JPS61234304A - Position detector - Google Patents
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- JPS61234304A JPS61234304A JP7566185A JP7566185A JPS61234304A JP S61234304 A JPS61234304 A JP S61234304A JP 7566185 A JP7566185 A JP 7566185A JP 7566185 A JP7566185 A JP 7566185A JP S61234304 A JPS61234304 A JP S61234304A
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- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/26—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
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- G01D5/34—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、ビデオディスクプレーヤおよびその他直線的
に移動する可動部をもつ電子機器などにおいて、その可
動部の位置を検出する位置検出装置に関するものである
。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a position detection device for detecting the position of a movable part of a video disc player or other electronic equipment having a movable part that moves linearly. .
従来の技術
近年、円盤状記録媒体（以下ディスクと称す）を用いて
、光学的に情報を記録再生するビデオディスクや、デー
タファイル等が数多く提案されているが、これらの装置
が最も注目されている理由は以下のような点である。BACKGROUND OF THE INVENTION In recent years, many video discs and data files have been proposed that use disc-shaped recording media (hereinafter referred to as discs) to optically record and reproduce information, but these devices have received the most attention. The reasons for this are as follows.
（１）高速ランダムアクセスが可能である。(1) High-speed random access is possible.
（１１）高密度記録・再生が可能である。(11) High-density recording/reproduction is possible.
（１１０非接触のため長寿命である。(110 Non-contact, long life.
これらの特徴を最大限に生かすために、この種の装置に
は、情報を読み取る光学ヘッドを高速で移動させるリニ
アモータと、光学ヘッドの位置を検出する位置検出装置
および必要に応じて速度検出装置等が利用されるように
なってきた。To make the most of these features, this type of device is equipped with a linear motor that moves the optical head that reads information at high speed, a position detection device that detects the position of the optical head, and a speed detection device if necessary. etc. have come to be used.
第７図を用いてこの種の装置におけるランダムアクセス
の方法について一例をあげ簡単に説明する０
第７図において、情報信号が記録されたディスク１２は
高精度の回転制御がかけられ安定に回転されており、光
学ヘッド１３により、１μｍ前後のピット列として記録
された情報を読み取られる。An example of the random access method in this type of device will be briefly explained using FIG. 7. In FIG. The optical head 13 reads information recorded as a pit string of about 1 μm.
ディスク１２には情報信号の他に、トラックの位置を表
わすアドレス信号や、録再可能ディスクにおいては、プ
リグループと呼ばれる空溝があらかじめ記録されている
。そのトラックピッチは１．５〜２．６μｍ程度である
。従って、読み取りビームの位置制御は、極めて高精度
に行なわれなければならない。それらの機能を果す装置
が、光学ヘッド内には組み込まれているがここでは詳述
しない。In addition to information signals, the disc 12 is prerecorded with address signals indicating track positions and, in recordable and reproducible discs, empty grooves called pre-groups. The track pitch is about 1.5 to 2.6 μm. Therefore, the position control of the reading beam must be performed with extremely high precision. Devices that perform these functions are built into the optical head, but will not be described in detail here.
光学へラド１３は、リニアモータ１４によってディスク
１２の半径方向に駆動されるようになっており、通常の
情報読み取り時には、前述のビーム位置制御の比較的低
い周波数応答を受は持ち、ディスク１回転に１トラツク
の早さでディスク１２の半径方向に移動するよう、光学
へ・ノド１３内のトラック位置検出信号で位置制御され
る０ここで説明するランダムアクセスという機能は、任
意のトラック位置に、光学ヘッド１３を高速移動させる
ことであり、この場合は、前述のトラック位置制御とは
異なる、別の高速位置制御が行なわれる。The optical helad 13 is driven in the radial direction of the disk 12 by a linear motor 14, and during normal information reading, the optical helad 13 has a relatively low frequency response for the beam position control described above, and one revolution of the disk. The position is controlled by the track position detection signal in the optical gutter 13 so that it moves in the radial direction of the disk 12 at the speed of one track per time. This is to move the optical head 13 at high speed, and in this case, another high-speed position control different from the above-mentioned track position control is performed.
リニアモータ１４のディスク１２に対する位置を検出す
るために、ポテンショメータ２ｏが備、ｔられており、
その摺動子２１が光学ヘッドに取りつけられている。In order to detect the position of the linear motor 14 with respect to the disk 12, a potentiometer 2o is provided.
The slider 21 is attached to the optical head.
ポテンショメータ２０には電圧源２２が接続されており
、摺動子２１には、その位置に応じた電圧が出力される
ようになっている。A voltage source 22 is connected to the potentiometer 20, and a voltage is output to the slider 21 according to its position.
