JP2617237B2 - 光スポット位置検出装置 - Google Patents
光スポット位置検出装置Info
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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
- G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
- G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
- G11B7/1381—Non-lens elements for altering the properties of the beam, e.g. knife edges, slits, filters or stops
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- Optics & Photonics (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、受光素子上に光スポットを投影し、一次元
的に位置を検出する装置、具体的には、例えば、コンパ
クトディスク等の光ディスク用の光ピックアップにおけ
る対物レンズの位置検出に用いられる光スポット位置検
出装置に関するものである。
的に位置を検出する装置、具体的には、例えば、コンパ
クトディスク等の光ディスク用の光ピックアップにおけ
る対物レンズの位置検出に用いられる光スポット位置検
出装置に関するものである。
従来、光ディスクに記録又は再生を行うための光ピッ
クアップにおいては、光ディスクからの戻り光を受光素
子で受光して光ディスク上での光スポットのフォーカス
方向及びトラッキング方向の位置ずれを検出し、それに
基づいて対物レンズをアクチュエータで駆動することに
より、フォーカス及びトラッキング調整を行うようにな
っている。
クアップにおいては、光ディスクからの戻り光を受光素
子で受光して光ディスク上での光スポットのフォーカス
方向及びトラッキング方向の位置ずれを検出し、それに
基づいて対物レンズをアクチュエータで駆動することに
より、フォーカス及びトラッキング調整を行うようにな
っている。
ところで、トラッキング調整において、対物レンズが
トラッキング方向に移動すると、レーザ光源からの光が
対物レンズの中心から外れるため、光ディスクからの戻
り光の光軸も移動して受光素子に対する照射位置もずれ
ることになる。その結果、正しいトラッキング位置であ
っても偽のトラッキング誤差信号が生じる問題がある。
トラッキング方向に移動すると、レーザ光源からの光が
対物レンズの中心から外れるため、光ディスクからの戻
り光の光軸も移動して受光素子に対する照射位置もずれ
ることになる。その結果、正しいトラッキング位置であ
っても偽のトラッキング誤差信号が生じる問題がある。
そこで、従来、光ディスクに対する記録再生用の光源
及び光ディスクからの戻り光を検出する受光素子とは別
個に、例えば、第２の光源を上記アクチュエータに取り
付けるとともに第２の受光素子を固定位置に設置し、第
２の光源からの光スポットによる第２の受光素子上の投
影像の変位を検出することにより上記アクチュエータの
動きを検出する光スポット位置検出装置を光ピックアッ
プに付設することが提案されている（特開昭64−79943
号公報参照）。このような光スポット位置検出装置を使
用すれば、対物レンズのトラッキング方向への移動に伴
う偽のトラッキング誤差信号を相殺して、正確なトラッ
キング誤差信号を得ることができる。
及び光ディスクからの戻り光を検出する受光素子とは別
個に、例えば、第２の光源を上記アクチュエータに取り
付けるとともに第２の受光素子を固定位置に設置し、第
２の光源からの光スポットによる第２の受光素子上の投
影像の変位を検出することにより上記アクチュエータの
動きを検出する光スポット位置検出装置を光ピックアッ
プに付設することが提案されている（特開昭64−79943
号公報参照）。このような光スポット位置検出装置を使
用すれば、対物レンズのトラッキング方向への移動に伴
う偽のトラッキング誤差信号を相殺して、正確なトラッ
キング誤差信号を得ることができる。
ところで、上記のような光スポット位置検出装置とし
ては、例えば、第10図に示すようなナイフエッジ部材５
を用いることができる。すなわち、発光ダイオード又は
レーザ等からなる光源１で発生されたほぼ円形の光スポ
ット２は、受光素子３により受光され、受光素子３上に
撮影像４（便宜上ハッチングで示す）を形成する。この
時、光源１からの光スポット２の一部はナイフエッジ部
材５で遮光される。そこで、例えば、光源１と受光素子
３を固定し、ナイフエッジ部材５をｘ軸方向に変位させ
ると、ナイフエッジ部材５による遮光量が変化し、受光
