JPH01118715A - Position detecting device - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To reduce an installation space and to prevent resonance by fixing a scale (SK) on a base side, and moving a composite photointerrupter FPI within the length range of the SK and detecting the position of an object body. CONSTITUTION:The SK 11 have many slits 12 arranged at equal intervals of pitch P1 and is fixed on the side of the base 20 through a holding member 26. The FPI 13 incorporates photointerrupter PIs 14 and 15 constituted so that a light source and a photodetecting element face each other across the SK 11 while the arrangement intervals shift by 1/4 as much as the pitch P1 of the slits 11. Then when an optical head 9 is moved and controlled by a linear motor 16, the FPI 13 united with it moves and the PIs 14 and 15 generate detection signals (triangular wave) (a) and (b) of sits 12. In this case, the PIs 14 and 15 are arranged shifting in interval by the 1/4 pitch of the slit pitch P1, so the waves (a) and (b) shift in phase by pi/2 radian. The intermediate position of the detection position of the PI 14 is therefore detected by the PI 15 and the movement position of the head 9 is accurately detected.

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、例えば光デイスク装置のよう＜’に情報処
理装ｄにおける光学ヘッド等の位置検出に用いられる位
置検出装置に関する。[Detailed Description of the Invention] [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a position detection device used for detecting the position of an optical head in an information processing device d, such as an optical disk device, for example. .

（従来の技術） 光ディスクを情報記憶媒体とする情報処理装置は、磁気
的な情報処理装置等と比べると、情報収容機を大幅に増
大することができる、ノイズが少なく外部の影響を受け
にくい、記憶状態が極めて安定している、そしてさらに
非接触状態で情報処理を行なうことができて情報記憶媒
体及びヘッド等の損傷が極めて少ない等の諸種の利点を
有するところから、近年多用されているものである。(Prior Art) Compared to magnetic information processing devices, information processing devices using optical disks as information storage media can greatly increase the number of information storage devices, have less noise, are less susceptible to external influences, It has been widely used in recent years because it has various advantages such as extremely stable storage status, non-contact information processing, and very little damage to information storage media, heads, etc. It is.

ところで、この種の情報処理装置には、光学ヘッドを、
光ディスクの半経方向に移動制御して所定の記録トラッ
クと対向させるために、その光学ヘッドの位置を検出づ
る位置検出装置が組込まれている。By the way, this type of information processing device has an optical head.
A position detection device is incorporated to detect the position of the optical head in order to control the movement of the optical disk in the semi-longitudinal direction so that it faces a predetermined recording track.

このような光デイスク装置に組込まれた従来の位置検出
装置としては、例えば第６図及び第７図に示すようなも
のがある。Examples of conventional position detection devices incorporated in such optical disk devices include those shown in FIGS. 6 and 7, for example.

第７図中、３１は被位置検出体としての光学ヘッド、３
２は光学ヘッド３１により所要の情報処理がなされる情
報記憶媒体としての光ディスクであり、光学ヘッド３１
は、ガイドシャフト３３ａ１３３ｂにより往ｔｌ！動自
在に案内されるスライダ３４上に搭載されている。そし
て、このスライダ３４に多数のスリット３５が等間隔に
形成されたスケール３６が固定され、スケール３６は光
学ヘッド３１と一体的に移動するように構成されている
。In FIG. 7, 31 is an optical head as a position detection object;
2 is an optical disk as an information storage medium on which required information processing is performed by an optical head 31;
is forward tl! by the guide shaft 33a133b. It is mounted on a slider 34 that is movably guided. A scale 36 having a large number of slits 35 formed at equal intervals is fixed to the slider 34, and the scale 36 is configured to move integrally with the optical head 31.