ランダムアクセス時には、目標アドレスの位置に相当す
る電圧が、指令装置から、目標位置信号１９として与え
られ、差動アンプ１５により、現在の光学ヘッドの位置
信号と比較され、リニアモータの移動する方向が出力さ
れる。１６は速度検出回路であり、リニアモータ１４の
移動を安定にするための補償手段である。速度信号は、
ポテンショメータ２０の出力を微分することにより得る
か、別に備えられた、速度検出装置によって得ることが
できる。During random access, a voltage corresponding to the position of the target address is given as the target position signal 19 from the command device, and is compared with the current position signal of the optical head by the differential amplifier 15 to determine the moving direction of the linear motor. Output. 16 is a speed detection circuit, which is a compensation means for stabilizing the movement of the linear motor 14. The speed signal is
It can be obtained by differentiating the output of the potentiometer 20 or by a speed detection device provided separately.
差動アンプ１６の出力である位置誤差信号と、速度信号
は加算器１７により加算され、駆動アンプ１８を通して
リニアモータ１４に電力が供給され、差動アンプ１６の
出力が、ほぼ零（至）になるよう光ヘツド位置を高速移
動させる。The position error signal that is the output of the differential amplifier 16 and the speed signal are added by the adder 17, and power is supplied to the linear motor 14 through the drive amplifier 18, so that the output of the differential amplifier 16 becomes almost zero. Move the optical head position at high speed so that
その後、読み出されたアドレスと目標アドレスの差分の
トラック本数を光学ヘッド１３内のトラック位置制御に
よりトラックジャンプを行ない、アクセス動作は終了す
る。Thereafter, a track jump is performed by controlling the track position within the optical head 13 to change the number of tracks corresponding to the difference between the read address and the target address, and the access operation is completed.
このように、アクセス動作をよシ早く、正確に行うため
には、前述のポテンシヨメータ２ｏの位置検出精度が高
いことが要求され、また、ディスク１２が長寿命である
ため、位置検出装置の品質も長く保たれることが要求さ
れる。In this way, in order to perform access operations quickly and accurately, the position detection accuracy of the potentiometer 2o described above is required to be high, and since the disk 12 has a long life, the position detection device is required to have high accuracy. Quality is also required to be maintained for a long time.
ここでは、位置検出素子としてポテンシヨメータ２ｏを
用いて説明したが、その他の方法として、光学的または
磁気的なリニアエンコーダ等が用いられている場合もあ
る。Although the potentiometer 2o has been described here as a position detection element, an optical or magnetic linear encoder or the like may also be used as another method.
発明が解決しようとする問題点
しかしながら、前述のようにポテンショメータを位置検
出装置として用いる場合、摺動子と抵抗体が接触してい
るため、寿命や、接触抵抗変動による位置検出精度、さ
らに摺動子の固有振動周波数により、応答特性が低くな
ることや、接触点のあばれによる、検出電圧の変動等制
御系の安定性。Problems to be Solved by the Invention However, when a potentiometer is used as a position detection device as described above, since the slider and the resistor are in contact with each other, the life of the potentiometer is reduced, the position detection accuracy due to contact resistance fluctuations, and the sliding Stability of the control system, such as low response characteristics due to the natural vibration frequency of the child, and fluctuations in the detected voltage due to fraying of the contact points.
応答性に関する問題がある。There are issues with responsiveness.
またリニアエンコーダ等非接触式の位置検出装置におい
ては、パルスカウント式のものが多く、簡単な方法では
速度信号に変換できないため、別途速度検出器が必要で
あることや、価格が非常に高いといった問題点がある。In addition, many non-contact position detection devices such as linear encoders are pulse count type, which cannot be converted into a speed signal by a simple method, so a separate speed detector is required, and the price is very high. There is a problem.
問題点を解決するための手段
本発明は、上記した問題点を解決するため、放射光源と
、移動方向に対し傾斜した２つの斜辺を有する可動片と
少なくとも２つの受光素子を使用し、非接触で連続性の
ある位置検出信号を取り出すよう構成したものである。Means for Solving the Problems In order to solve the above-mentioned problems, the present invention uses a radiation light source, a movable piece having two hypotenuses inclined with respect to the moving direction, and at least two light receiving elements, and uses a non-contact light receiving element. The configuration is such that a continuous position detection signal is extracted.
作 用
本発明は、上記した構成により、非接触でアナログ信号
として、位置信号を検出するため、長寿命であり、比較
的簡単な方法で速度信号に変換できるため、別途速度検
出装置を備える必要もないため、装置の小型化にも有効
である。Effects The present invention detects a position signal as an analog signal in a non-contact manner with the above-described configuration, so it has a long life and can be converted into a speed signal by a relatively simple method, so there is no need to provide a separate speed detection device. Therefore, it is effective for downsizing the device.