素子３での受光量、換言すれば、投影像４の面積が変化
するので、ナイフエッジ部材５の位置変化が受光量の変
化として検出される。
ては、例えば、第10図に示すようなナイフエッジ部材５
を用いることができる。すなわち、発光ダイオード又は
レーザ等からなる光源１で発生されたほぼ円形の光スポ
ット２は、受光素子３により受光され、受光素子３上に
撮影像４（便宜上ハッチングで示す）を形成する。この
時、光源１からの光スポット２の一部はナイフエッジ部
材５で遮光される。そこで、例えば、光源１と受光素子
３を固定し、ナイフエッジ部材５をｘ軸方向に変位させ
ると、ナイフエッジ部材５による遮光量が変化し、受光
素子３での受光量、換言すれば、投影像４の面積が変化
するので、ナイフエッジ部材５の位置変化が受光量の変
化として検出される。
ところで、上記のような光スポット位置検出装置とし
ては、例えば、第７図に示すようなナイフエッジ部材５
を用いることができる。すなわち、発光ダイオード又は
レーザ等からなる光源１で発生された略円形の光スポッ
ト２は、受光素子３により受光され、受光素子３上に投
影像４（便宜上ハッチングで示す）を形成する。この
時、光源１からの光スポット２の一部はナイフエッジ部
材５で遮光される。そこで、例えば、光源１と受光素子
３を固定し、ナイフエッジ部材５をｘ軸方向に変位させ
ると、ナイフエッジ部材５による遮光量が変化し、受光
素子３での受光量、換言すれば、投影像の面積が変化す
るので、ナイフエッジ部材５の位置変化が受光量の変化
として検出される。
ては、例えば、第７図に示すようなナイフエッジ部材５
を用いることができる。すなわち、発光ダイオード又は
レーザ等からなる光源１で発生された略円形の光スポッ
ト２は、受光素子３により受光され、受光素子３上に投
影像４（便宜上ハッチングで示す）を形成する。この
時、光源１からの光スポット２の一部はナイフエッジ部
材５で遮光される。そこで、例えば、光源１と受光素子
３を固定し、ナイフエッジ部材５をｘ軸方向に変位させ
ると、ナイフエッジ部材５による遮光量が変化し、受光
素子３での受光量、換言すれば、投影像の面積が変化す
るので、ナイフエッジ部材５の位置変化が受光量の変化
として検出される。
なお、ナイフエッジ部材５及び受光素子３を固定し、
光源１をｘ軸方向に変位させても同様の原理で光源１の
変位が受光素子３による受光量の変化として検出でき
る。
光源１をｘ軸方向に変位させても同様の原理で光源１の
変位が受光素子３による受光量の変化として検出でき
る。
ところで、第７図の構成において、受光素子３の出力
は投影像４の面積に比例する。第８図（ａ）に、光源１
からの光スポット２の半分が遮光され、投影像４が半円
形をなる状態からナイフエッジ部材５をｘ軸方向の右側
にｄだけ変位させた時の投影像４の面積減少量をハッチ
ングで示す。
は投影像４の面積に比例する。第８図（ａ）に、光源１
からの光スポット２の半分が遮光され、投影像４が半円
形をなる状態からナイフエッジ部材５をｘ軸方向の右側
にｄだけ変位させた時の投影像４の面積減少量をハッチ
ングで示す。
又、ナイフエッジ部材５が光源１からの光スポット２
の半分以上遮断している状態からナイフエッジ部材５を
更にｘ軸方向の右側にｄだけ変位させた時の投影像４の
面積減少量を第８図（ｂ）にハッチングで示す。
の半分以上遮断している状態からナイフエッジ部材５を
更にｘ軸方向の右側にｄだけ変位させた時の投影像４の
面積減少量を第８図（ｂ）にハッチングで示す。
第11図（ａ）（ｂ）から分かるように、同一変位ｄに
対する投影像４の面積減少量、換言すれば、受光素子３
の出力の変化量はナイフエッジ部材５の位置に応じて変
動する。すなわち、ナイフエッジ部材５の変位に対する
受光素子３の感度が一定ではない。このことは、光源１
の遠視野像が円形（又は楕円形）であることに起因す
る。
対する投影像４の面積減少量、換言すれば、受光素子３
の出力の変化量はナイフエッジ部材５の位置に応じて変
動する。すなわち、ナイフエッジ部材５の変位に対する
受光素子３の感度が一定ではない。このことは、光源１
の遠視野像が円形（又は楕円形）であることに起因す
る。
第12図に、この従来例において、ナイフエッジ部材５
及び受光素子３を固定して光源１をｘ軸方向に変位させ
た時の光スポットの変位量と受光素子３の出力信号との
関係を示す。但し、同図中ｒは投影像４の半径に等しい
変位量である。同図から明らかなように、投影像４の中
心部から離れるに伴って光源１の変位（つまり、投影像
４の変位）と受光素子３の出力との間の直線性は急速に
低下する。
及び受光素子３を固定して光源１をｘ軸方向に変位させ
た時の光スポットの変位量と受光素子３の出力信号との
関係を示す。但し、同図中ｒは投影像４の半径に等しい
変位量である。同図から明らかなように、投影像４の中
心部から離れるに伴って光源１の変位（つまり、投影像
４の変位）と受光素子３の出力との間の直線性は急速に