また、スケール３６が往復動される移動路の中間位置に
は、それぞれそのスケール３６を間に挟むように光源と
受光素子とが向い合わせに構成された第１のフォトイン
タラプタ３７及び第２のフォトインタラプタ３８が、ス
リットピッチＰ２の４分の１ピツチだけ配設間隔がずれ
るようにされて基台３９上に固定されている。４１．４
２は、光学ヘッドの移動終端検出用の第３、第４のフォ
トインクラブタであり、スケール３６の移動路の両端位
品に配置されている。In addition, at an intermediate position of the movement path along which the scale 36 is reciprocated, a first photo interrupter 37 and a second photo interrupter 37 and a second photo interrupter are provided, each of which has a light source and a light receiving element facing each other with the scale 36 sandwiched therebetween. Interrupters 38 are fixed on a base 39 with their arrangement intervals shifted by one quarter of the slit pitch P2. 41.4
Reference numeral 2 denotes third and fourth photo ink converters for detecting the end of movement of the optical head, which are arranged at both ends of the movement path of the scale 36.

そして光学ヘッド３１の移動制御に伴って、これと一体
的になってスケール３６が移動すると、そのスリット３
５が第１、第２のフォトインタラプタ３７．３８により
光学的に検知され、両フォトインタラプタ３７．３８か
らπ／２ラジアンのイＱ相差を有する２種の検知信号が
発生して、これにより光学ヘッド３１の移動方向の判別
及びその移動位置が検出される。When the scale 36 moves integrally with the movement control of the optical head 31, the slit 3
5 is optically detected by the first and second photo-interrupters 37.38, and two types of detection signals having an iQ phase difference of π/2 radian are generated from both photo-interrupters 37.38. The moving direction of the head 31 is determined and its moving position is detected.

（発明が解決しようとりる問題点） 従来の位置検出装置にあっては、スケールが、被位置検
出体である光学ヘッド側に取ｆｓＪけられて光学ヘッド
と一体的に移動するようになっていたため、その長いス
ケールによる移動スペースが大きくなり、その移動スペ
ースには他の所要機構を配設することかできないので、
装置の小形化に際して妨げとなっていた。また、スケー
ルは、通常ａ板で形成されているので、その移動の際に
共振を引起し易く、これが光学ヘッドに伝わって位置ｔ
ＩＩ＋御に悪影響を及ぼされる場合があるという問題点
があった。そして、この共振を抑えるためには複雑で高
価なナーボ回路の付設が必要とされていた。(Problems to be Solved by the Invention) In conventional position detection devices, the scale is attached to the optical head, which is the object to be positioned, and moves integrally with the optical head. Therefore, the movement space due to the long scale becomes large, and it is only possible to arrange other required mechanisms in that movement space.
This has been a hindrance to downsizing the device. In addition, since the scale is usually formed of an A-plate, it tends to cause resonance when it moves, and this is transmitted to the optical head and is transmitted to the position t.
There was a problem in that it could have an adverse effect on II+ control. In order to suppress this resonance, it has been necessary to install a complex and expensive navigation circuit.

この発明は上記事情に基づいてなされたもので、設置ス
ペースを小さくすることができるとともに被位置検出体
に悪影響の及ぶような共振を引起すことのない位置検出
装置を提供することを目的とする。This invention was made based on the above circumstances, and aims to provide a position detection device that can reduce the installation space and does not cause resonance that would adversely affect the object to be positioned. .

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） この発明は上記問題点を解決するために、多数のスリッ
トが等間隔に形成され基台側に固定されるスケールと、
該スケールを挟んで被位置検出体と一体的に前記基台を
移動し、前記スリットを光学的に検知して２分のπラジ
アンの位相差を有する２種の検知信号を発生する２組の
フォトインタラプタが組込まれた複合フォトインタラプ
タとを有することを要旨とする。[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) In order to solve the above problems, the present invention provides a scale in which a large number of slits are formed at equal intervals and is fixed to the base side;
two sets of detection signals that move the base integrally with the object to be detected across the scale, optically detect the slit, and generate two types of detection signals having a phase difference of π/2 radian; The gist of the present invention is to have a composite photointerrupter in which a photointerrupter is incorporated.

（作用） スクールは基台側に固定され、２組のフォトインタラプ
タが組込まれたコンパクトな構成の複合フォトインタラ
プタが、そのスクールの長さ範囲内で移動して被位置検
出体の位置検出が行なわれるので、設置スペースが小さ
くされ、また位置検出の作用時に共振の発生することが
なくなる。(Function) The school is fixed to the base side, and a compact composite photointerrupter incorporating two sets of photointerrupters moves within the length of the school to detect the position of the object to be detected. Therefore, the installation space is reduced, and resonance does not occur during position detection.