さらに、可動片の剛性を上げることにより、固有振動に
よる制御系への悪影響も無くなり、構成素子も低価格で
あるため、安価で、信頼性の高い位置検出装置が実現で
きるものである。Furthermore, by increasing the rigidity of the movable piece, there is no adverse effect on the control system due to natural vibration, and since the components are inexpensive, an inexpensive and highly reliable position detection device can be realized.
また、受光素子の１つを用いて、放射光源の光量制御を
行なうことにより、各光電素子の温度特性による検出出
力の変動や、迷光等によるノイズの軽減も同時に図るこ
とができるものである。Furthermore, by controlling the light amount of the radiation source using one of the light receiving elements, it is possible to simultaneously reduce fluctuations in the detection output due to the temperature characteristics of each photoelectric element and noise due to stray light and the like.
さらに、２つの受光素子に極性の異なる位置信号を検出
するよう構成することにより、移動物体の垂直方向振動
に対しても、位置検出精度を安定に保つことができるも
のである。Furthermore, by configuring the two light receiving elements to detect position signals with different polarities, it is possible to maintain stable position detection accuracy even when a moving object vibrates in the vertical direction.
実施例
以下口面を参照しながら本発明の実施例について説明す
る。EXAMPLES Hereinafter, examples of the present invention will be described with reference to the oral side.
第１図は、本発明の基本構成と原理を示したブロック図
である。FIG. 1 is a block diagram showing the basic configuration and principle of the present invention.
１は放射光源であり、半導体レーザ、ＬＥＤ。1 is a radiation light source, which is a semiconductor laser or an LED.
電球等比較的均一な強度分布を有する光源であればよい
。２，３は受光素子であり、ピンダイオード等が用いら
れる。ただし温度特性、経年変化。Any light source with a relatively uniform intensity distribution, such as a light bulb, may be used. 2 and 3 are light receiving elements, and pin diodes or the like are used. However, temperature characteristics and aging changes.
周囲の迷光の影響を充分抑えるためには、同じプロセス
で造られた、同程度の感度を有するものが望ましい。ま
た、放射光源１の中心波長において、最大感度を有する
ものが良い。In order to sufficiently suppress the influence of ambient stray light, it is desirable that the lenses be made using the same process and have the same level of sensitivity. Further, it is preferable to use one having maximum sensitivity at the center wavelength of the radiation light source 1.
４は、受光素子２に照射される光束の一部を遮ぎりしか
も移動方向に対して対称な傾斜をもつ、２斜辺Ｐ１．Ｐ
２を有する形状をして、移動端に取り付けられた可動片
である。4 are two hypotenuses P1 . P
2 and is a movable piece attached to the moving end.
可動片４の位置に対して無関係に、受光素子３は常に放
射光源１の光束の一定割合の光が照射されている。６ａ
はレベル比較器であり、受光素子３の出力と基準電圧７
が、常時同じになるように、放射光源１に電流を供給す
る。Irrespective of the position of the movable piece 4, the light receiving element 3 is always irradiated with a constant proportion of the luminous flux of the radiation light source 1. 6a
is a level comparator, which compares the output of the light receiving element 3 and the reference voltage 7.
A current is supplied to the radiation source 1 so that the current is always the same.
６ａはバッファアンプであり、受光素子２の出力をイン
ピーダンス変換し位置信号ｖ０として出力する。6a is a buffer amplifier which impedance converts the output of the light receiving element 2 and outputs it as a position signal v0.
第１図において、可動片４がＸだけ移動し、破線で示す
位置にくると、受光素子２上ではｌだけ移動し、受光面
積が増加し、出力の変化となって表われる。In FIG. 1, when the movable piece 4 moves by X and comes to the position shown by the broken line, it moves by l on the light receiving element 2, the light receiving area increases, and this appears as a change in output.
可動片の傾斜角をθとすると以下の（１）式が成り立つ
。When the inclination angle of the movable piece is θ, the following equation (1) holds true.
ｌｘｘ＊ｔａｎθ −旧・川・（１）した
がって受光素子の出力ｖ０は
ｖＯｏｃ２・ｘ ＊ ｔａｎθ 畢轡・・・・φ
命・（２）となり、位置信号を連続的に検出できること
が分る。lxx*tanθ - old・kawa・(1) Therefore, the output v0 of the light receiving element is vOoc2・x * tanθ 畢轡・・φ
(2) shows that the position signal can be detected continuously.