低下する。
以上のように、従来の光スポット位置検出装置におい
ては、光スポット２の変位量が同じでも光スポット２の
位置により受光素子３・６の出力の変化量が相違するの
で、光スポット２の変位量を正確に検出することは困難
である。なお、投影像４・７の中心部近傍では光源１の
変位量と受光素子３・６の出力信号の変化量との間であ
る程度の直線性が得られるが、差動範囲を投影像４・７
の中心部近傍のみに限定すると、光源１の変位の検出可
能範囲が狭くなり、かつ、投影像４・７の中心部近傍に
おいても光源１の変位量と受光素子３・６の出力信号と
の間に厳密な意味での直線性は得られない。
ては、光スポット２の変位量が同じでも光スポット２の
位置により受光素子３・６の出力の変化量が相違するの
で、光スポット２の変位量を正確に検出することは困難
である。なお、投影像４・７の中心部近傍では光源１の
変位量と受光素子３・６の出力信号の変化量との間であ
る程度の直線性が得られるが、差動範囲を投影像４・７
の中心部近傍のみに限定すると、光源１の変位の検出可
能範囲が狭くなり、かつ、投影像４・７の中心部近傍に
おいても光源１の変位量と受光素子３・６の出力信号と
の間に厳密な意味での直線性は得られない。
本発明の目的は、撮影像の変位量と受光素子の出力の
変化量との間に直線性を得ることができる光スポット位
置検出装置を提供することである。
変化量との間に直線性を得ることができる光スポット位
置検出装置を提供することである。
本発明に係る光スポット位置を一次元的に検出する光
スポット位置検出装置は、光源から受光素子上に光スポ
ットを投影し、受光素子上での光スポットの投影像の面
積変化を検出することにより光スポット位置を検出する
光スポット位置検出装置において、上記光源と受光素子
との間に配置され、上記受光素子上への投影像の少なく
とも一部が互いに平行な２辺を有し、かつ、これら２辺
が光スポットの変位方向と直交しない方向に延びるよう
に、上記光源からの光スポットの一部を透過させるフィ
ルタ部材を含むことを特徴とする。
スポット位置検出装置は、光源から受光素子上に光スポ
ットを投影し、受光素子上での光スポットの投影像の面
積変化を検出することにより光スポット位置を検出する
光スポット位置検出装置において、上記光源と受光素子
との間に配置され、上記受光素子上への投影像の少なく
とも一部が互いに平行な２辺を有し、かつ、これら２辺
が光スポットの変位方向と直交しない方向に延びるよう
に、上記光源からの光スポットの一部を透過させるフィ
ルタ部材を含むことを特徴とする。
上記の構成によれば、光スポットの一部を透過させ
て、受光素子上に光スポットの変位方向と直交しない方
向に平行な２辺を有するように延びるスリット光として
投影するフィルタ部材を、光源と受光素子との間に介在
するので、投影像の２辺が平行な部位内で、該投影像が
受光視しに対して相対的に変位する限り、その変位方向
と直交する方向に見た投影像の幅を一定とすることがで
きる。したがって、投影像の変位量と受光素子の出力の
変化量とが比例し、両者の間に直線性を得ることがで
き、感度を一定とすることができる。これによって、光
スポット位置の検出制度を向上することができる。
て、受光素子上に光スポットの変位方向と直交しない方
向に平行な２辺を有するように延びるスリット光として
投影するフィルタ部材を、光源と受光素子との間に介在
するので、投影像の２辺が平行な部位内で、該投影像が
受光視しに対して相対的に変位する限り、その変位方向
と直交する方向に見た投影像の幅を一定とすることがで
きる。したがって、投影像の変位量と受光素子の出力の
変化量とが比例し、両者の間に直線性を得ることがで
き、感度を一定とすることができる。これによって、光
スポット位置の検出制度を向上することができる。
本発明の基礎となる構成例について、第１図及び第２
図に基づいて説明すれば、以下の通りである。
図に基づいて説明すれば、以下の通りである。
第１図に示すように、光スポット位置検出装置は、発
光ダイオード又はレーザダイオード等からなる光源（図
示せず）と、受光素子11とを備えている。受光素子11は
４つの辺縁11a〜11dを有する台形状に形成され、その
内、対向する２つの辺縁11a・11bは互いに平行にｘ軸方
向に延びる。
光ダイオード又はレーザダイオード等からなる光源（図
示せず）と、受光素子11とを備えている。受光素子11は
４つの辺縁11a〜11dを有する台形状に形成され、その
内、対向する２つの辺縁11a・11bは互いに平行にｘ軸方
向に延びる。
上記光源からの光スポット12はほぼ円形を成してお
り、その内の一部が受光素子11上に投影されて、投影像
13（便宜上ハッチングで示す）が形成される。投影像13
の２つの辺13a及び13bは受光素子11の辺縁11a及び11bに
より形成され、辺13a・13bは互いに平行となっている。
り、その内の一部が受光素子11上に投影されて、投影像
