JPS62126376A

JPS62126376A - 反射型光結合素子

Info

Publication number: JPS62126376A
Application number: JP60267660A
Authority: JP
Inventors: Akihiko Doi; 土肥　昭彦
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Automation Equipment Engineering Ltd
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba Intelligent Technology Co Ltd
Priority date: 1985-11-28
Filing date: 1985-11-28
Publication date: 1987-06-08

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の技術分野〕この発明は、基板上に、発光素子および少なくとも２つ
の受光素子を配設し、前記発光素子からの光が対象物で
反射した光を前記受光素子で受光し、これら受光した光
の光蓋差に基づき対象物の位置を検出する反射型光結合
素子に関する。

〔発明の技術的背景およびその問題点〕第７図および第
８図に従来の反射型光結合素子の一例を示す。

この従来素子では、基板１上の略中央部にＬＥＤ（Ｌｉ
ｇｈｔ　Ｅｍｉｔｔｉｎｇ　Ｄｌｏｄｅ）等の発光素子
２を配設し、その両側に２つの受光素子３ａ、３ｂを配
設し、これら発光素子２および受光素子３ａ、３ｂの上
からエポキシ樹脂等の保護膜４をコーティングするよう
にしている。

この反射型光結合素子は、該素子に対向する物体の位置
検出に用いられている。すなわち、上記光結合素子を所
定位置に固定し、この素子に対向して平行に移動する対
象物にミラー等の反射物を固着したとすると、光結合素
子の発光素子から照射された光は前記対象物に固着され
たミラーで反射した後、前記発光素子両側に設けられた
受光素子３ａ　、３ｂに入射されることになる。この際
、受光素子３　ａ　＊　３　ｂに夫々入射される光の光
蓋はミラーの位置すなわち対象物の位置の変化に応じて
変動する。したがって、これら受光素子３ａ＋３ｂの各
入射光量の差分をとることにより、対象物の位置を検出
することができる。

このような光結合素子は、例えば光デイスク装置の光学
ヘッド内に設けられた対物レンズの位置検出に用いられ
ている。

ところで、このような対象物の位置検出に用いられる従
来の光結合素子においては、発光素子２の無指向性によ
りて発光素子２から出た光のうち直接受光素子３ａ　＃
　３ｂに入射する光あるいは保護膜４０表面で反射した
後受光素子３ａ　、３ｂに入射する光の量が結構多く、
この為対象物で反射されて受光素子３ａ、３ｂに入射さ
れた信号成分に大きなバイアスを生じせしめることとな
っていた。そして、特に、この光結合素子が前記光学ヘ
ッドの対物レンズの位置検出に用いられるときなどにお
いては、対象物の微小な動きを精度良く検出しなければ
ならないのであるが、対象物の位置の変動に応じた信号
分の変化量に比べて、ノクイアス分の方が犬きくなシ、
この結果、信号の増幅や差分処理のような信号処理が非
常に難しくなり、対象物の位置に対応する信号分を正確
かつ精度良く取り出せないという欠点があった。

また、かかる従来の光結合素子が前記元ディスク装置の
光学ヘッドの対物レンズの位置検出に用いられる場合に
は、前述した原因によって対物レンズの位置を正確に検
出することが難しく、このためアクセスの際トラッキン
グ方向への動きが生じてトラックずれの原因となったり
、また信号処理に時間がかかるため高速アクセスへの妨
げとなっていた。

〔発明の目的〕

この発明は上記実情に鑑みてなされたもので。

発光素子から受光素子への直接入射光あるいは保護膜表
面での反射による受光素子への入射光を遮るようＫして
、バイアス分の無い信号の取出しが可能な反射型光結合
素子を提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

そこでこの発明では、発光素子と少なくとも２つの部分
で構成される受光素子との間に前記発光素子からの光を
遮断する遮光体を設けるようにして上記した目的を達成
するようにする。

〔発明の実施例〕

第１図および第２図に本発明にかかる反射型光結合素子
の一実施例を示す。

この第１図および第２図に示す実施例ではガラス表面を
工ｌキシコーティングした基板１上の略中央部に、例え
ばＬＥＤ等の発光素子２を設けるとともに、その両側に
２個の受光素子３ｍ、３ｂを配設するようにしている。