さらに、移動方向Ｘと垂直方向のｙ方向に可動片４が変
動したとしても、受光面積Ｓは、回転振動がない限り、
全く変化しないことも、第１図より理解される。Furthermore, even if the movable piece 4 moves in the y direction perpendicular to the moving direction X, the light receiving area S will be
It is also understood from FIG. 1 that there is no change at all.
このように構成することにより、１個の受光素子３で温
度特性や、経年変化を補償しながら、他の１個の受光素
子２で、安定で連続的な位置信号を検出でき、かつ、ど
の方向の振動が加わっても位置検出精度を一定に保つこ
とができる。With this configuration, one light receiving element 3 can compensate for temperature characteristics and aging, while the other light receiving element 2 can detect stable and continuous position signals. Position detection accuracy can be maintained constant even when directional vibrations are applied.
第２図に、第１図の第１の実施例における位置検出特性
を示す。横軸は、移動量！であり縦軸は、出力電圧ｖ０
である。FIG. 2 shows the position detection characteristics in the first embodiment shown in FIG. The horizontal axis is the amount of movement! and the vertical axis is the output voltage v0
It is.
以下にその他の第２の実施例について引き続き説明する
。The other second embodiment will be explained below.
第３図は、くり抜き部分が台形の形状をもつ可動片４１
を用いて光強度分布の補正を行った例である。FIG. 3 shows a movable piece 41 whose hollowed out part has a trapezoidal shape.
This is an example in which the light intensity distribution was corrected using .
尚、第３図において、放射光源１．受光素子２゜３の構
成要素は全く同じであるが、受光素子２゜３共に、位置
検出として用い、しかもその極性が移動方向に対して反
対となっており、垂直方向の振動を吸収できるよう構成
されている０受光素子２．３は、くり抜き部が台形の可
動片４１が停止している場合に、微少な出力差を持つよ
う配置されており、その出力差が一定となるよう、両受
光素子の差を差動アンプ５で検出し、必要に応じて、一
定量のバイアス値と比較した後、放射光源１に供給され
ている。このことにより、微少変位差による検出感度が
一定となり、かつ、放射光源１及び、受光素子２，３の
温度特性、経年変化についても補償することができる。In addition, in FIG. 3, the radiation light source 1. Although the components of the light receiving element 2.3 are exactly the same, both of the light receiving elements 2.3 and 2.3 are used for position detection, and their polarity is opposite to the direction of movement, so that they can absorb vibrations in the vertical direction. The zero light-receiving element 2.3 is arranged so as to have a slight output difference when the movable piece 41, which has a trapezoidal hollowed part, is stopped, and is arranged so that there is a slight difference in output between the two so that the output difference is constant. The difference between the light receiving elements is detected by a differential amplifier 5, and after comparison with a predetermined bias value if necessary, the light is supplied to the radiation light source 1. As a result, the detection sensitivity due to minute displacement differences becomes constant, and temperature characteristics and aging of the radiation light source 1 and the light receiving elements 2 and 3 can also be compensated for.
位置検出出力ｖ０は、両受光素子の和出力を加算アンプ
６で読み取ることにより得られる。The position detection output v0 is obtained by reading the sum output of both light receiving elements using the summing amplifier 6.
第３図と同様の考え方で、光強度分布の補正を行った第
３の実施例を第４図に示す０
可動片４２は、移動方向と垂直方向に対称な２つの斜辺
Ｐ３．Ｐ４を有しており、受光素子２，３は、それぞれ
異った傾斜角を持つ斜辺Ｐ３．Ｐ４により、光束が遮ぎ
られるよう配置されている０この場合は、受光素子２，
３の加算器６の出力が一定となるよう放射光源１の光量
制御がかけられ、かつ、差動アンプ５の出力が、位置検
出信号として出力される。ただしこの場合は、可動片４
２の長さが、移動長の約２倍必要となる０
第６図Ａ、Ｂは、第４図で示した例の可動片長さを移動
長とほぼ等しくするために、２枚の可動片の配置を立体
的に行なった第４の実施例を示すものである。可動片４
３．４４は相似形であり、なおかつ斜辺ｐ６．ｐ６が逆
方向に取りつけられている。２枚の可動片の間に放射光
源１を配置して、それぞれ別の可動片の移動による光量
の変化を受光素子２．３が検出し、その和出力を加算器
６で検出しその出力が一定となるよう放射光源１の光量
制御信号として用い、差動アンプ６の出力が位置検出信
号Ｖ。とじて取り出される。このような構成により、直
線性、温度特性、精度、耐振動特性共に、優れた位置検
出装置を実現することができる。尚、第６図（〜は同装
置の側面図、第６図（Ｂｌｌは同上面図である。FIG. 4 shows a third embodiment in which the light intensity distribution is corrected based on the same idea as in FIG. 3. The movable piece 42 has two hypotenuses P3. P4, and the light receiving elements 2 and 3 have hypotenuses P3 . In this case, the light receiving element 2,
The light amount of the radiation light source 1 is controlled so that the output of the adder 6 of No. 3 is constant, and the output of the differential amplifier 5 is output as a position detection signal. However, in this case, the movable piece 4
The length of the movable piece 2 is required to be approximately twice the moving length. This shows a fourth embodiment in which the arrangement is performed three-dimensionally. Movable piece 4
3.44 is a similar shape, and the hypotenuse p6. p6 is attached in the opposite direction. A radiation light source 1 is arranged between two movable pieces, and a light receiving element 2.3 detects a change in the amount of light due to the movement of each separate movable piece, and an adder 6 detects the sum output. The output of the differential amplifier 6 is used as a light amount control signal for the radiation light source 1 so as to be constant, and the position detection signal V is used. It is closed and taken out. With such a configuration, it is possible to realize a position detection device with excellent linearity, temperature characteristics, accuracy, and vibration resistance characteristics. Note that FIG. 6 (-) is a side view of the same device, and FIG. 6 (Bll is a top view of the same).