13（便宜上ハッチングで示す）が形成される。投影像13
の２つの辺13a及び13bは受光素子11の辺縁11a及び11bに
より形成され、辺13a・13bは互いに平行となっている。
この光スポット位置検出装置は投影像13、換言すれ
ば、光スポット12のｘ軸方向への変位を検出する一次元
検出器として使用される。第２図から明らかなように、
受光素子11の辺縁11aと11bが平行な範囲Ｌ内、換言すれ
ば、投影像13の辺13aと13bが平行な範囲Ｌ内において
は、ｙ軸方向の投影像13の幅が一定となるため、投影像
13のｘ軸方向への変位量ｄが一定であれば、投影像13の
面積の変化量（ハッチング領域参照）は一定であり、従
って、投影像13の変位量と受光素子11の出力の変化量と
の間で直線性が得られる。これにより、受光素子11の感
度が向上する。
ば、光スポット12のｘ軸方向への変位を検出する一次元
検出器として使用される。第２図から明らかなように、
受光素子11の辺縁11aと11bが平行な範囲Ｌ内、換言すれ
ば、投影像13の辺13aと13bが平行な範囲Ｌ内において
は、ｙ軸方向の投影像13の幅が一定となるため、投影像
13のｘ軸方向への変位量ｄが一定であれば、投影像13の
面積の変化量（ハッチング領域参照）は一定であり、従
って、投影像13の変位量と受光素子11の出力の変化量と
の間で直線性が得られる。これにより、受光素子11の感
度が向上する。
本光スポット位置検出装置は、例えば、光ピックアッ
プ（図示せず）において、アクチュエータにより対物レ
ンズをトラッキング方向に駆動する際に、アクチュエー
タのトラッキング方向への移動量を検出するのに使用さ
れる。その場合、例えば、上記アクチュエータに光源と
受光素子11のいずれか一方を取り付け、他方を固定位置
に設けるか、或いは、光源と受光素子11の双方を固定位
置に設けて、アクチュエータに光源からの光スポット12
を受光素子11に向けて反射する反射鏡を取り付ければ良
い。
プ（図示せず）において、アクチュエータにより対物レ
ンズをトラッキング方向に駆動する際に、アクチュエー
タのトラッキング方向への移動量を検出するのに使用さ
れる。その場合、例えば、上記アクチュエータに光源と
受光素子11のいずれか一方を取り付け、他方を固定位置
に設けるか、或いは、光源と受光素子11の双方を固定位
置に設けて、アクチュエータに光源からの光スポット12
を受光素子11に向けて反射する反射鏡を取り付ければ良
い。
なお、以下の各構成例では、光源、受光素子11等の配
置関係を一々説明しないが、基本的に本構成例と同様の
配置とすることができる。
置関係を一々説明しないが、基本的に本構成例と同様の
配置とすることができる。
また、本発明の基礎となる他の構成例について、第３
図に基づいて説明すれば、以下のとおりである。
図に基づいて説明すれば、以下のとおりである。
光スポット位置検出装置は、光源14と、受光素子15
と、遮光部材としての遮光板16とを備え、遮光板16にほ
ぼ矩形状のスリット16aが設けられている。スリット16a
は、それぞれｘ軸方向に延びる互いに平行な２つの辺縁
16b・16cを備えている。そして、光源14から照射された
ほぼ円形の光スポット12の一部がスリット16aを通過し
て受光素子15上に投影像17を形成するようになってい
る。
と、遮光部材としての遮光板16とを備え、遮光板16にほ
ぼ矩形状のスリット16aが設けられている。スリット16a
は、それぞれｘ軸方向に延びる互いに平行な２つの辺縁
16b・16cを備えている。そして、光源14から照射された
ほぼ円形の光スポット12の一部がスリット16aを通過し
て受光素子15上に投影像17を形成するようになってい
る。
投影像17は、スリット16aの辺縁16b・16cにより形成
され、互いに平行にｘ軸方向に延びる２つの辺17a・17b
を有している。この光スポット位置検出装置は、投影像
17のｘ軸方向への変位を検出する一次元の検出装置とし
て使用される。
され、互いに平行にｘ軸方向に延びる２つの辺17a・17b
を有している。この光スポット位置検出装置は、投影像
17のｘ軸方向への変位を検出する一次元の検出装置とし
て使用される。
本構成例においても、投影像17のｙ軸方向の幅が一定
であるので、光スポット12がスリット16a内で変位する
限り、投影像17のｘ軸方向への変位量と、投影像17の面
積の変化量とは比例し、従って、投影像17の面積の変位
量と受光素子15の出力の変化量との間で直線性が得られ
る。
であるので、光スポット12がスリット16a内で変位する
限り、投影像17のｘ軸方向への変位量と、投影像17の面
積の変化量とは比例し、従って、投影像17の面積の変位
量と受光素子15の出力の変化量との間で直線性が得られ
る。
さらにまた、本発明の基礎となるさらに他の構成例に
ついて、第４図に基づいて説明すれば、以下のとおりで
ある。
ついて、第４図に基づいて説明すれば、以下のとおりで