本実施例では、発光素子２と受光素子３ａ＊３ｂとの間
に、遮光板５魯。

５ｂを設け、これらの上からエポキシ樹脂等の保護膜４
をコーティングするようにしている。ここで、遮光体５
ａ、５ｂＧ’！グラスチツク等の絶縁体で構成するか、
あるいはステンレス等の導体で構成した場合は、その表
面を絶縁コーティングするか、他の部品すなわち受光素
子３ａｅ３ｂ、基板１と接する部分に絶縁材全界在させ
るようにしている。また、この遮光体５ａｔ５ｂの発光
素子２側の各表面は精度良く研磨されておシ、これによ
シ光の乱反射を防止するようにしている。尚、基板１は
プリント配線基板で１）、基板上の発光素子２、受光素
子３　ａ　ｅ　３　ｂを回路接続する電気的結線が行な
われている。

かかる実施例によれば、発光素子２から受光素子３ａ＊
３ｂへの直接入射およびエポキシ４表面での反射による
受光素子３ｓ＊３ｂへの入射を適格に防止することがで
き、これによりバイアス分のない良質の信号を取出すこ
とができるようになる。

次に、第３図に本発明の他の実施例を示す。第３図ｂ）
　ａ　（ｂ）　＊　（ｃ）　ｅ　（ｄ）は夫々、平面図
でありこれら各実施例においては、発光素子２の囲シに
４個の受光素子３　ａ　＋　３　ｂ　ａ　３　ｅおよび
３ｄを配設し、該光結合素子に対向配置した対象物のＸ
方向およびＹ方向の２方向の位置検出を行なえるように
した。すなわち、これら実施例素子においては、受光素
子３ａおよび３ｃの各出力の和Ｇ０と受光素子３ｂおよ
び３ｄの各出力の和Ｇｂｄとの差分値（Ｇａｃ　−Ｇｙ
　）に基づき対象物のＸ方向の位置を検出し、また、受
光素子３ａおよび３ｂの各出力の和ＧＩＬｂと受光素子
３ｃおよび３ｄの各出力の和Ｇｃｄとの差分値（Ｇａｂ
　　’ｃｄ）に基づき対象物のＹ方向の位置を検出する
ようにしている。これら各実施例素子においても発光素
子２と受光素子３１〜３ｄとの間に遮光体５を設け、こ
れにより発光素子２から受光素子３１〜３ｄへの洩れ光
を遮断するようにしている。

次に、かかる第３図（ａ）に示す実施例素子を光デイス
ク装置の光ピツクアップ部分の対物レンズ位置検出に適
用した場合について説明する。

最初に、第４図に従って光デイスク装置の信号検出の原
理について説明する。

第４図において、円盤状のディスク１００表面には長方
形の穴（ピット）が同心円状あるいはら旋状に並んでお
り、このピットの有無により１と０との区別する。

半導体レーザー１１から発せられたレーザー光束りはコ
リメートレンズ１２およびハーフプリズム１３を順次通
過した後対物レンズ１４によって情報記憶媒体（ディス
ク）１０上に集束される。

また、このディスク１０から反射されたレーザー光束り
は再び対物レンズ１４を通過してハーフプリズム１３に
戻される。そして、このハーフプリズム１３で反射され
たレーザー光束りは集光レンズ１５およびシリンドリカ
ルレンズ１６を順次弁して光検出器１７上に照射される
。そして、該光検出器１７で電気信号に変換された光の
濃淡信号はその後図示しない復調回路および信号処理回
路を介することによシ情報再生のための信号として送出
されることになる。すなわち、光デイスク装置では、光
が対物レンズ１４により、ピットに照射された時ピット
のエツジの部分に当った光は乱反射または拡散され、ピ
ット外の平らな所で正反射される光に比べ光量が減少す
る。この光量差を光検出器１７で電気信号に変換し、情
報を再生する。

次に、上記対物レンズ１４をディスク１０の径方向即ち
トラッキング方向および光軸方向すなわちフォーカッレ
ンズ方向に移動させる対物レンズ駆動袋［２０に前記ｇ
３図（、）に示す実施例素子を設け、対物レンズ１４の
トラッキング方向およびフォーカッレンズ方向の位置検
出を行なうようにしたものを第５図および第６図に示す
。

第５図および第６図に示すように、対物レンズ１４は保
持枠２１に保持され、この保持枠２１は一端が固定され
た一対の平行板ばね２２．２２の他端に取付けられてい
る。したがって、対物レンズ１４は、矢印Ａで示すよう
に、その径方向すなわちトラッキング方向に変位可能と
なっている。