第６図は、第３図に示す第２の実施例を、光デイスク再
生装置の位置検出器として用いた場合の一実施例であり
、同図において、第７図と同一部には同一番号を付して
いるが放射光源１と受光素子２，３は、共にディテクタ
ブロック８に取り付けられフレーム等の固定部１１に固
定されている。FIG. 6 shows an example in which the second embodiment shown in FIG. 3 is used as a position detector for an optical disc playback device. In the same figure, the same parts as in FIG. The radiation light source 1 and the light receiving elements 2 and 3 are both attached to a detector block 8 and fixed to a fixed part 11 such as a frame.
また、光学ヘッド１３の移動方向は紙面に対して垂直方
向である。Further, the moving direction of the optical head 13 is perpendicular to the paper surface.
このように構成することにより、前述したように長寿命
で、安定性の高い、アナログ的な位置検出信号が得られ
、目標位置信号１９の入力と、位置検出信号の差が零（
至）になるように光学ヘッドがランダムアクセスされる
。With this configuration, as described above, a long-life and highly stable analog position detection signal can be obtained, and the difference between the input of the target position signal 19 and the position detection signal is zero (
The optical head is randomly accessed so that
尚、可動片４１とディテクタブロック８の配置は逆にし
ても同様の精度の位置検出信号を得ることは可能であシ
、可動部の長い場合等には、ディテクタブロック８を可
動部に取り付けた方が有利となる。Note that it is possible to obtain a position detection signal with the same accuracy even if the arrangement of the movable piece 41 and the detector block 8 is reversed.If the movable part is long, etc., the detector block 8 may be attached to the movable part. It will be more advantageous.
さらに可動片を遮光板とせず、反射板として、反射光が
受光素子に入射される構成においても同様の効果が得ら
れる。Furthermore, the same effect can be obtained in a configuration in which the movable piece is not used as a light shielding plate but instead is used as a reflecting plate so that reflected light is incident on the light receiving element.
このように本発明の位置検出装置は、非接触で高精度な
、位置信号を得られることから、実施例で示された光デ
イスク装置以外の電子機器においても、充分応用するに
値するものであシ、機器における位置検出の精度向上、
低価格化、長寿命化に効果的である。As described above, since the position detection device of the present invention can obtain a highly accurate position signal in a non-contact manner, it is worthy of application to electronic equipment other than the optical disk device shown in the embodiment. Improving the accuracy of position detection in equipment,
Effective for lowering costs and extending life.
発明の効果
以上のように本発明は、少なくとも１個以上の光源と、
移動方向に対して、２つの斜辺を有する可動片と、２個
の受光素子で構成する非常に安価で簡単な構造の位置検
出装置であり、かつ非接触であるため寿命も長く、信頼
性も極めて高いものである。また同構成内において、温
度特性や経年変化、光強度分布の補正さらに、不要振動
による影響の軽減も行なえるため、高精度であり、非常
に有効な位置検出手段となっている。Effects of the Invention As described above, the present invention includes at least one light source,
It is a very inexpensive and simple position detection device consisting of a movable piece with two oblique sides in the direction of movement and two light receiving elements, and since it is non-contact, it has a long life and is highly reliable. This is extremely high. In addition, within the same configuration, it is possible to correct temperature characteristics, aging, and light intensity distribution, and to reduce the effects of unnecessary vibrations, making it a highly accurate and extremely effective position detection means.