ある。
本構成例は上記した第１及び第２構成例が折衷したも
のである。すなわち、光スポット位置検出装置は、光源
14と、長方形状の受光素子15と、遮光部材としての遮光
板18とを備え、遮光板18には矩形状の切欠き18aが形成
されている。
のである。すなわち、光スポット位置検出装置は、光源
14と、長方形状の受光素子15と、遮光部材としての遮光
板18とを備え、遮光板18には矩形状の切欠き18aが形成
されている。
光源14から照射されたほぼ円形の光スポット12の一部
が切欠き18aを通過して受光素子15上に投影像20を形成
するようになっている。投影像20は互いに平行にｘ軸方
向に延びる２つの辺20a・20bを有し、辺20aは切欠き18a
におけるｘ軸方向に延びる辺縁18bにより形成されると
ともに、辺20bは受光素子15の辺縁15aにより形成される
ようになっている。
が切欠き18aを通過して受光素子15上に投影像20を形成
するようになっている。投影像20は互いに平行にｘ軸方
向に延びる２つの辺20a・20bを有し、辺20aは切欠き18a
におけるｘ軸方向に延びる辺縁18bにより形成されると
ともに、辺20bは受光素子15の辺縁15aにより形成される
ようになっている。
この光スポット位置検出装置は、投影像20のｘ軸方向
への変位を検出する一次元の検出装置であって、第１及
び第２構成例と同様に投影像20（光スポット12）のｘ軸
方向への変位量と受光素子15の出力の変化量との間で直
線性が得られるものである。
への変位を検出する一次元の検出装置であって、第１及
び第２構成例と同様に投影像20（光スポット12）のｘ軸
方向への変位量と受光素子15の出力の変化量との間で直
線性が得られるものである。
なお、第２及び第３構成例において、辺縁16b・16c及
び辺縁18bはその長さの設定、変更が容易であるので、
上記の線形性が得られる範囲を自由に設定でき、又、辺
縁16b・16c、18bを部分的に非直線的な形状とすること
により、所望の範囲内で感度分布を与えることも可能で
ある。
び辺縁18bはその長さの設定、変更が容易であるので、
上記の線形性が得られる範囲を自由に設定でき、又、辺
縁16b・16c、18bを部分的に非直線的な形状とすること
により、所望の範囲内で感度分布を与えることも可能で
ある。
本発明の一実施例について、第５図に基づいて説明す
れば、以下の通りである。
れば、以下の通りである。
第５図に示すように、光スポット位置検出装置は、光
源14と、受光素子15と、光源14と受光素子15との間に配
置されるフィルタ部材21とを備えている。
源14と、受光素子15と、光源14と受光素子15との間に配
置されるフィルタ部材21とを備えている。
フィルタ部材21は第６図に示すように、ほぼＨ字状を
成す第１領域21aと、第２及び第３領域21b・21c（便宜
上ハッチングで示す）とを有する。矢印Ｉ−Ｉ及びＶ−
Ｖに沿う第１領域21aにおけるｙ軸方向の透過率分布
は、同図中にＡで示すように一定の高透過率となってお
り、又、矢印II−II、III−III及びIV−IVに沿うｙ軸方
向の透過率分布は、同図中にＢで示すように第１領域21
aで高く、第２及び第３領域21b・21cで低くなってい
る。
成す第１領域21aと、第２及び第３領域21b・21c（便宜
上ハッチングで示す）とを有する。矢印Ｉ−Ｉ及びＶ−
Ｖに沿う第１領域21aにおけるｙ軸方向の透過率分布
は、同図中にＡで示すように一定の高透過率となってお
り、又、矢印II−II、III−III及びIV−IVに沿うｙ軸方
向の透過率分布は、同図中にＢで示すように第１領域21
aで高く、第２及び第３領域21b・21cで低くなってい
る。
更に、矢印VI−VIに沿う第１領域21aにおけるｘ軸方
向の透過率分布は、同図中にＣで示すように高透過率で
一定となっている。
向の透過率分布は、同図中にＣで示すように高透過率で
一定となっている。
光源14から照射されるほぼ円形の光スポット12は、フ
ィルタ部材21のｘ軸方向の両端部における第１領域21a
を除く部位に照射されるので、フィルタ部材21を透過し
た光スポット12はｘ軸方向の両端部が円弧状をなすほぼ
矩形状となり、この光スポット12の一部が第５図にハッ
チングで示す如く、受光素子15上に延びる互いに平行な
２つの辺22a・22bを有し、辺22aはフィルタ部材21にお
ける第１領域21aと第２領域21b間の境界線により形成さ
れる一方、辺22bはフィルタ部材21における第１領域21a
と第３領域21c間の境界線により形成されている。
ィルタ部材21のｘ軸方向の両端部における第１領域21a
を除く部位に照射されるので、フィルタ部材21を透過し
た光スポット12はｘ軸方向の両端部が円弧状をなすほぼ
矩形状となり、この光スポット12の一部が第５図にハッ
チングで示す如く、受光素子15上に延びる互いに平行な
２つの辺22a・22bを有し、辺22aはフィルタ部材21にお