（実施例） 以下、この発明の実施例を第１図ないし第５図に基づい
て説明する。(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described based on FIGS. 1 to 5.

この実施例は、情報処理装置にお【ノる光学ヘッドの位
置検出装置に適用されている。This embodiment is applied to an optical head position detection device used in an information processing device.

まず、第３図を用いて情報処理装置及び情報記憶媒体用
カートリッジ（以下、単にカートリッジという）の構成
から説明すると、情報処理装置１は、フロントパネルの
上部にカートリッジ挿脱口２が形成され、内部には情報
処理ｉ構としてのドライブベース機構３、媒体の取込／
装着１１構としてのローディング機構４及びこれらの機
構を駆動するための図示省略の制（社）装置等が装備さ
れている。First, the configuration of an information processing device and an information storage medium cartridge (hereinafter simply referred to as a cartridge) will be explained using FIG. Drive base mechanism 3 as an information processing structure, media import/
It is equipped with a loading mechanism 4 as a mounting mechanism 11 and a control device (not shown) for driving these mechanisms.

５はカートリッジであり、カートリッジ５内には情報記
憶媒体としての光ディスク６が収納されている。光ディ
スク６は、カートリッジ挿脱口２からカートリッジ５ご
と情報処理装置１に挿入されるものであり、カートリッ
ジ５ごと挿入された光ディスク６は、ローディング機構
４により、水平状態で所定位置まで自動的に取込まれる
。このとき、カートリッジ５を構成しているケース５ａ
、５ｂが、光ディスク６の回転中心部を露出するように
開状態とされる。そしてこの後、カートリッジ５は、挿
入方向と直交方向、即ち面方向に変位駆動されて光ディ
スク６がドライブベース機構３における図示省略のター
ンテーブルに装着されるように構成されている。5 is a cartridge, and an optical disc 6 as an information storage medium is housed in the cartridge 5. The optical disc 6 is inserted into the information processing device 1 along with the cartridge 5 through the cartridge insertion/ejection opening 2. The optical disc 6 inserted along with the cartridge 5 is automatically loaded into a predetermined position in a horizontal state by the loading mechanism 4. It will be done. At this time, the case 5a constituting the cartridge 5
, 5b are opened to expose the center of rotation of the optical disc 6. Thereafter, the cartridge 5 is displaced in a direction perpendicular to the insertion direction, that is, in a planar direction, so that the optical disc 6 is mounted on a turntable (not shown) in the drive base mechanism 3.

上述のドライブベース機構３には、上述のターンテーブ
ルを備えた媒体駆動手段の他に、被位置検出体としての
光学ヘッドを光ディスク６の半径方向に移動制御してそ
の記録股上の所定位置、即ち所定の記録トラックに対向
させ、記録膜に対する情報の書込み又は読出し等の所要
の情報処理を行なわせ得るようにした光学ヘッド駆動装
置が備えられている。In addition to the medium driving means equipped with the turntable, the drive base mechanism 3 controls the movement of an optical head as a position detection object in the radial direction of the optical disc 6 to a predetermined position on the recording crest of the optical disc 6. An optical head driving device is provided that faces a predetermined recording track and is capable of performing required information processing such as writing or reading information on a recording film.

゛そして、第４図及び第５図に示すように、光学ヘッド
駆動装置７に、その主要構成要素として、ガイド手段８
により光デイスク６０半径方向に往　。As shown in FIGS. 4 and 5, the optical head drive device 7 includes a guide means 8 as its main component.
The optical disk 60 moves in the radial direction.

復動自在に案内される光学ヘッド９と、この光学ヘッド
９を移動制御して光ディスク６の記録膜の所定位置に対
向させる光学ヘッド移動手段とじてのリニアモータ１６
と、このリニアモータ１６により移動される被位置検出
体としての光学ヘッド９の位置を検出する位置検出装置
１０とが備えられている。An optical head 9 guided in a reciprocating manner, and a linear motor 16 serving as an optical head moving means for controlling the movement of the optical head 9 to face a predetermined position on the recording film of the optical disk 6.
and a position detection device 10 that detects the position of the optical head 9 as a position detection object moved by the linear motor 16.