また、前記可動片の剛性を得ることは容易であシ、かつ
、検出される位置信号は連続値であるため、微分するこ
とにより速度検出器としても充分利用でき、装置の小型
化、低価格化や、リニアモータ制御系の、高速応答特性
、安定性の向上にもその効果は大なるものがある。In addition, since it is easy to obtain the rigidity of the movable piece, and the detected position signal is a continuous value, it can be sufficiently used as a speed detector by differentiating it, resulting in a smaller device and lower cost. It has great effects in improving the speed, high-speed response characteristics, and stability of the linear motor control system.
第１図は本発明の一実施例における位置検出装置の基本
構成と原理を示す要部ブロック図、第２図は同本実施例
における位置信号検出特性図、第３図は光強度分布、耐
振動特性の改善を行った第２の実施例を示すブロック図
、第４図は同第３の実施例を示すブロック図、第５図（
３）は同第４の実施例を示す要部側面図、第６図（Ｂ）
は同上面図、第６図は、本発明の位置検出装置を光デイ
スクファイルに応用した一実施例を示すブロック図、第
７１図は従来の光デイスクファイルにおける位置検出装
置のブロック図である。
１・・・・・・放射光源、２．３・・・・・・受光素子
、４・・・・・・可動片、５．１５・・・・・・差動ア
ンプ、６ａ・・・・・・レベル比較器、６・・・・・・
加算アンプ、６ａ・・・・・・バッファアンプ、８・・
・・・・ディテクタブロック、１２・・・・・・ディス
ク、１３・・・・・・光学ヘッド、１４・・・・・・リ
ニアモータ、１６・・・・・・速度検出回路、１７・・
・・・・加算器、１８・・・・・・駆動アンプ、４１．
４２，４３．４４・・・・・・可動片。
代理人の氏名 弁理士 中尾 敏 男 ほか１名第１図
第２図
□Ｌ秒ｖＪ−ｆ
第３図
第４図
第５図
１−炊射しネ
第６図 ２．３−受光素す
δ−−−テ１テククフ゛口・ノフ
／ｆ左μアング
第 ７ 図
７６道り衝ム回豚Fig. 1 is a block diagram of main parts showing the basic configuration and principle of a position detection device in an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a position signal detection characteristic diagram in this embodiment, and Fig. 3 shows light intensity distribution and durability. FIG. 4 is a block diagram showing the second embodiment with improved vibration characteristics; FIG. 4 is a block diagram showing the third embodiment; FIG.
3) is a side view of the main parts showing the fourth embodiment, FIG. 6(B)
is a top view of the same, FIG. 6 is a block diagram showing an embodiment in which the position detecting device of the present invention is applied to an optical disk file, and FIG. 71 is a block diagram of a conventional position detecting device for an optical disk file. 1... Synchrotron radiation source, 2.3... Light receiving element, 4... Movable piece, 5.15... Differential amplifier, 6a...・Level comparator, 6...
Adding amplifier, 6a...Buffer amplifier, 8...
...Detector block, 12...Disk, 13...Optical head, 14...Linear motor, 16...Speed detection circuit, 17...
... Adder, 18 ... Drive amplifier, 41.
42,43.44...Movable piece. Name of agent: Patent attorney Toshio Nakao and 1 other person Figure 1 Figure 2 □L seconds vJ-f Figure 3 Figure 4 Figure 5 Figure 1-Irradiation Figure 6 2.3-Photodetector element δ ---TE 1 TECHKU FUTOU・NOFF/F LEFT μANG 7TH FIG.
Claims (5)
移動物体の移動方向に対して、対称に配された２つの斜
辺をもつ可動片と、前記可動片の両斜辺に対して略一様
な分布をもつ光束を照射するよう固定部に取りつけられ
た少なくとも１つの放射光源と、前記可動片の位置に関
係なく、常に一定の光量を受光するよう固定部に取り付
けられた第１の受光素子と、前記可動片両斜辺により、
ほぼ同量の光束の一部を遮られるよう、両斜辺の中央に
位置する固定部に取り付けられた第２の受光素子とを有
し、前記第１の受光素子の出力を、レベル比較器を介し
て前記放射光源に入力することにより、前記第１の受光
素子の出力が一定となる如く、光量制御を行なうととも
に、前記第２の受光素子の出力を電気信号に変換するこ
とにより、前記移動物体の位置信号を得ることを特徴と
する位置検出装置。(1) A movable piece that is attached to a moving object that moves linearly and has two oblique sides arranged symmetrically with respect to the moving direction of the moving object, and a movable piece that is substantially uniform on both oblique sides of the movable piece. at least one radiation light source attached to the fixed part so as to irradiate a luminous flux with a distribution, and a first light receiving element attached to the fixed part so as to always receive a constant amount of light regardless of the position of the movable piece. And, due to both oblique sides of the movable piece,
and a second light receiving element attached to a fixed part located in the center of both hypotenuses so that a part of approximately the same amount of luminous flux is blocked, and the output of the first light receiving element is connected to a level comparator. The amount of light is controlled so that the output of the first light-receiving element is constant by inputting it to the radiation light source through A position detection device characterized by obtaining a position signal of an object.