ける第１領域21aと第２領域21b間の境界線により形成さ
れる一方、辺22bはフィルタ部材21における第１領域21a
と第３領域21c間の境界線により形成されている。
この光スポット位置検出装置は、ｘ軸方向への投影像
22（光スポット12）の変位を検出する一次元検出装置と
して用いられ、投影像22のｘ軸方向への変位量と受光素
子15の出力の変化量との間で直線性が得られる。
22（光スポット12）の変位を検出する一次元検出装置と
して用いられ、投影像22のｘ軸方向への変位量と受光素
子15の出力の変化量との間で直線性が得られる。
本発明に係る光スポット位置を一次元的に検出する光
スポット位置検出装置は、以上のように、光スポットの
一部を透過させて、受光素子上に光スポットの変位方向
と直交しない方向に平行な２辺を有するように延びるス
リット光として投影するフィルタ部材を、光源と受光素
子との間に介在する。
スポット位置検出装置は、以上のように、光スポットの
一部を透過させて、受光素子上に光スポットの変位方向
と直交しない方向に平行な２辺を有するように延びるス
リット光として投影するフィルタ部材を、光源と受光素
子との間に介在する。
それゆえ、投影像の２辺が平行な部位内で、該投影像
が受光素子に対して相対的に変位する限り、その変位方
向と直交する方向に見た投影像の幅を一定とすることが
できる。したがって、投影像の変位量と受光素子の出力
の変化量とが比例し、両者の間に直線性を得ることがで
き、感度を一定とすることができる。これによって、光
スポット位置の検出精度を向上することができる。
が受光素子に対して相対的に変位する限り、その変位方
向と直交する方向に見た投影像の幅を一定とすることが
できる。したがって、投影像の変位量と受光素子の出力
の変化量とが比例し、両者の間に直線性を得ることがで
き、感度を一定とすることができる。これによって、光
スポット位置の検出精度を向上することができる。
第１図及び第２図は本発明の基礎となる一構成例を示す
ものである。 第１図は光スポット位置検出装置を示す概略正面図であ
る。 第２図は投影像の変位に伴って面積が変化する様子を示
す概略正面図である。 第３図は本発明の基礎となる他の構成例の光スポット位
置検出装置を示す概略斜視図である。 第４図は本発明の基礎となるさらに他の構成例の光スポ
ット位置検出装置を示す概略斜視図である。 第５図及び第６図は本発明の一実施例を示すものであ
る。 第５図は光スポット位置検出装置を示す概略斜視図であ
る。 第６図はフィルタ部材及びその透過率分布を示す説明図
である。 第７図乃至第９図は従来例を示すものである。 第７図は光スポット位置検出装置を示す概略斜視図。 第８図（ａ）（ｂ）はそれぞれ光スポットの変位に伴う
投影像の面積の変化を示す説明図である。 第９図は光スポットの変位量と受光素子の出力との関係
を示すグラフである。 11・15・23は受光素子、11a・11b・15a・16b・16c・18b
・25a・25b・25c・25dは辺縁、12は光スポット、13・17
・20・22・26は投影像、13a・13b・17a・17b・20a・20b
・22a・22b・26a・26b・26c・26dは辺、14は光源、16・
18・24は遮光板（遮光部材）、21はフィルタ部材であ
る。
ものである。 第１図は光スポット位置検出装置を示す概略正面図であ
る。 第２図は投影像の変位に伴って面積が変化する様子を示
す概略正面図である。 第３図は本発明の基礎となる他の構成例の光スポット位
置検出装置を示す概略斜視図である。 第４図は本発明の基礎となるさらに他の構成例の光スポ
ット位置検出装置を示す概略斜視図である。 第５図及び第６図は本発明の一実施例を示すものであ
る。 第５図は光スポット位置検出装置を示す概略斜視図であ
る。 第６図はフィルタ部材及びその透過率分布を示す説明図
である。 第７図乃至第９図は従来例を示すものである。 第７図は光スポット位置検出装置を示す概略斜視図。 第８図（ａ）（ｂ）はそれぞれ光スポットの変位に伴う
投影像の面積の変化を示す説明図である。 第９図は光スポットの変位量と受光素子の出力との関係
を示すグラフである。 11・15・23は受光素子、11a・11b・15a・16b・16c・18b
・25a・25b・25c・25dは辺縁、12は光スポット、13・17
・20・22・26は投影像、13a・13b・17a・17b・20a・20b
・22a・22b・26a・26b・26c・26dは辺、14は光源、16・
18・24は遮光板（遮光部材）、21はフィルタ部材であ
る。
Claims (1)
- 【請求項１】光源から受光素子上に光スポットを投影
し、受光素子上での光スポットの投影像の面積変化を検
出することにより光スポット位置を検出する光スポット
位置検出装置において、 上記光源と受光素子との間に配置され、上記受光素子上
への投影像の少なくとも一部が互いに平行な２辺を有