光学ヘッド９は、光学へラドベース１フ上に取付けられ
ており、上記のガイド手段８は、光学へラドベース１７
に装着された軸受面の断面が真円の真円軸受１８及び軸
受面の断面が長孔の長孔軸受１９と、基台２０上に保持
手段２１を介して両端部が保持され上記の真円軸受１８
及び長孔軸受１９をそれぞれ貫通される第１、第２のガ
イドシャフト２２ａ、２２ｂとで構成されている。The optical head 9 is mounted on the optical disc base 1, and the guide means 8 is mounted on the optical disc base 17.
A perfect circular bearing 18 whose bearing surface has a perfect circular cross section, a long hole bearing 19 whose bearing surface has a long hole in cross section, and a long hole bearing 19 whose both ends are held on a base 20 via a holding means 21, circular bearing 18
and first and second guide shafts 22a and 22b passing through the long hole bearing 19, respectively.

また、リニアモータ１６における駆動コイル２３が巻回
されたボビン２４の上部には腕部２５が連設され、リニ
アモータ１６はその移動部であるボビン２４の中心位置
が第１のガイドシャフト２２ａの真下又は真下よりもや
や外側寄りとなるように、その腕部２５の部分で光学へ
ラドベース１７の下面に連結されている。駆動コイル２
３に駆動電流が流れることにより、光学ヘッド９は、リ
ニアモータ１６に駆動されて、第４図中のＸ矢印方向、
即ち光ディスク６の半径方向に移動制御される。Further, an arm portion 25 is connected to the upper part of a bobbin 24 around which a drive coil 23 is wound in the linear motor 16, and the center position of the bobbin 24, which is a moving portion of the linear motor 16, is aligned with the first guide shaft 22a. The arm part 25 is connected to the lower surface of the optical base 17 so as to be directly below or slightly outside of the position directly below. Drive coil 2
3, the optical head 9 is driven by the linear motor 16 in the direction of the X arrow in FIG.
That is, the movement of the optical disc 6 in the radial direction is controlled.

次に、第１図及び第２図を用いて位置検出装置１０をさ
らに詳述する。Next, the position detection device 10 will be explained in further detail using FIGS. 1 and 2.

第１図中、１１は多数のスリット１２がピッチＰ１で等
間隔に形成されたスケールであり、スケール１１は、支
持部材２６を介して基台２０側に固定されている。また
、１３は複合フォトインタラプタであり、複合フォトイ
ンタラプタ１３には、それぞれスケール１１を間に挟む
ように光源と受光素子とが向い合わせに構成された第１
、第２のフォトインクラブタ１４．１５がスリットピッ
チＰ１の４分の１ピツチだけ配設間隔がずれるようにし
て内蔵されている。In FIG. 1, reference numeral 11 denotes a scale in which a large number of slits 12 are formed at equal intervals at a pitch P1, and the scale 11 is fixed to the base 20 side via a support member 26. Reference numeral 13 denotes a composite photointerrupter, and the composite photointerrupter 13 includes a first light source and a light receiving element facing each other with the scale 11 in between.
, second photo ink printers 14 and 15 are built in so that their arrangement intervals are shifted by one-fourth of the slit pitch P1.

そして、複合フォトインタラプタ１３は、取付板２７に
半田付けされ、この取付板２７がリニアモータ１６の腕
部２５にねじ止め固定されている。The composite photointerrupter 13 is soldered to a mounting plate 27, and the mounting plate 27 is fixed to the arm portion 25 of the linear motor 16 with screws.

したがって複合フォトインタラプタ１３は、リニア七−
夕１６の移動部であるボビン２４と一体、即ら、被位置
検出体である光学ヘッド９と一体的に移動する。Therefore, the composite photointerrupter 13 has a linear
It moves integrally with the bobbin 24, which is the moving part of the head 16, that is, integrally with the optical head 9, which is the position detection object.