また、上記保持枠２１には可動磁性体２３が設けられて
おり、この可動磁性体２３の近傍にはこれを取囲む状態
でこの可動磁性体２３と共働する一対のヨーク２４．２
４および一対の永久磁石２５゜２５が固定的に配設され
ている。また、ヨーク２４．２４にはコイル２６．２６
が巻回されている。そして、コイル２６．２６にトラッ
クずれに対応した電流を流すことによって対物レンズ１
４をその径方向に所定量だけ移動させることができに固
定されている。この中枠２７は一対の渦巻状ばね２８．
２８ｅ介して外枠２９に支持され、これにより対物レン
ズ１４は、矢印Ｂで示すように、光軸方向に変位自在と
なっている。さらに、中枠２７にＵ　ＩＪング３０を介
してコイル３１が装着され、一方、外枠２９には上記コ
イル３１と共働する永久磁石３２およびヨーク３３．３
３が取付けられている。そして、コイル３１にフォーカ
スずれに対応した電流を流すことにより対物レンズ１４
をその光軸方向に所定量だけ移動させることができるよ
うになっている。

ところで、この対物レンズ駆動装置２０のフレーム４０
は、前記対物レンズのトラッキング方向Ａおよびフォー
カッレンズ方向Ｂの位置が検知されるべく、前記可動磁
性体２３０表面に固着されたミラー４２に対向する部分
４１が取り除かれており、この部分４１に第３図（ａｌ
に示す光結合素子の基板１を固着するようにする。この
光結合素子は前述したように、発光素子２．４つの受光
素子３８〜３ｄ、保護膜４および遮光体５で構成されて
おり１発光ぶ子２から照射された光はコイル表面に配設
されたミラー４２で反射した後４個の受光素子３８〜３
ｄに入射されることになる。前記可動磁性体２３は対物
レンズ１４と一体となってトラッキング方向Ａおよびフ
ォーカソレング方向Ｂへ移動されるため、４つの受光素
子３ａ〜３ｄの出力を前述した態様で差分処理すること
によシ対物レンズ１４のドラッギング方向Ａおよびフォ
ーカノシ／グ方向の位置を検出することができる。

この光結合素子には前述した如く、遮光体５が設けられ
ているため、受光素子３８〜３ｄの出力からはバイアス
分のない良質の信号が得られることになり、これにより
対物レンズの正確な位置検出を行なうことができるとと
もに、該検出出力に基づき前記トラッキング方向および
フォーカッレング方向の移動機構を駆動することにより
、トラッキング動作およびフォーカソレング動作を安定
かつ正確になし得るようになる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明にかかる反射型光結合素
子によれば、発光素子と受光素子との間に遮光体を設け
るようにしたので１発光素子からの直接光および採機膜
表面での反射光が受光素子に入射されるのを確実に遮断
することができこれにより受光素子の出力信号に現れる
バイアス分を抑制し、信号分のみの良質な受光出力を得
ることができるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる反射型光結合素子の一実施例を
示す平面図、第２図は同断面図、第３図（ａ）　、　Ｔ
ｂ）　、　（ｅ）および（ｄｉ−を夫々本発明の他の実
施例を示す平面図、第４図は光デイスク装置の光学ヘッ
ドを概略的に示す構成図、第５図は本発明が適用される
対物レンズ駆動装置の一例を示す平面図、第６図は同断
面図、第７図は従来の反射型光結合素子の一例を示す平
面図、第８図は同断面図である。１・・・基板、２・・・発光素子、３・・・受光素子、
４・・・保ム膜、５・・・遮光体、１０・・・情報記録
媒体、１１・・・レーザ、１２・・・コリメートレンズ
、１３・・・バーフグリズム、１４・・・対物レンズ、
１５・・・集光レンズ、１６・・・シリンドリカルレン
ズ、１７・・・光検出器、２０・・・対物レンズ駆動装
置、４２・・・ミラーｌ、・：：、− 代理人　弁理士　木　村　高　久　　　　、″第２図Ｘｘ（Ｑ）（ｂ）Ｘ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　Ｘ（Ｃ
）　　　　　　　　　　　　　　　（ｄ）第５図第６図第８図

Claims

【特許請求の範囲】

基板上に発光素子を配設するとともに、該基板上の前記
発光素子の囲りに少なくとも２つの受光素子を配設し、
これら発光素子および受光素子を所定の保護膜でコーテ
ィングし、前記発光素子の照射光が対象物で反射した光
を前記少なくとも２つの受光素子で受光することにより
前記対象物の位置を検出する反射型光結合素子において
、前記発光素子と受光素子との間に前記発光素子からの
光を遮光する遮光体を設けて成る反射型光結合素子。