し、かつ、これら２辺が光スポットの変位方向と直交し
ない方向に延びるように、上記光源からの光スポットの
一部を透過させるフィルタ部材を含むことを特徴とする
光スポット位置検出装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2227621A JP2617237B2 (ja) | 1990-08-28 | 1990-08-28 | 光スポット位置検出装置 |
| US07/749,663 US5194919A (en) | 1990-08-28 | 1991-08-26 | Optical type position detecting device |
| DE69123899T DE69123899T2 (de) | 1990-08-28 | 1991-08-27 | Optisches Gerät zum Detektieren der Position |
| EP91114391A EP0473124B1 (en) | 1990-08-28 | 1991-08-27 | Optical type position detecting device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2227621A JP2617237B2 (ja) | 1990-08-28 | 1990-08-28 | 光スポット位置検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04109103A JPH04109103A (ja) | 1992-04-10 |
| JP2617237B2 true JP2617237B2 (ja) | 1997-06-04 |
Family
ID=16863802
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2227621A Expired - Fee Related JP2617237B2 (ja) | 1990-08-28 | 1990-08-28 | 光スポット位置検出装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5194919A (ja) |
| EP (1) | EP0473124B1 (ja) |
| JP (1) | JP2617237B2 (ja) |
| DE (1) | DE69123899T2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US5376785A (en) * | 1992-10-02 | 1994-12-27 | Chin; Philip K. | Optical displacement sensor utilizing optical diffusion |
| US5486925A (en) * | 1993-06-01 | 1996-01-23 | Rohm Co., Ltd. | Displacement sensing apparatus for a movable member |
| KR0141445B1 (ko) * | 1993-06-10 | 1998-07-01 | 모리시타 요이찌 | 변이의 측정방법 및 측정장치 |
| US5706140A (en) * | 1993-09-06 | 1998-01-06 | Kansei Corp. | Optical distance measuring equipment |
| JPH07234105A (ja) * | 1994-02-23 | 1995-09-05 | Wacom Co Ltd | 光点位置計測方法 |
| JP3610648B2 (ja) * | 1995-11-30 | 2005-01-19 | ヤマハ株式会社 | 光センサ |
| US5812266A (en) * | 1995-12-15 | 1998-09-22 | Hewlett-Packard Company | Non-contact position sensor |
| US5886787A (en) * | 1995-12-15 | 1999-03-23 | Hewlett-Packard Company | Displacement sensor and method for producing target feature thereof |
| US5625182A (en) * | 1995-12-21 | 1997-04-29 | Honeywell Inc. | Light sensor with position compensation accomplished by area distribution |
| US6459492B1 (en) | 1997-03-14 | 2002-10-01 | Agilent Technologies, Inc. | Non-contact position sensor |