移動物体の移動方向に対して、平行又は垂直方向のいず
れか一方の方向に対称に配された２つの斜辺をもつ可動
部と、前記可動部の両斜辺に対して略一様な分布をもつ
光束を照射するよう固定部に取り付けられた少なくとも
一つの放射光源と、前記放射光源の光束の一部を前記斜
辺で遮られるように前記固定部に取り付けられた少なく
とも１つの受光素子とを具備し、前記受光素子の出力に
もとずき、前記移動物体の位置信号を得ることを特徴と
する位置検出装置。(2) a movable part that is attached to a moving object that moves linearly and has two hypotenuses arranged symmetrically in either parallel or perpendicular direction with respect to the moving direction of the moving object; at least one radiation light source attached to the fixed part so as to irradiate a luminous flux with a substantially uniform distribution to both oblique sides of the movable part; A position detection device comprising at least one light receiving element attached to a fixed part, and obtaining a position signal of the moving object based on an output of the light receiving element.
異なる斜辺によって光束の一部が遮られ、かつ、第１、
第２の受光素子間に略一定の出力差が発生するよう固定
部に配置し、前記第１、第２の受光素子の差信号が一定
となるよう、放射光源の光量制御を行なうとともに、第
１、第２の受光素子のどちらか一方もしくは、その和信
号を位置検出信号として取り出すことを特徴とする特許
請求の範囲第（２）項記載の位置検出装置。(3) When the first and second light-receiving elements are connected to each other, a part of the light beam is blocked by different oblique sides of the movable part, and the first and second light-receiving elements
The second light receiving element is arranged on a fixed part so that a substantially constant output difference occurs between the second light receiving elements, and the light amount of the radiation light source is controlled so that the difference signal between the first and second light receiving elements is constant. 2. The position detection device according to claim 2, wherein one of the first and second light receiving elements or a sum signal thereof is extracted as a position detection signal.
して、対称に配された２辺の斜辺を有する形状とし、第
１、第２の受光素子をそれぞれ異なる斜辺により、放射
光源からの光束の一部を遮ぎられるよう固定部に配置し
、前記第１、第２の受光素子の和信号が一定となるよう
前記放射光源の光量制御を行なうとともに、前記第１、
第２の受光素子の差信号により、位置検出信号を取り出
すことを特徴とする、特許請求の範囲第（２）項記載の
位置検出装置。(4) The movable part has a shape having two hypotenuses arranged symmetrically with respect to the direction perpendicular to the moving direction of the moving object, and the first and second light receiving elements are connected to the radiation light source by different hypotenuses. The radiation light source is arranged on a fixed part so as to block a part of the luminous flux from the radiation light source, and the light amount of the radiation light source is controlled so that the sum signal of the first and second light receiving elements is constant.
The position detection device according to claim (2), wherein the position detection signal is extracted based on the difference signal of the second light receiving element.
に配し、かつ前記放射光源が、２枚の可動片で挾まれる
如く固定部に取り付け、第１、第２の受光素子が、それ
ぞれ異なる可動片の斜辺により光束の一部が遮られるよ
う前記固定部に配置したことを特徴とする特許請求の範
囲第（２）項記載の位置検出装置。(5) The movable part has two movable pieces having one oblique side arranged in opposite directions, and the radiation light source is attached to the fixed part so as to be sandwiched between the two movable pieces, and the first and second movable pieces are arranged in opposite directions. 2. The position detection device according to claim 2, wherein the light receiving elements are arranged in the fixed part so that a part of the light beam is blocked by oblique sides of different movable pieces.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7566185A JPH0613961B2 (en) | 1985-04-10 | 1985-04-10 | Position detector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7566185A JPH0613961B2 (en) | 1985-04-10 | 1985-04-10 | Position detector |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61234304A true JPS61234304A (en) | 1986-10-18 |
| JPH0613961B2 JPH0613961B2 (en) | 1994-02-23 |
Family
ID=13582627
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7566185A Expired - Lifetime JPH0613961B2 (en) | 1985-04-10 | 1985-04-10 | Position detector |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0613961B2 (en) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63127200A (en) * | 1986-11-17 | 1988-05-31 | 株式会社島津製作所 | Slit device |
| FR2616903A1 (en) * | 1987-06-19 | 1988-12-23 | Messerschmitt Boelkow Blohm | OPTO-ELECTRIC POSITIONING SOCKET |
| JPH02140603A (en) * | 1988-11-22 | 1990-05-30 | Sharp Corp | Original detecting device |
| JPH0390007U (en) * | 1989-12-28 | 1991-09-13 | ||
| JPH046629A (en) * | 1990-04-23 | 1992-01-10 | Mitsubishi Electric Corp | Track actuator position detector |
| JPH06176374A (en) * | 1992-12-03 | 1994-06-24 | Mitsubishi Electric Corp | Device for detecting position and position controller for optical information device |
| JP2007518077A (en) * | 2004-01-02 | 2007-07-05 | エマーソン エレクトリック カンパニー | Coriolis mass flow sensor |
| JP2008129012A (en) * | 2006-11-16 | 2008-06-05 | Berkin Bv | Coriolis type mass flowmeter |
| JP2010060449A (en) * | 2008-09-04 | 2010-03-18 | Canon Inc | Reference position detection apparatus, camera with reference position detection apparatus, control method, and program |
| JP2019522203A (en) * | 2016-07-11 | 2019-08-08 | プラッサー ウント トイラー エクスポート フォン バーンバウマシーネン ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングＰｌａｓｓｅｒ ＆ Ｔｈｅｕｒｅｒ， Ｅｘｐｏｒｔ ｖｏｎ Ｂａｈｎｂａｕｍａｓｃｈｉｎｅｎ， Ｇｅｓｅｌｌｓｃｈａｆｔ ｍ．ｂ．Ｈ． | System and method for measuring trajectories |
| WO2020050036A1 (en) * | 2018-09-07 | 2020-03-12 | ヤマハ株式会社 | Position detection device |
| JP2021131295A (en) * | 2020-02-19 | 2021-09-09 | キヤノン株式会社 | Position determination method of optical storage medium and printing device |
-
1985
- 1985-04-10 JP JP7566185A patent/JPH0613961B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63127200A (en) * | 1986-11-17 | 1988-05-31 | 株式会社島津製作所 | Slit device |
| FR2616903A1 (en) * | 1987-06-19 | 1988-12-23 | Messerschmitt Boelkow Blohm | OPTO-ELECTRIC POSITIONING SOCKET |
| JPH02140603A (en) * | 1988-11-22 | 1990-05-30 | Sharp Corp | Original detecting device |
| JPH0390007U (en) * | 1989-12-28 | 1991-09-13 | ||
| JPH046629A (en) * | 1990-04-23 | 1992-01-10 | Mitsubishi Electric Corp | Track actuator position detector |
| JPH06176374A (en) * | 1992-12-03 | 1994-06-24 | Mitsubishi Electric Corp | Device for detecting position and position controller for optical information device |
| JP2007518077A (en) * | 2004-01-02 | 2007-07-05 | エマーソン エレクトリック カンパニー | Coriolis mass flow sensor |
| JP2011095272A (en) * | 2004-01-02 | 2011-05-12 | Emerson Electric Co | Coriolis mass flow sensor |
| JP4838147B2 (en) * | 2004-01-02 | 2011-12-14 | エマーソン エレクトリック カンパニー | Coriolis mass flow sensor |
| JP2008129012A (en) * | 2006-11-16 | 2008-06-05 | Berkin Bv | Coriolis type mass flowmeter |
| JP2010060449A (en) * | 2008-09-04 | 2010-03-18 | Canon Inc | Reference position detection apparatus, camera with reference position detection apparatus, control method, and program |
| JP2019522203A (en) * | 2016-07-11 | 2019-08-08 | プラッサー ウント トイラー エクスポート フォン バーンバウマシーネン ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングＰｌａｓｓｅｒ ＆ Ｔｈｅｕｒｅｒ， Ｅｘｐｏｒｔ ｖｏｎ Ｂａｈｎｂａｕｍａｓｃｈｉｎｅｎ， Ｇｅｓｅｌｌｓｃｈａｆｔ ｍ．ｂ．Ｈ． | System and method for measuring trajectories |
| WO2020050036A1 (en) * | 2018-09-07 | 2020-03-12 | ヤマハ株式会社 | Position detection device |
| JP2021131295A (en) * | 2020-02-19 | 2021-09-09 | キヤノン株式会社 | Position determination method of optical storage medium and printing device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0613961B2 (en) | 1994-02-23 |
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