また、腕部２５と反対側の光学へラドベース１７の側部
には、比較的小ざな寸法形状の遮光板２８が取付けられ
、この遮光板２８が往復動される移動路の両端位置には
、光学ヘッド９の移動終端検出用のフォトインタラプタ
２９がそれぞれ配置されている。なお、第４図には両端
位置の２個のフォトインタラプタのうち、その１個は図
示省略されている。Further, a light shielding plate 28 having a relatively small size and shape is attached to the side of the optical heliometer base 17 opposite to the arm part 25, and at both ends of the movement path where the light shielding plate 28 is reciprocated, A photointerrupter 29 for detecting the end of movement of the optical head 9 is arranged. Incidentally, in FIG. 4, one of the two photointerrupters at both end positions is omitted from illustration.

位置検出装置１０は、上述のように構成されているので
、リニアモータ１６により光学ヘッド９が移動制御され
ると、これと一体になって複合フォトインタラプタ１３
が移動し、第１、第２のフォトインタラプタ１４．１５
から、スリット１２の検知信号である第２図に承りよう
な三角波ａ、ｂ又は正弦波の信号が発生する。同図の三
角波ａ１ｂの波形中、ピーク点が、フォトインクラブタ
１４．１５がスリット１２の部分を通過したときの信号
電圧点であり、谷の最低点がスリット１２問の遮光部の
部分を通過したときの信号電圧点である。Since the position detection device 10 is configured as described above, when the movement of the optical head 9 is controlled by the linear motor 16, the composite photointerrupter 13 is integrated with the optical head 9.
moves, and the first and second photo interrupters 14.15
From this, a triangular wave a, b or a sine wave signal as shown in FIG. 2, which is the detection signal of the slit 12, is generated. In the waveform of the triangular wave a1b in the same figure, the peak point is the signal voltage point when the photo ink clubter 14.15 passes through the slit 12 part, and the lowest point of the valley is the signal voltage point when the photo ink clubter 14, 15 passes the slit 12 part. This is the signal voltage point when passing through.

そして、第１の７オトインタラプタ１４と第２の７オト
インタラブタ１５とは、スリットピッチＰ＋の４分の１
ビッヂ分だけ門隔がずれるように紀行されているので、
第１の７オトインタラプタ１４からの検知信号を三角波
ａとし、第２のフォトインクラブタ１５からの検知信号
を三角波すとすると、２つの三角波ａＸｂは、π／２ラ
ジアンだけ位相がずれた２種の信号となり、第１の７オ
トインタラプタ１４の検出位置の中間位置が第２のフォ
トインクラブタ１５で検出されて、光学ヘッド９の移動
位置が精度よく検出され、また両三角波信号ａ、ｂから
光学ヘッド９の移動制御方向も判別される。The first 7-way interrupter 14 and the second 7-way interrupter 15 are a quarter of the slit pitch P+.
Since the journey is made so that the gap between the gates is shifted by the amount of bit,
Assuming that the detection signal from the first 7-way interrupter 14 is a triangular wave a, and the detection signal from the second photoinkrater 15 is a triangular wave, the two triangular waves aXb are 2 with a phase shift of π/2 radians. The intermediate position of the detection position of the first 7-way interrupter 14 is detected by the second photo ink interrupter 15, and the moving position of the optical head 9 is detected with high accuracy. The movement control direction of the optical head 9 is also determined from b.

このように、この実施例の位置検出装置１０では、光学
ヘッド９の移動に伴なって紡くのは２つのフォトインタ
ラプタ１４．１５がコンパクトに内蔵された比較的小さ
な寸法形状の複合フォトインクラブタ１３であり、スリ
ット１２が形成されたスケール１１は基台２０側に固定
されているので、設置スペースの縮小化が図られる。ま
た、複合フォトインタラプタ１３は、上述のように比較
的小さな寸法形状である上、軽いものなので、位置検出
の作用時に光学ヘッド９とリニアモータ１６のボビン２
４との間で共振の発生することがなくなる。In this way, in the position detection device 10 of this embodiment, as the optical head 9 moves, a composite photo ink club having a relatively small size and shape in which two photo interrupters 14 and 15 are compactly built is spun. Since the scale 11 in which the slit 12 is formed is fixed to the base 20 side, the installation space can be reduced. In addition, the composite photointerrupter 13 has a relatively small size and shape as described above, and is also lightweight, so when the position detection is performed, the optical head 9 and the bobbin 2 of the linear motor 16
4, resonance will no longer occur.

また、移動終端検出用には、比較的小さな遮光板２８と
２つのフォトインタラプタ２９とがあればよいので、こ
れを加えても装置全体は小形コンパクトなものとなる。Further, since a relatively small light shielding plate 28 and two photointerrupters 29 are sufficient for detecting the end of movement, the entire device can be made small and compact even with these additions.

なお、上述の実施例では、位置検出装置を情報処理装置
における光学ヘッドの位置検出に適用したが、この発明
の位置検出装置は、往復移動する被位置検出体であれば
その他のものにも適用することができる。In the above-described embodiment, the position detection device is applied to detect the position of an optical head in an information processing device, but the position detection device of the present invention can also be applied to other objects as long as the object moves back and forth. can do.

また、この実施例は、上述の実施例に限定されるもので
はなく、この発明の要旨を変えない範囲で種々の変形実
施の再能なことは勿論である。Further, this embodiment is not limited to the above-described embodiment, and it goes without saying that various modifications can be made without departing from the gist of the invention.

［発明の効果］ 以上説明したように、この発明によれば、スケールは基
台側に固定され、２組の７オトインタラブタが組込まれ
たコンパクトな構成の複合フォトインタラプタが、その
スケールの長さ範囲内で移動して被位置検出体の位置検
出が行なわれるので、設置スペースを小さくすることが
できるとともに、位置検出の作用時に共振の発生するこ
とがなくなって被位置検出体等に悪影響を及ぼすことが
ないという利点がある。[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, the scale is fixed to the base side, and the composite photointerrupter with a compact structure in which two sets of 7-oto-interrupters are incorporated has a scale that is fixed to the base side. Since the position of the detected object is detected by moving within the range, the installation space can be reduced, and resonance does not occur during position detection, which can adversely affect the detected object. It has the advantage of not causing any adverse effects.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図ないし第５図はこの発明に係る位置検出装置の実
施例を示し、第１図は正面図、第２図はフォトインタラ
プタから得られる検知信号の波形図、第３図は位置検出
装置が適用された情報処理装置の斜視図、第４図は同上
情報処理装置において位置検出装置が組込まれている光
学ヘッド駆動装置を示づ斜視図、第５図は第４図のｖ−
ｖ線からみた図、第６図は従来の位置検出装置の正面図
、第７図は同上従来例が組込まれた光学ヘッド駆動装置
を承り斜視図である。 ９：光学ヘッド（被位置検出体）、 １０：位置検出装置、　　１１ニスケール、１２ニスリ
ツト、 １３：複合フォトインタラプタ、 １４．１５：２組のフォトインタラプタ、１６′：リニ
アモータ（光学ヘッド移動手段）、２０：基台。1 to 5 show an embodiment of the position detection device according to the present invention, FIG. 1 is a front view, FIG. 2 is a waveform diagram of a detection signal obtained from a photointerrupter, and FIG. 3 is a position detection device FIG. 4 is a perspective view showing an optical head drive device in which a position detection device is incorporated in the information processing device, and FIG.
6 is a front view of a conventional position detection device, and FIG. 7 is a perspective view of an optical head drive device in which the conventional example is incorporated. 9: Optical head (object to be positioned), 10: Position detection device, 11 scale, 12 scale, 13: Composite photo interrupter, 14.15: 2 sets of photo interrupters, 16': Linear motor (optical head moving means) , 20: Base.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 多数のスリットが等間隔に形成され基台側に固定される
スケールと、 該スケールを挟んで被位置検出体と一体的に前記基台を
移動し、前記スリットを光学的に検知して２分のπラジ
アンの位相差を有する２種の検知信号を発生する２組の
フォトインタラプタが組込まれた複合フォトインタラプ
タと を有することを特徴とする位置検出装置。[Scope of Claims] A scale having a large number of slits formed at equal intervals and fixed to a base; the base is moved integrally with the object to be detected across the scale, and the slits are optically moved. and a composite photointerrupter incorporating two sets of photointerrupters that generate two types of detection signals having a phase difference of π/2 radian.