| US6015970A (en) * | 1997-12-11 | 2000-01-18 | Motorola, Inc. | Switch assembly incorporating optical control function |
| US6496273B1 (en) * | 1999-05-05 | 2002-12-17 | Renishaw Plc | Position determining apparatus for coordinate positioning machine |
| JP5947184B2 (ja) * | 2005-03-30 | 2016-07-06 | 株式会社ニコン | 位置検出方法、及び位置検出装置 |
| CN117249759B (zh) * | 2023-08-09 | 2024-04-23 | 盐城市巨能动力机械有限公司 | 一种应用于隧道管片钢模的端板合模检测方法及*** |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56161506U (ja) * | 1980-05-02 | 1981-12-01 | ||
| JPS58154606A (ja) * | 1982-03-10 | 1983-09-14 | Toppan Printing Co Ltd | 絵柄面積率測定装置 |
| JPH0413637Y2 (ja) * | 1985-05-30 | 1992-03-30 | ||
| JPS61276137A (ja) * | 1985-05-30 | 1986-12-06 | Fujitsu Ltd | 光学ヘツドアクチユエ−タ |
| DE3683833D1 (de) * | 1985-11-30 | 1992-03-19 | Toshiba Kawasaki Kk | Optischer kopf. |
| JPH0419454Y2 (ja) * | 1986-04-25 | 1992-05-01 | ||
| DE3887762T2 (de) * | 1987-03-17 | 1994-09-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Optischer Kopf. |
| JPS6479943A (en) * | 1987-09-22 | 1989-03-24 | Nippon Columbia | Optical head device |
| JP2693530B2 (ja) * | 1988-12-06 | 1997-12-24 | オリンパス光学工業株式会社 | 光学式ピックアップ |
| JPH0778904B2 (ja) * | 1989-01-27 | 1995-08-23 | シャープ株式会社 | 光ピックアップ装置 |
| JP2737998B2 (ja) * | 1989-03-31 | 1998-04-08 | ソニー株式会社 | 対物レンズ位置検出装置 |
| US5079432A (en) * | 1990-06-25 | 1992-01-07 | Ampex Corporation | Method and apparatus for measuring the displacement of an automatic scan tracking head |
-
1990
- 1990-08-28 JP JP2227621A patent/JP2617237B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1991
- 1991-08-26 US US07/749,663 patent/US5194919A/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-08-27 EP EP91114391A patent/EP0473124B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-08-27 DE DE69123899T patent/DE69123899T2/de not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04109103A (ja) | 1992-04-10 |
| US5194919A (en) | 1993-03-16 |
| EP0473124B1 (en) | 1997-01-02 |
| EP0473124A1 (en) | 1992-03-04 |
| DE69123899T2 (de) | 1997-07-10 |
| DE69123899D1 (de) | 1997-02-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |