JPH0861917A - Position detecting device - Google Patents

Position detecting device

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Publication number
JPH0861917A
JPH0861917A JP21661394A JP21661394A JPH0861917A JP H0861917 A JPH0861917 A JP H0861917A JP 21661394 A JP21661394 A JP 21661394A JP 21661394 A JP21661394 A JP 21661394A JP H0861917 A JPH0861917 A JP H0861917A
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JP
Japan
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laser beam
light reflecting
reflecting means
measured
mirror
Prior art date
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Pending
Application number
JP21661394A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kariru Karantari
カリル カランタリ
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S K S KK
Original Assignee
S K S KK
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH0861917A publication Critical patent/JPH0861917A/en
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Abstract

PURPOSE: To install a light reflection means of a simple constitution in a small space, and make a device compact and lightweight by providing the external surface of a measurement object with a light reflection means having a plurality of mirror surfaces along a direction orthogonal with the axis of the object, and projecting a laser beam to the mirror surfaces. CONSTITUTION: A right-angle reflection mirror 13 (light reflection means 4) having two mirror surfaces 11 and 12 orthogonal with each other is pasted to the external surface of a measurement object 3 movable in the vertical direction along z-axis and rotatable in arrow A direction having the z-axis as a rotation axis. When the object 3 moves vertically along the z-axis, a laser beam 5 from a light source 6 is reflected on the surface 11 of the mirror 13. Then, the beam is again reflected on the mirror surface 12 and made incident on a PSD element 10. Furthermore, the displacement of the object 3 is measured on the basis of the change of a signal corresponding to a change in the travel position of the beam 5 on the element 10. On the other hand, the rotational angle of the object 3 is measured on the basis of the lateral displacement of the incident position of the beam 5 incident on the element 10 resulting from the rotating travel of the mirror 13.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、回転および/または上
下移動をする被測定物の位置変化を1次元領域もしくは
2次元領域の位置変化として検知する位置検知装置に関
する。特には、取り付けスペースの少ない被測定物の微
小な位置変化を検知する位置検知装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a position detecting device for detecting a position change of an object to be measured which rotates and / or vertically moves as a position change of a one-dimensional area or a two-dimensional area. In particular, the present invention relates to a position detection device that detects a minute position change of an object to be measured with a small installation space.

【0002】[0002]

【従来の技術】被測定物の回転移動の位置変化を測定す
る場合、測定対象となる被測定物にエンコーダ等の装置
を取り付け、被測定物の位置変化を回転角として測定す
ることが知られる。更に、この回転移動とは別に直線的
な上下移動を測定する場合、エンコーダとは別個に位置
センサを用いて位置変化を測定しなければならない。こ
のように従来にあってはエンコーダおよび位置センサを
被測定物に設置しなければならず、取り付けスペースが
少なく、小型の装置においては使用することが困難とな
る。
2. Description of the Related Art In the case of measuring the position change of the rotational movement of the object to be measured, it is known to attach a device such as an encoder to the object to be measured and measure the position change of the object to be measured as a rotation angle. . Furthermore, in the case of measuring the linear up and down movement separately from this rotational movement, the position change must be measured separately from the encoder using a position sensor. As described above, in the conventional case, the encoder and the position sensor have to be installed on the object to be measured, the installation space is small, and it is difficult to use in a small device.

【0003】例えば、光ディスクメモリを読みとるた
め、フォーカス駆動部によって集光された直径1μm程
度のスポットをディスク上のピットに焦点を合わせる必
要がある。図7に、そのフォーカス駆動部1の一例を示
す。ディスクの回転時におけるトラックの偏心は、約1
00μm、ディスク面の上下移動は100μm〜500
μmである。正確な読みとりを行うために、集光レンズ
2を含む円柱形状のフォーカス駆動部1を駆動させ、ス
ポットを所定のトラック内に位置するように常に焦点を
合わせて制御している。
For example, in order to read an optical disk memory, it is necessary to focus a spot having a diameter of about 1 μm condensed by a focus driving section on a pit on the disk. FIG. 7 shows an example of the focus drive unit 1. The eccentricity of the track when the disc rotates is about 1
00 μm, vertical movement of the disk surface is 100 μm to 500
μm. In order to perform accurate reading, the cylindrical focus drive unit 1 including the condenser lens 2 is driven, and the spot is always focused and controlled so as to be located within a predetermined track.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】このようなフォーカス
駆動部が移動するときの位置変化の信号をフィードバッ
クさせることにより、更に高精度の制御を行うことがで
きる。しかしながら、上述したエンコーダおよび位置セ
ンサ等をフォーカス駆動部に取り付けて動作させる場
合、装置の大型化が免れず、このようにスペースの少な
い装置においては使用が困難となってしまう。特に、精
密な構成を有するフォーカス駆動部の一部にエンコーダ
および位置センサを取り付けて測定する場合、エンコー
ダや位置センサ自体の重量によりフォーカス駆動部の全
重量が増加してしまい重心や応答速度等の微妙なバラン
スが変わってしまうという問題を有し、所望の制御を行
うことができなくなる。
By feeding back the signal of the position change when the focus drive section moves, it is possible to perform the control with higher accuracy. However, when the above-described encoder, position sensor, and the like are attached to the focus driving unit to operate, the device is inevitably increased in size, and it becomes difficult to use the device in such a small space. In particular, when an encoder and a position sensor are attached to a part of a focus drive unit having a precise structure for measurement, the weight of the encoder and the position sensor itself increases the total weight of the focus drive unit, resulting in a problem such as a center of gravity and a response speed. There is a problem that the delicate balance changes, and desired control cannot be performed.

【0005】本発明は、上記した問題点に鑑みてなされ
たものであり、簡単な構成により少ないスペースにおい
ても取り付け可能であって、微小な位置をも検知可能で
ある軽量な位置検知装置を提供することを課題とする。
The present invention has been made in view of the above problems, and provides a lightweight position detecting device which can be mounted in a small space with a simple structure and can detect a minute position. The task is to do.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、角度方向および軸方向に移動可能な被測定物と、前
記被測定物の外周面に設けられ且つ前記軸方向と直交す
る方向で交差する第1および第2のミラー面を有する光
反射手段と、該光反射手段の第1のミラー面に前面から
レーザー光線を投射し、該レーザー光を前記第2のミラ
ー面を介して反射させるレーザー装置と、前記第2のミ
ラー面から反射したレーザー光線を受け、該レーザー光
線の角度方向および軸方向の2軸方向の入射位置を検知
する2次元位置検知装置とを含むことを特徴とする。
In order to solve the above problems, an object to be measured that is movable in an angular direction and an axial direction intersects with an object provided on the outer peripheral surface of the object to be measured and in a direction orthogonal to the axial direction. Light reflecting means having first and second mirror surfaces, and a laser for projecting a laser beam from the front surface onto the first mirror surface of the light reflecting means and reflecting the laser light through the second mirror surface. An apparatus and a two-dimensional position detection device that receives the laser beam reflected from the second mirror surface and detects the incident position of the laser beam in the biaxial directions of the angular direction and the axial direction.

【0007】また、前記光反射手段が第1および第2の
ミラーを直角に交差するように設けた直角反射ミラーか
らなり、前記レーザー光線が第1のミラー面で45゜の
角度で入射し、第2のミラー面で45゜の角度で反射し
て、前記入射光と平行する反射光線を前記検知手段に入
射させることを特徴とし、前記検知手段が2次元領域を
検出可能なPSD(ポジション・センシティブ・デバイ
ス:半導体位置検知素子)であることを特徴とする。
Further, the light reflecting means comprises a right-angled reflecting mirror in which the first and second mirrors are provided so as to intersect at a right angle, and the laser beam is incident on the first mirror surface at an angle of 45 °. It is characterized in that a reflected light beam reflected by the second mirror surface at an angle of 45 ° is made incident on the detecting means in parallel with the incident light, and the detecting means can detect a two-dimensional area by a PSD (position sensitive). -Device: semiconductor position detecting element).

【0008】更に、前記被測定物が光ディスクメモリを
読みとるフォーカス駆動部であり、前記光反射手段を前
記フォーカス駆動部に張り付けて使用することを特徴と
し、前記光反射手段が入射面に反射防止のコーティング
を施し、裏面に鏡面コーティングを施したプリズムであ
ることを特徴とする。
Further, the object to be measured is a focus driving section for reading an optical disk memory, and the light reflecting means is attached to the focus driving section for use. The light reflecting means prevents reflection on the incident surface. The prism is characterized by having a coating and a mirror surface coating on the back surface.

【0009】角度方向に位置移動する被測定物と、前記
被測定物の外周面に固定された光反射手段と、該光反射
手段に正面からレーザー光線を入射するレーザー装置
と、前記光反射手段から反射したレーザー光線の位置変
化を検知する検知手段とを有し、前記光反射手段は、入
射したレーザー光線の反射角度を被測定物の位置角度に
従い変位させる交差するミラー面を有し、前記検知手段
は、上記光反射手段から反射されるレーザー光線の角度
方向の変位を検知する1次元位置検知装置からなること
を特徴とする。
An object to be measured which moves in the angular direction, a light reflecting means fixed to the outer peripheral surface of the object to be measured, a laser device for injecting a laser beam from the front to the light reflecting means, and the light reflecting means. And a detecting means for detecting a position change of the reflected laser beam, wherein the light reflecting means has intersecting mirror surfaces that displace the reflection angle of the incident laser beam according to the position angle of the object to be measured, and the detecting means is And a one-dimensional position detecting device for detecting the angular displacement of the laser beam reflected from the light reflecting means.

【0010】軸方向に位置移動する被測定物と、前記被
測定物の外周面に固定された光反射手段と、該光反射手
段に正面からレーザー光線を入射するレーザー装置と、
前記光反射手段から反射したレーザー光線の位置変化を
検知する検知手段とを有し、前記光反射手段は、前記軸
方向と直交する方向で交差する第1および第2のミラー
面を有し、前記測定物の軸方向の移動によるレーザー光
線の入射位置の変化に基づきその反射位置を変位させ、
前記検知手段は、上記光反射手段から反射されるレーザ
ー光線の軸方向の変位を検知する1次元位置検知装置か
らなることを特徴とする。
An object to be measured that moves in the axial direction, a light reflecting means fixed to the outer peripheral surface of the object to be measured, and a laser device for injecting a laser beam from the front to the light reflecting means,
A detecting means for detecting a position change of the laser beam reflected from the light reflecting means, wherein the light reflecting means has first and second mirror surfaces intersecting in a direction orthogonal to the axial direction, Displace the reflection position based on the change in the incident position of the laser beam due to the movement of the measurement object in the axial direction,
The detecting means is a one-dimensional position detecting device for detecting the axial displacement of the laser beam reflected by the light reflecting means.

【0011】[0011]

【作用】このような構成において、回転方向および/ま
たは軸線方向に移動する被測定物に光反射手段を固定配
置する。光源から出力されるレーザー光線を光反射手段
に投射する。光反射手段によって反射されたレーザー光
線は、検知手段に入射され、被測定物の移動に対応した
位置変位を検知し、信号処理部によって被測定物の移動
量が検知される。
In such a structure, the light reflecting means is fixedly arranged on the object to be measured which moves in the rotational direction and / or the axial direction. The laser beam output from the light source is projected onto the light reflecting means. The laser beam reflected by the light reflecting means is made incident on the detecting means, the positional displacement corresponding to the movement of the measured object is detected, and the movement amount of the measured object is detected by the signal processing section.

【0012】[0012]

【実施例】この発明の好適な実施例を図面に基づいて説
明する。図1は本発明による微小位置検知装置の概略図
を示す。円柱体形状の被測定物3はZ軸方向に上下移動
可能であり、且つZ軸を回転軸として矢印A方向に回転
可能に移動する。被測定物3の側面には後述する光反射
手段4が設けられている。一方、レーザー光線5を射出
させる手段として光源6とコリメータレンズ7と反射ミ
ラー8とを有し、光反射手段4によって反射されたレー
ザー光線5を検知する検知手段9を有しており、好適な
例としてPSD素子(ポジション・センシティ・デバイ
ス:半導体位置検知素)10が設けられている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT A preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a schematic view of a minute position detecting device according to the present invention. The cylindrical object 3 to be measured is vertically movable in the Z-axis direction, and is also rotatable in the arrow A direction with the Z-axis as a rotation axis. The side surface of the DUT 3 is provided with a light reflecting means 4 described later. On the other hand, a light source 6, a collimator lens 7, and a reflection mirror 8 are provided as means for emitting the laser beam 5, and a detection means 9 for detecting the laser beam 5 reflected by the light reflecting means 4 is provided. A PSD element (position sensitivity device: semiconductor position sensing element) 10 is provided.

【0013】PSD素子は、その表面にレーザー光線等
の光スポットが入射することにより、入射位置に光エネ
ルギーに比例した電荷が発生する。この電荷は光電流と
してPSD素子の両端側(1次元位置検知用PSD)、
或いは4辺側(2次元位置検知用PSD)から出力さ
れ、外部の信号処理部によりそれぞれの光電流の比から
PSD表面に入射した光スポットの位置を特定すること
ができる。
When a light spot such as a laser beam is incident on the surface of the PSD element, a charge proportional to the light energy is generated at the incident position. This charge is a photocurrent on both ends of the PSD element (one-dimensional position detection PSD),
Alternatively, the position of the light spot that is output from the four sides (PSD for two-dimensional position detection) and is incident on the PSD surface can be specified by the external signal processing unit from the ratio of the respective photocurrents.

【0014】図2は光反射手段4の好適な一例を示すも
ので、第1のミラー面11および第2のミラー面12を
有する直角反射ミラー13であり、第1のミラー面11
と第2のミラー面12とは交差し、直角をなすように形
成されている。直角反射ミラー13は、従来知られるミ
ラー材料により構成することができるが、好ましくは、
合成樹脂材料等の軽量の材料により形成され且つ第1の
ミラー面11および第2のミラー面12は蒸着またはス
パッタリング等により金属コートされている。これらミ
ラー面が形成されている反対側の面は被測定物3の形状
に合わせて平面または曲面に形成されている。
FIG. 2 shows a preferred example of the light reflecting means 4, which is a right-angled reflecting mirror 13 having a first mirror surface 11 and a second mirror surface 12, and the first mirror surface 11
And the second mirror surface 12 intersect each other and are formed so as to form a right angle. The right-angled reflection mirror 13 can be made of a conventionally known mirror material, but preferably,
The first mirror surface 11 and the second mirror surface 12 are made of a lightweight material such as a synthetic resin material, and are metal-coated by vapor deposition, sputtering, or the like. The surface on the opposite side where these mirror surfaces are formed is formed into a flat surface or a curved surface according to the shape of the DUT 3.

【0015】図3に別の光反射手段4の例を示す。光反
射手段4として直角プリズム14が使用され、レーザー
光線5の入射面15に反射防止コートが施され、ミラー
面を形成するため裏面16に金属コートが施されてい
る。直角プリズム14は、ミラー面が回転軸に対して4
5゜の角度にさせる補助部材等により被測定物3の側面
に固定されている。また、被測定物3に溝等を形成して
直角プリズム14を固定しても良い。
FIG. 3 shows an example of another light reflecting means 4. A rectangular prism 14 is used as the light reflecting means 4, an incident surface 15 of the laser beam 5 is provided with an antireflection coating, and a rear surface 16 is provided with a metal coating to form a mirror surface. The right-angle prism 14 has a mirror surface that is 4 with respect to the rotation axis.
It is fixed to the side surface of the DUT 3 by an auxiliary member or the like that makes the angle of 5 °. Alternatively, the rectangular prism 14 may be fixed by forming a groove or the like on the DUT 3.

【0016】このような構成の位置検知装置の原理を説
明する。図4は、被測定物3が軸方向に上下移動した時
の変位量の検知方法を示す。光源6から射出されたレー
ザー光線5は実線で示した光反射手段4としての直角反
射ミラー13の第1のミラー面11によって反射され、
第2のミラー面12に向かう。次いで第2のミラー12
面によって反射されたレーザー光線5(一点鎖線)は射
出されたレーザー光線と平行する方向に戻り、PSD素
子10に入射する。次いで被測定物3が図示するように
矢印B方向に移動した場合、直角反射ミラー13は破線
で示す位置に移動する。直角反射ミラー13の移動後の
レーザー光線5の反射経路は二点鎖線で示す位置に変位
し、PSD素子10に入射する。PSD素子10上を移
動したレーザー光線の位置変化に対する信号の変化を信
号処理部21に送り、被測定物3の変位量が測定され
る。
The principle of the position detecting device having such a configuration will be described. FIG. 4 shows a method of detecting the displacement amount when the DUT 3 moves up and down in the axial direction. The laser beam 5 emitted from the light source 6 is reflected by the first mirror surface 11 of the right angle reflecting mirror 13 as the light reflecting means 4 shown by the solid line,
Towards the second mirror surface 12. Then the second mirror 12
The laser beam 5 (dashed-dotted line) reflected by the surface returns to the direction parallel to the emitted laser beam and enters the PSD element 10. Next, when the DUT 3 moves in the direction of arrow B as shown in the drawing, the right-angled reflection mirror 13 moves to the position shown by the broken line. The reflection path of the laser beam 5 after the movement of the right-angled reflection mirror 13 is displaced to the position shown by the chain double-dashed line and enters the PSD element 10. The change in the signal with respect to the change in the position of the laser beam that has moved on the PSD element 10 is sent to the signal processing unit 21, and the displacement amount of the DUT 3 is measured.

【0017】一方、図5に被測定物3の回転方向に対す
る変位量の検知方法を示す。図4と同様にレーザー光線
5は前述した直角反射ミラー13に射出され、第1のミ
ラー面11および第2のミラー面12に反射してPSD
素子10の位置(X1)に入射される。次いで被測定物
3が回転軸を中心に矢印A方向に回転移動し、直角反射
ミラー13が回転移動すると、PSD素子10に入射さ
れるレーザ光線5は位置(X1)から位置(X2)に移
動し(その光線位置を一点鎖線で示す)、この入射位置
の変位値に従い、信号処理部21によって被測定物3の
回転角度が測定される。
On the other hand, FIG. 5 shows a method of detecting the displacement amount of the DUT 3 in the rotation direction. Similar to FIG. 4, the laser beam 5 is emitted to the above-mentioned right-angled reflection mirror 13, is reflected by the first mirror surface 11 and the second mirror surface 12, and is PSD.
The light is incident on the position (X1) of the element 10. Next, when the DUT 3 rotates around the rotation axis in the direction of arrow A and the right angle reflection mirror 13 rotates, the laser beam 5 incident on the PSD element 10 moves from position (X1) to position (X2). Then, the position of the light beam is indicated by a chain line, and the rotation angle of the DUT 3 is measured by the signal processing unit 21 according to the displacement value of the incident position.

【0018】尚、直角反射ミラー13は被測定物の円周
上を移動するため、直線的な位置変位ではないが、直角
反射ミラー13の角度方向の移動量は微小(例えば、数
百ミクロン程度)であるため直線的な移動としてみな
し、これを測定することができる。また、更に精密な測
定を要する場合には係る信号処理手段により補正を行っ
て測定することも可能である。
Since the right-angled reflection mirror 13 moves on the circumference of the object to be measured, it is not a linear position displacement, but the amount of movement of the right-angled reflection mirror 13 in the angular direction is minute (for example, about several hundreds of microns). ), It can be regarded as a linear movement and can be measured. Further, when a more precise measurement is required, it is possible to perform the correction by the signal processing means.

【0019】上記した原理に従い被測定物3の軸方向お
よび回転方向の移動量が演算される。図6に位置検知装
置の好適な一例を示す。位置検知装置は、光源6と、光
源6に制御信号を送るための光源駆動回路を含む制御部
18と、レーザー光線5を集光する投光レンズ19と、
レーザー光線5を光反射手段4に向ける反射ミラー8
と、被測定物3に固定された直角反射ミラー13と、反
射ミラー13によって反射されたレーザー光線を集光す
る集光レンズ20と、レーザー光線の位置を検知するP
SD素子10と、検知した信号を演算する信号処理部2
1および被測定物3の移動を制御する駆動回路とから構
成される。光源6から投光レンズ19を介し、反射ミラ
ー8によって方向を定められたレーザー光線5は、 直
角反射ミラー13の第1のミラー面11および第2のミ
ラー面12によって反射される。出力されたレーザー光
線5は入力されたレーザー光線5と平行に且つ反対の方
向に戻され、集光レンズ20により集光されてPSD素
子10に入射する。被測定物3の移動、即ち、上述した
直角反射ミラー13の移動によってPSD素子10上に
レーザー光線5を変位させ、その変位量から被測定物3
の2次元領域の移動量を信号処理部21によって測定さ
れる。
The amount of movement of the object 3 in the axial direction and the rotational direction is calculated according to the principle described above. FIG. 6 shows a preferred example of the position detection device. The position detecting device includes a light source 6, a control unit 18 including a light source drive circuit for sending a control signal to the light source 6, a light projecting lens 19 for condensing the laser beam 5,
A reflecting mirror 8 for directing the laser beam 5 to the light reflecting means 4.
A right-angled reflection mirror 13 fixed to the DUT 3, a condenser lens 20 for condensing the laser beam reflected by the reflection mirror 13, and a position P for detecting the position of the laser beam.
SD element 10 and signal processing unit 2 for calculating the detected signal
1 and a drive circuit that controls the movement of the DUT 3. The laser beam 5 directed from the light source 6 through the light projecting lens 19 by the reflection mirror 8 is reflected by the first mirror surface 11 and the second mirror surface 12 of the right-angle reflection mirror 13. The output laser beam 5 is returned in a direction parallel to and opposite to the input laser beam 5, condensed by the condenser lens 20 and incident on the PSD element 10. The laser beam 5 is displaced on the PSD element 10 by the movement of the DUT 3, that is, the above-mentioned movement of the right-angled reflection mirror 13, and the DUT 3 is displaced from the displacement amount.
The signal processing unit 21 measures the amount of movement of the two-dimensional area.

【0020】上記実施例においては、被測定物として円
柱形状物を用いて説明したが、円筒形状、多角形状また
は球体形状などの被測定物であっても同様に本発明を適
用でき、同様な効果を奏する。なお、本明細書におい
て、「外周面」とは、上記した円柱、円筒、球体形状に
あってはその円周面を、また多角形状にあってはその側
面を含めて総称する。
In the above embodiments, the cylindrical object is used as the object to be measured, but the present invention can be similarly applied to the object to be measured having a cylindrical shape, a polygonal shape, a spherical shape, or the like. Produce an effect. In the present specification, the "outer peripheral surface" is a general term including the circumferential surface of the above-mentioned cylinder, cylinder, and sphere, and the side surface of the polygon.

【0021】[0021]

【発明の効果】本発明の位置検知装置は、被測定物に上
記した特定形状の光反射手段を張り付け、固定し或いは
設けるという手段を採択することにより、装置の小型化
を図り且つ簡単な構成により容易に位置検知を行うこと
ができるもので、かかる光反射手段としてはまた、軽量
な材料を使用することが可能であるために、被測定物の
重量を変えずに軸方向および回転方向の微小な位置検知
をも行うことができる。また、光源から射出されたレー
ザー光線に対して位置をずらして反射させるため検知手
段であるPSD素子の取り付け場所が設定しやすく装置
の配置をコンパクト化することができる。
The position detecting device of the present invention adopts a means of attaching, fixing or providing the above-mentioned light reflecting means of a specific shape to an object to be measured, thereby achieving downsizing of the device and a simple structure. The position can be detected more easily by using the light reflecting means, and since a light material can be used as the light reflecting means, it is possible to change the axial direction and the rotating direction without changing the weight of the measured object. It is also possible to perform minute position detection. Further, since the laser beam emitted from the light source is displaced and reflected, it is easy to set the mounting location of the PSD element which is the detection means, and the arrangement of the device can be made compact.

【0022】[0022]

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

【図1】 本発明による実施例の一例を示す概略図。FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of an embodiment according to the present invention.

【図2】 光反射手段の直角反射ミラーを示す斜示図。FIG. 2 is a perspective view showing a right angle reflecting mirror of the light reflecting means.

【図3】 光反射手段のプリズムを示す図。FIG. 3 is a diagram showing a prism of a light reflecting means.

【図4】 被測定物に固定された光反射手段が軸方向に
移動する状態を示す原理図。
FIG. 4 is a principle diagram showing a state in which a light reflecting means fixed to an object to be measured moves in an axial direction.

【図5】 被測定物に固定された光反射手段が回転方向
に移動する状態を示す原理図。
FIG. 5 is a principle diagram showing a state in which a light reflecting means fixed to an object to be measured moves in a rotation direction.

【図6】 本発明による別の実施例を示す概略図。FIG. 6 is a schematic view showing another embodiment according to the present invention.

【図7】 被測定物としてのフォーカス駆動部を示す
図。
FIG. 7 is a diagram showing a focus drive unit as an object to be measured.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 フォーカス駆動部 2 集光レンズ 3 被測定物 4 光反射手段 5 レーザー光線 6 光源 7 コリメータレンズ 8 反射ミラー 9 検知手段 10 PSD素子 11 第1のミラー面 12 第2のミラー面 13 直角反射ミラー 14 直角プリズム 15 入射面 16 裏面 18 制御部 19 投光レンズ 20 集光レンズ 21 信号処理部 1 Focus Driving Section 2 Condensing Lens 3 Object to be Measured 4 Light Reflecting Means 5 Laser Beam 6 Light Source 7 Collimator Lens 8 Reflecting Mirror 9 Detecting Means 10 PSD Element 11 First Mirror Surface 12 Second Mirror Surface 13 Right Angle Reflecting Mirror 14 Right Angle Prism 15 Incident surface 16 Rear surface 18 Control unit 19 Projecting lens 20 Condensing lens 21 Signal processing unit

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 角度方向および軸方向に移動可能な被測
定物と、前記被測定物の外周面に設けられ且つ前記軸方
向と直交する方向で交差する第1および第2のミラー面
を有する光反射手段と、 該光反射手段の第1のミラー面にレーザー光線を投射
し、該レーザー光を前記第2のミラー面を介して反射さ
せるレーザー装置と、 前記第2のミラー面から反射したレーザー光線を受け、
該レーザー光線の角度方向および軸方向の2軸方向の入
射位置を検知する2次元位置検知装置とを含むことを特
徴とする位置検知装置。
1. An object to be measured that is movable in an angular direction and an axial direction, and first and second mirror surfaces provided on an outer peripheral surface of the object to be measured and intersecting in a direction orthogonal to the axial direction. A light reflecting means, a laser device for projecting a laser beam onto a first mirror surface of the light reflecting means, and reflecting the laser beam via the second mirror surface; and a laser beam reflected from the second mirror surface. Received,
A two-dimensional position detecting device for detecting incident positions of the laser beam in two axial directions, i.e., an angular direction and an axial direction, and a position detecting device.
【請求項2】 前記光反射手段が第1および第2のミラ
ーを直角に交差するように設けた直角反射ミラーからな
り、前記レーザー光線が第1のミラー面で45゜の角度
で入射し、第2のミラー面で45゜の角度で反射して、
前記入射光と平行する反射光線を前記検知手段に入射さ
せることを特徴とする請求項1記載の位置検出装置。
2. The light reflecting means comprises a right-angled reflecting mirror in which first and second mirrors are provided so as to intersect at a right angle, and the laser beam is incident on the first mirror surface at an angle of 45 °. It is reflected by the mirror surface of 2 at an angle of 45 °,
The position detecting device according to claim 1, wherein a reflected light beam parallel to the incident light is made incident on the detection means.
【請求項3】前記検知手段が2次元領域を検出可能なP
SD(ポジション・センシティブ・デバイス:半導体位
置検知素子)であることを特徴とする請求項1または2
記載の位置検知装置。
3. A P which enables the detection means to detect a two-dimensional area.
SD (position sensitive device: semiconductor position detection element), characterized by the above-mentioned.
The position detection device described.
【請求項4】 前記被測定物が光ディスクメモリを読み
とるフォーカス駆動部であり、前記光反射手段を前記フ
ォーカス駆動部に張り付けて使用することを特徴とする
請求項1乃至3いずれか記載の位置検知装置。
4. The position detection according to claim 1, wherein the object to be measured is a focus drive unit for reading an optical disk memory, and the light reflecting means is attached to the focus drive unit for use. apparatus.
【請求項5】 前記光反射手段が入射面に反射防止のコ
ーティングを施し、裏面に鏡面コーティングを施したプ
リズムであることを特徴とする請求項1乃至4いずれか
記載の位置検知装置。
5. The position detecting device according to claim 1, wherein the light reflecting means is a prism having an incident surface with an antireflection coating and a back surface with a mirror surface coating.
【請求項6】 角度方向に位置移動する被測定物と、前
記被測定物の外周面に固定された光反射手段と、該光反
射手段に正面からレーザー光線を入射するレーザー装置
と、前記光反射手段から反射したレーザー光線の位置変
化を検知する検知手段とを有し、 前記光反射手段は、入射したレーザー光線の反射角度を
被測定物の位置角度に従い変位させる交差するミラー面
を有し、 前記検知手段は、上記光反射手段から反射されるレーザ
ー光線の角度方向の変位を検知する1次元位置検知装置
からなることを特徴とする位置検知装置。
6. An object to be measured which moves in an angular direction, a light reflecting means fixed to an outer peripheral surface of the object to be measured, a laser device for injecting a laser beam from the front to the light reflecting means, and the light reflecting means. A detecting means for detecting a position change of the laser beam reflected from the means, the light reflecting means has intersecting mirror surfaces for displacing the reflection angle of the incident laser beam according to the position angle of the object to be measured, The means comprises a one-dimensional position detecting device for detecting an angular displacement of a laser beam reflected by the light reflecting means.
【請求項7】 軸方向に位置移動する被測定物と、前記
被測定物の外周面に固定された光反射手段と、該光反射
手段に正面からレーザー光線を入射するレーザー装置
と、前記光反射手段から反射したレーザー光線の位置変
化を検知する検知手段とを有し、 前記光反射手段は、前記軸方向と直交する方向で交差す
る第1および第2のミラー面を有し、前記測定物の軸方
向の移動によるレーザー光線の入射位置の変化に基づき
その反射位置を変位させ、 前記検知手段は、上記光反射手段から反射されるレーザ
ー光線の軸方向の変位を検知する1次元位置検知装置か
らなることを特徴とする位置検知装置。
7. An object to be measured that moves in the axial direction, a light reflecting means fixed to the outer peripheral surface of the object to be measured, a laser device for injecting a laser beam from the front to the light reflecting means, and the light reflecting means. Detecting means for detecting a position change of the laser beam reflected from the means, wherein the light reflecting means has first and second mirror surfaces intersecting in a direction orthogonal to the axial direction, and the object to be measured. The one-dimensional position detecting device for displacing the reflection position based on the change of the incident position of the laser beam due to the movement in the axial direction and the detecting means for detecting the axial displacement of the laser beam reflected from the light reflecting means. Position detection device characterized by.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1742017A2 (en) * 2005-07-08 2007-01-10 Rolls-Royce plc A monitoring arrangement
JP2017053772A (en) * 2015-09-10 2017-03-16 公益財団法人鉄道総合技術研究所 Displacement measuring device

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