(57)【要約】【課題】光ビームの２次元方向の移動位置を広範囲にかつ高精度で検出できる光センサを提供する。【解決手段】光源１０と、光源１０からの光ビームを受光する受光素子２４とを有し、受光素子２４の出力に基づいて入射する光ビームの２次元方向の移動位置を検出する光センサ３８において、受光素子２４の受光領域３０を、第１の方向Ｘに平行な第１の分割線４０で第１の領域Ａおよび第２の領域Ｂに分割すると共に、第１の領域Ａおよび第２の領域Ｂの少なくとも一方を第１の分割線４０に対して傾斜した第２の分割線４２で分割する。【選択図】図１０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、該光源からの光ビームを受光する受光素子とを有し、該受光素子の出力に基づいて入射する光ビームの２次元方向の移動位置を検出する光センサにおいて、
前記受光素子の受光領域は、第１の方向に平行な第１の分割線で分割された第１の領域および第２の領域を有し、前記第１の領域および前記第２の領域の少なくとも一方は前記第１の分割線に対して傾斜した第２の分割線で分割されていることを特徴とする光センサ。
【請求項２】
前記受光領域の出力に基づいて、前記第１の方向および該第１の方向に垂直な第２の方向における光ビームの位置に関連する情報を出力することを特徴とする請求項１に記載の光センサ。
【請求項３】
前記第２の分割線で分割された少なくとも２つの領域の出力差に基づいて前記第１の方向における光ビームの位置に関連する情報を出力し、前記第１の領域と前記第２の領域との出力差に基づいて前記第２の方向における光ビームの位置に関連する情報を出力することを特徴とする請求項２に記載の光センサ。
【請求項４】
光源と、該光源からの光ビームを受光する受光素子とを有し、該受光素子の出力に基づいて入射する光ビームの２次元方向の移動位置を検出する光センサにおいて、
前記受光素子の受光領域は、第１の方向に平行な２本の第１の分割線で分割された第１の領域、第２の領域および第３の領域を有すると共に、中央の前記第２の領域は、前記第１の分割線に対して傾斜した第２の分割線で分割されていることを特徴とする光センサ。
【請求項５】
前記受光領域の出力に基づいて、前記第１の方向および該第１の方向に垂直な第２の方向における光ビームの位置に関連する情報を出力することを特徴とする請求項４に記載の光センサ。
【請求項６】
前記第２の分割線で分割された前記第２の領域の少なくとも２つの領域の出力差に基づいて前記第１の方向における光ビームの位置に関連する情報を出力し、前記第２の領域の両側に位置する前記第１の領域および前記第３の領域の出力差に基づいて前記第２の方向における光ビームの位置に関連する情報を出力することを特徴とする請求項５に記載の光センサ。
【請求項７】
光源と、該光源からの光ビームを受光する受光素子とを有し、該受光素子の出力に基づいて入射する光ビームの２次元方向の移動位置を検出する光センサにおいて、
前記受光素子の受光領域は、第１の方向に平行な２本の第１の分割線で分割された第１の領域、第２の領域および第３の領域を有し、
前記第２の領域の両側に位置する前記第１の領域および前記第３の領域の出力に基づいて前記第１の方向とほぼ直交する第２の方向における光ビームの位置に関連する情報を出力し、前記第２の領域の出力に基づいて前記第１の方向における光ビームの位置に関連する情報を出力することを特徴とする光センサ。
【請求項８】
前記第２の領域は、位置検出素子からなることを特徴とする請求項７に記載の光センサ。
【請求項９】
前記第１の領域および前記第３の領域は、フォトダイオードからなることを特徴とする請求項７または８に記載の光センサ。
【請求項１０】
前記第１の方向における光ビームの位置検出範囲が、前記第２の方向における光ビームの位置検出範囲よりも大きいことを特徴とする請求項２，３，５〜９のいずれか一項に記載の光センサ。
【請求項１１】
前記受光領域に入射する光ビームのスポットは、前記第１の方向よりも前記第２の方向が大きい形状であることを特徴とする請求項２，３，５〜１０のいずれか一項に記載の光センサ。
【請求項１２】
固定部に対して可動する可動部と、該可動部の位置および／または傾き量を検出する請求項１〜１１のいずれか一項に記載の光センサとを有することを特徴とするアクチュエータ。
【請求項１３】
前記可動部は、少なくとも光学素子を有することを特徴とする請求項１２に記載のアクチュエータ。
