの２個のフォトセンサ
    出力加算信号が一定となるようそれぞれの発光ダイオー
    ドの駆動電流を制御する２個の光出力制御器と、前記一
    対のフォトリフレクタのそれぞれの２個のフォトセンサ
    出力減算信号を加算して前記可動ミラーの移動量として
    出力する加減算器とを備えたことを特徴とするミラー移
    動量検出装置。
  5. 【請求項５】駆動部は駆動コイルと磁気回路とを備える
    ことを特徴とする請求項１、２、３または４記載のミラ
    ー移動量検出装置。
  6. 【請求項６】可動ミラーの支持部材は板バネによる回動
    支持により構成され、前記可動ミラーの静止中点位置は
    板バネの復帰力により与えられることを特徴とする請求
    項１、２、３または４記載のミラー移動量検出装置。
  7. 【請求項７】反射板は可動ミラーの回動軸に対して平行
    に配置されたことを特徴とする請求項１、２、３または
    ４記載のミラー移動量検出装置。
  8. 【請求項８】可動ミラーもしくは支持部材の端面が反射
    板を兼ねることを特徴とする請求項１、２、３または４
    記載のミラー移動量検出装置。
  9. 【請求項９】フォトリフレクタは反射板によって前記フ
    ォトリフレクタの出射光がけられることにより生ずる反
    射光量変化を検出するように配置されたことを特徴とす
    る請求項１、２、３または４記載のミラー移動量検出装
    置。
  10. 【請求項１０】フォトリフレクタは反射板の移動による
    反射光の光量変化を検出するように配置されたことを特
    徴とする請求項１、２、３または４記載のミラー移動量
    検出装置。
  11. 【請求項１１】フォトリフレクタは反射板によって前記
    フォトリフレクタの出射光がけられることにより生ずる
    反射光量変化と反射板の移動による反射光量の変化を同
    時に検出するように配置されたことを特徴とする請求項
    １、２、３または４記載のミラー移動量検出装置。
  12. 【請求項１２】反射板の反射面形状は可動ミラーの回動
    軸を略中心とした略円筒状の曲面であることを特徴とす
    る請求項１、２、３または４記載のミラー移動量検出装
    置。
  13. 【請求項１３】フォトリフレクタは２個のフォトセンサ
    が１個の発光ダイオードを挟着した構造であることを特
    徴とする請求項３または４記載のミラー移動量検出装
    置。
  14. 【請求項１４】反射板の反射面は反射率が違う２種類以
    上の材質もしくは反射面形状を組み合わせた構造である
    ことを特徴とする請求項１、２、３または４記載のミラ
    ー移動量検出装置。
JP4138286A 1992-05-29 1992-05-29 ミラー移動量検出装置 Pending JPH05334703A (ja)

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JP4138286A JPH05334703A (ja) 1992-05-29 1992-05-29 ミラー移動量検出装置
EP93304231A EP0572286A1 (en) 1992-05-29 1993-06-01 Mirror movement detecting device
US08/069,858 US5451775A (en) 1992-05-29 1993-06-01 Apparatus for detecting galvonmeter mirror movement of optical disc tracking servo system

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JP4138286A JPH05334703A (ja) 1992-05-29 1992-05-29 ミラー移動量検出装置

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Cited By (3)

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