【請求項１４】
前記光学素子は、ミラーであることを特徴とする請求項１３に記載のアクチュエータ。
【請求項１５】
前記光センサの一部が、前記可動部の重心に対して前記光学素子とは反対側において前記可動部に配置されていることを特徴とする請求項１３または１４に記載のアクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、光磁気ディスク、追記型ディスク、ＤＶＤ等の光記録媒体に対して情報を記録および／または再生する情報記録再生装置に使用する対物レンズアクチュエータや、光通信用の光偏向機等の光学装置に使用するガルバノミラーや、リニアステージ等に使用する移動ステージ等、の可動部の位置および／または傾き等を検出するのに好適な光センサおよびそれを用いたアクチュエータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
情報記録再生装置等の対物レンズをフォーカス方向および／またはトラッキング方向に駆動する対物レンズアクチュエータや、ミラーを傾けて反射光を偏向制御するガルバノミラーや、移動ステージ等においては、可動部の位置や傾きを検出したり、あるいは可動部の駆動を制御したりするためにセンサが用いられており、そのセンサとして、高精度で非接触である光センサが多用されている。
【０００３】
その従来の光センサを用いたアクチュエータとしては、例えば、図１９に示すようなチルトセンサ装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
このチルトセンサ装置は、光ディスク１０１をターンテーブル１０２に載置してスピンドルモータ１０３により回転させながら、記録または再生用のレーザビームを対物レンズ１０５により、光ディスク１０１の上側基板１０１ａと下側基板１０１ｂとの間の信号面１０１ｃに集光して情報の記録または再生を行う光ピックアップにおいて、対物レンズ１０５の光軸に対する記録面１０１ｃの傾きを検出して、対物レンズ１０５の光軸の向きを調整するものである。
【０００５】
図１９において、メインレーザ発光ダイオード１１１から出射された波長４０５ｎｍの記録または再生用のメインレーザビームＭＬは、コリメータレンズ１１２により平行光にされた後、ハーフミラー１１３を透過し、さらにダイクロイックミラー１１４を透過して立ち上げミラー１１５で反射されて対物レンズ１０５により光ディスク１０１の記録面１０１ｃに集光される。
【０００６】
対物レンズ１０５は、図示しないフォーカスアクチュエータ等によりフォーカス方向に駆動可能になっていると共に、チルトアクチュエータ１２０より光ディスク１０１のラジアル方向およびタンジェンシャル方向における光軸の傾きを調整するように駆動可能になっている。
【０００７】
光ディスク１０１の記録面１０１ｃで反射される戻りメインレーザビームＭＬ′は、対物レンズ１０５を経て立ち上げミラー１１５で反射された後、ダイクロイックミラー１１４を透過し、さらにハーフミラー１１３で反射されて集光レンズ１２１により分割フォトディテクタ１２２上に集光され、その出力に基づいてＲＦ信号やフォーカスエラー信号等が検出される。
【０００８】
一方、サブレーザ発光ダイオード１２５から出射された波長６５０ｎｍのサブレーザビームＳＬは、コリメータレンズ１２６で平行光にされて、ハーフミラー１２７で反射された後、ダイクロイックミラー１１４で反射され、さらに立ち上げミラー１１５で反射されて対物レンズ１０５により光ディスク１０１の記録面１０１ｃにデフォーカス状態で集光される。
【０００９】
光ディスク１０１の記録面１０１ｃで反射される戻りサブレーザビームＳＬ′は、対物レンズ１０５を経て立ち上げミラー１１５で反射された後、ダイクロイックミラー１１４で反射され、さらにハーフミラー１２６を透過して集光レンズ１２８により４分割フォトディテクタ１２９上に集光され、その出力に基づいて光ディスク傾き検出信号作成部１３０により、対物レンズ１０５の光軸に対する記録面１０１ｃのラジアル方向およびタンジェンシャル方向における傾きが検出され、それらの傾き信号に基づいてチルト制御部１３１によりチルトアクチュエータ１２０を介して対物レンズ１０５が駆動されて、光ディスク１０１のラジアル方向およびタンジェンシャル方向における対物レンズ１０５の光軸の傾きが調整されるようになっている。
【００１０】
また、従来の光センサを用いたアクチュエータとして、例えば、図２０に示すような位置検出器も知られている（例えば、特許文献２参照）。
【００１１】
この位置検出器は、光ピックアップ装置における対物レンズのトラッキング方向Ｔｒの位置を検出するもので、対物レンズ（図示せず）はフォーカスバネ１４１を介してフォーカス方向Ｆｏに変位可能に回動板１４２に支持されており、回動板１４２は回動軸１４３によりトラッキング方向Ｔｒに変位可能にアクチュエータベース（図示せず）に支持されている。
【００１２】
また、回動板１４２には発光素子１４４が取り付けられており、この発光素子１４４からの出射光１４５を受光するようにアクチュエータベースに受光素子１４６が取り付けられている。受光素子１４６は、発光素子１４４の出射光１４５の光軸がトラッキングにより移動する方向１４７に対して傾斜した分割線１４８で２分割された受光部１４９ａ，１４９ｂを有しており、これら受光部１４９ａ，１４９ｂの出力差に基づいて対物レンズのトラッキング方向Ｔｒの位置を検出するようにしている。
【特許文献１】特開２００２−３３４４６４号公報
【特許文献２】特開平５−２１０８６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、上記特許文献１に開示のチルトセンサ装置にあっては、対物レンズ１０５の光軸に対する記録面１０１ｃのラジアル方向およびタンジェンシャル方向における２方向の傾きは検出できても、その検出範囲が最大でも４分割フォトディテクタ１２９の受光面上における戻りサブレーザビームＳＬ′の直径までとなる。
【００１４】
このため、４分割フォトディテクタ１２９の受光面上における戻りサブレーザビームＳＬ′の直径を小さくすると、検出範囲が狭くなって、広範囲に亘って傾きを検出できなくなり、また、逆に戻りサブレーザビームＳＬ′の直径を大きくすると、検出範囲は広くできても、４分割フォトディテクタ１２９が大きくなって、結果として光ピックアップが大型化するという問題がある。
【００１５】
また、上記特許文献２に開示の位置検出器にあっては、受光素子１４６の分割線１４８を、トラッキングによる出射光１４５の光軸の移動方向１４７に対して傾斜させているので、この分割線１４８を上記移動方向１４７に対して直交させる場合と比較して、トラッキングによって発光素子１４４からの出射光１４５が分割線１４８と交わる範囲が広くなり、広範囲に亘って対物レンズのトラッキング方向Ｔｒの位置を検出することが可能となる。
【００１６】
しかしながら、この位置検出器は、受光素子１４６に入射する出射光１４５の一方向の移動位置しか検出できないため、２次元方向の位置を検出する場合には適用できないことになる。なお、入射光束の２次元方向の位置を検出するものとして、２次元ＰＳＤ（位置検出素子）（例えば、浜松ホトニクス社製のＳ５９９０等）もあるが、この２次元ＰＳＤは１次元ＰＳＤに比べて受光面の位置検出の歪みが大きく、位置検出誤差が大きいため、高精度の位置検出は困難である。
【００１７】
したがって、上述した事情に鑑みてなされた本発明の目的は、光ビームの２次元方向の移動位置を広範囲にかつ高精度で検出できる光センサおよびそれを用いたアクチュエータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記目的を達成する請求項１に係る発明は、光源と、該光源からの光ビームを受光する受光素子とを有し、該受光素子の出力に基づいて入射する光ビームの２次元方向の移動位置を検出する光センサにおいて、
前記受光素子の受光領域は、第１の方向に平行な第１の分割線で分割された第１の領域および第２の領域を有し、前記第１の領域および前記第２の領域の少なくとも一方は前記第１の分割線に対して傾斜した第２の分割線で分割されていることを特徴とするものである。
【００１９】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の光センサにおいて、前記受光領域の出力に基づいて、前記第１の方向および該第１の方向に垂直な第２の方向における光ビームの位置に関連する情報を出力することを特徴とするものである。
【００２０】
請求項３に係る発明は、請求項２に記載の光センサにおいて、前記第２の分割線で分割された少なくとも２つの領域の出力差に基づいて前記第１の方向における光ビームの位置に関連する情報を出力し、前記第１の領域と前記第２の領域との出力差に基づいて前記第２の方向における光ビームの位置に関連する情報を出力することを特徴とするものである。
【００２１】
請求項４に係る発明は、光源と、該光源からの光ビームを受光する受光素子とを有し、該受光素子の出力に基づいて入射する光ビームの２次元方向の移動位置を検出する光センサにおいて、
前記受光素子の受光領域は、第１の方向に平行な２本の第１の分割線で分割された第１の領域、第２の領域および第３の領域を有すると共に、中央の前記第２の領域は、前記第１の分割線に対して傾斜した第２の分割線で分割されていることを特徴とするものである。
【００２２】
請求項５に係る発明は、請求項４に記載の光センサにおいて、前記受光領域の出力に基づいて、前記第１の方向および該第１の方向に垂直な第２の方向における光ビームの位置に関連する情報を出力することを特徴とするものである。
【００２３】
請求項６に係る発明は、請求項５に記載の光センサにおいて、前記第２の分割線で分割された前記第２の領域の少なくとも２つの領域の出力差に基づいて前記第１の方向における光ビームの位置に関連する情報を出力し、前記第２の領域の両側に位置する前記第１の領域および前記第３の領域の出力差に基づいて前記第２の方向における光ビームの位置に関連する情報を出力することを特徴とするものである。
【００２４】
請求項７に係る発明は、光源と、該光源からの光ビームを受光する受光素子とを有し、該受光素子の出力に基づいて入射する光ビームの２次元方向の移動位置を検出する光センサにおいて、
前記受光素子の受光領域は、第１の方向に平行な２本の第１の分割線で分割された第１の領域、第２の領域および第３の領域を有し、
前記第２の領域の両側に位置する前記第１の領域および前記第３の領域の出力に基づいて前記第１の方向とほぼ直交する第２の方向における光ビームの位置に関連する情報を出力し、前記第２の領域の出力に基づいて前記第１の方向における光ビームの位置に関連する情報を出力することを特徴とするものである。
【００２５】
請求項８に係る発明は、請求項７に記載の光センサにおいて、前記第２の領域は、位置検出素子からなることを特徴とするものである。
【００２６】
請求項９に係る発明は、請求項７または８に記載の光センサにおいて、前記第１の領域および前記第３の領域は、フォトダイオードからなることを特徴とするものである。
【００２７】
請求項１０に係る発明は、請求項２，３，５〜９のいずれか一項に記載の光センサにおいて、前記第１の方向における光ビームの位置検出範囲が、前記第２の方向における光ビームの位置検出範囲よりも大きいことを特徴とするものである。
【００２８】
請求項１１に係る発明は、請求項２，３，５〜１０のいずれか一項に記載の光センサにおいて、前記受光領域に入射する光ビームのスポットは、前記第１の方向よりも前記第２の方向が大きい形状であることを特徴とするものである。
【００２９】
さらに、上記目的を達成する請求項１２に係るアクチュエータの発明は、固定部に対して可動する可動部と、該可動部の位置および／または傾き量を検出する請求項１〜１１のいずれか一項に記載の光センサとを有することを特徴とするものである。
【００３０】
請求項１３に係る発明は、請求項１２に記載のアクチュエータにおいて、前記可動部は、少なくとも光学素子を有することを特徴とするものである。
【００３１】
請求項１４に係る発明は、請求項１３に記載のアクチュエータにおいて、前記光学素子は、ミラーであることを特徴とするものである。
【００３２】
請求項１５に係る発明は、請求項１３または１４に記載のアクチュエータにおいて、前記光センサの一部が、前記可動部の重心に対して前記光学素子とは反対側において前記可動部に配置されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００３３】
本発明によれば、光ビームの２次元方向の移動位置を広範囲にかつ高精度で検出できる光センサを提供できると共に、それを用いたアクチュエータを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、本発明の実施の形態について、図１乃至図１８を参照して説明する。
【００３５】
（第１実施の形態）
図１乃至図１３は本発明の第１実施の形態を示すものである。本実施の形態は、２次元のレーザスキャナに用いられるアクチュエータとしてのガルバノミラー１を示すもので、図１はガルバノミラー１をミラー３の正面斜め上方から見た斜視図、図２はガルバノミラー１を背面側から見た斜視図、図３はガルバノミラー１の全体の分解斜視図、図４は可動部２の分解斜視図、図５はガルバノミラー１をミラー３の回転中心Ｇを通るＸ−Ｚ平面で切った断面斜視図、図６は同じく回転中心Ｇを通るＹ−Ｚ平面で切った断面平面図、図７は図５に示す状態から可動部２がＹ軸回りに回転した状態を示す断面平面図、図８は駆動手段を示す斜視図、図９（Ａ），（Ｂ）は同じく駆動手段を示す平面図、図１０はＬＥＤユニット９の分解斜視図、図１１は光センサ３８を示す図、図１２は受光素子２４の受光領域３０の構成を示す図、図１３（Ａ），（Ｂ）は光センサ３８によるＸ方向位置ＳｘおよびＹ方向位置Ｓｙの検出特性を示す図である。
【００３６】
本実施の形態のガルバノミラー１は、１つのミラー３を有しており、その表面には平面状の反射面３ａを有している。図１に示すように、ミラー３は水平方向であるＸ軸の回りのθｘ方向と、それと直交する垂直方向であるＹ軸の回りであるθｙ方向との２方向に傾き可能に構成されており、Ｘ軸およびＹ軸は、傾きの回転中心Ｇを通っている。なお、反射面３ａに垂直な方向をＺ軸とする。
【００３７】
このガルバノミラー１は、外部の光源であるレーザ３１から出射されてコリメータレンズ３２で平行光にされた光３４を、反射面３ａで反射させて、その反射光３４ａを平面状のスクリーン３３に投射するもので、反射面３ａをθｘ方向に傾けて反射光３４ａをスクリーン３３上で上下方向であるＹ２方向に移動させ、反射面３ａをθｙ方向に傾けて反射光３４ａをスクリーン３３上で左右方向であるＸ２方向に移動させることにより、反射光３４ａを２方向に傾き制御して、スクリーン３３上に投射される光を２方向に移動制御するものである。
【００３８】
先ず、ガルバノミラー１の構成について、ほぼ組み立て順に従って説明する。
【００３９】
ミラー３を保持するホルダ４は、高剛性で軽量化を図るため、マグネシウムダイキャスト製とされ、そのＹ方向両側には、ほぼＸ−Ｚ面に平行なコイル固定面４ｂが形成されており、そのコイル固定面４ｂに四角い枠状に巻回されたＥＬコイル７が、その内側を突起４ｃで位置決めされて接着固定される。また、ＥＬコイル７上には、扇型の中心部をカットしたような形状に巻回されたＡＺコイル８が、その内側を突起４ｄで位置決めされて接着固定される。
【００４０】
ホルダ４には、Ｚ（−）方向の中心部にピボット取り付け部４ｅが形成されており、このピボット取り付け部４ｅにピボット６の一端が接着固定される。ピボット６には、その中央部にほぼ鼓型の屈曲部６ａが形成されていると共に、中心にはバネ用のステンレス製のワイヤ１３が、両端をピボット６から突出して設けられ、そのＺ（＋）方向の一端１３ａが、ピボット６をピボット取り付け部４ｅに接着固定する際に、ホルダ４の穴４ｆに挿入されて接着される。このピボット６は、熱硬化型のシリコンゴムにより金型を用いて成型され、その成型の際にピボット６の中心に屈曲部６ａの直径に対しほぼ１／１０の直径のワイヤ１３がインサート成型される。本実施の形態では、ピボット６の屈曲部６ａの直径が１ｍｍとなっており、ワイヤ１３の直径は０.１ｍｍとなっている。
【００４１】
ミラー３は、シリコンウェハの表面に反射面３ａを構成する金または誘電多層膜の反射コートが施された後、長方形にカットされて形成され、ホルダ４のＺ（＋）側に形成された貼り付け面４ａにシリコン系の接着剤にて接着固定される。
【００４２】
ホルダ４には、Ｚ（−）方向の中央部にフレキ取り付け部４ｇが形成されており、このフレキ取り付け部４ｇにフレキシブル基板５の中央部に位置する四角い枠状の取り付け部５ａが接着される。取り付け部５ａには、図示しないハンダ付けランドが設けられており、そのハンダ付けランドに合計２個のＥＬコイル７および合計４個のＡＺコイル８の端末がハンダ付けされる。フレキシブル基板５には、その両側に２個の固定部５ｃが形成されており、これら取り付け部５ａと固定部５ｃとは、図４に示すような屈曲した形状の変形可能な４本の連結部５ｂで連結される。
【００４３】
ホルダ４を支持する固定部であるベース２１は、ホルダ４と同じマグネシウムダイキャスト製でほぼ四角い枠状に形成されている。ベース２１には、そのＹ方向の両端内壁に鉄板からなる平板状のヨーク２８が接着され、そのヨーク２８の表面にマグネット２７が接着される。
【００４４】
マグネット２７は、図３に示すように、その表面をＺ方向に２分割して着磁されている。これらＹ方向に対向する２つのマグネット２７は、異極面が向かい合い、かつ対応するＡＺコイル８と間隔を有して対向するように配置される。
【００４５】
ベース２１には、その中央に、両側の壁を連結してバー２１ｂが設けられ、このバー２１ｂにホルダ４が組み付けられる。すなわち、ホルダ４のＺ（−）方向に突出した４本の互いに離間したポスト４ｈの間にバー２１ｂが位置するように、ホルダ４が組み付けられて、ピボット６のＺ（−）方向の一端が、バー２１ｂに形成したピボット取り付け部２１ｃに接着固定され、その際にワイヤ１３のＺ（−）方向の一端１３ａも、バー２１ｂに形成された穴２１ｄに挿入されて接着される。また、フレキシブル基板５の固定部５ｃは、ベース２１のフレキ固定部２１ｅに接着固定される。
【００４６】
ホルダ４の４本のポスト４ｈには、光センサ３８を構成するＬＥＤユニット９が保持される。ＬＥＤユニット９は、銅製のバランサ１２を有しており、このバランサ１２に４角がカットされた基板１１が貼り付けられて、この基板１１に光源である波長９００ｎｍの赤外の光ビームを出射するＬＥＤ１０がハンダ付けされる。また、バランサ１２には、その中央部にＬＥＤ１０から放射される光ビームの断面形状を整形する絞り１２ａが形成されている。なお、絞り１２ａは、Ｘ方向に比べてＹ方向の寸法が２倍大きな楕円状となっている。また、基板１１とフレキシブル基板５の取り付け部５ａとは、図示しないリード線により電気的に接続される。
【００４７】
ＬＥＤユニット９は、バランサ１２の四隅をホルダ４の４本のポスト４ｈに接着固定されて保持され、これによりベース２１に設けたバー２１ｂを、ホルダ４の４本のポスト４ｈとＬＥＤユニット９とに囲まれた空間に隙間を持って位置される。
【００４８】
上記のホルダ４、ミラー３、ＥＬコイル７、ＡＺコイル８、ＬＥＤユニット９、フレキシブル基板５の取り付け部５ａ、ピボット６の一端で可動部２が構成され、この可動部２がベース２１に対して２方向に傾き移動される。
【００４９】
また、ベース２１のＺ（−）方向の面には、基板ユニット２２が４本のビス３５により固定される。基板ユニット２２には基板２３が設けられており、そのＬＥＤユニット９と向かい合う面には、ＬＥＤユニット９とともに光センサ３８を構成する受光素子２４がハンダ付けされ、それと反対側の面には受光素子２４のプリアンプやＥＬコイル７、ＡＺコイル８のドライブ回路、およびＬＥＤ１０のドライブ回路などの電気回路２５と、コネクタ２６とが配置される。また、基板２３は、フレキシブル基板５の固定部５ｃと図示しないケーブルを介して電気的に接続される。なお、受光素子２４は、その内部にシリコン基板上に分割された受光領域３０を有するシリコンＰＩＮフォトダイオードをもって構成されている。
【００５０】
以下、可動部２について、さらに詳細に説明する。
【００５１】
上述したように、可動部２は、ピボット６および金属の細いワイヤ１３により２方向に傾き可能にベース２１に支持されている。ピボット６は、その中央部の屈曲部６ａが鼓型で回転中心Ｇを中心にθｘ、θｙ方向に容易に傾き変形できるようになっており、ワイヤ１３は、ピボット６の中心にインサートされている。また、可動部２の重心は、回転中心Ｇと一致させており、可動部２の慣性主軸は、Ｘ軸、Ｙ軸に一致させてある。したがって、可動部２を傾き駆動したとき、不要な共振が発生しにくい構造となっている。
【００５２】
ここで、ピボット６の撓みのバネ定数は、断面二次モーメントとヤング率とに比例し、断面２次モーメントは、円形断面の半径の４乗に比例する。また、ピボット６が延在するＺ方向のバネ定数は、ヤング率と断面積（円形断面の半径の２乗）とに比例する。本実施の形態では、ワイヤ１３の直径を屈曲部６ａの直径のほぼ１／１０としているので、θｘ、θｙ方向のバネ定数の増加に比べて、Ｚ方向の伸びのバネ定数を高くすることができる。したがって、可動部２がＺ方向に振動する共振周波数を高くできるので、ガルバノミラー１に外部からＺ方向の振動が加わった時の可動部２のＺ方向振動量を小さくでき、安定した傾き制御特性を得ることができる。
【００５３】
マグネット２７は、図８に示すようにＺ方向に２分割された磁極面を有して、ＡＺコイル８に間隔を有して対向配置されており、Ｙ軸方向に対向する２つのマグネット２７は異極面が向かい合うように配置されている。また、ＡＺコイル８は、扇型の中心部をカットしたような形状に巻回されており、その斜めの２つの有効辺８ａがマグネット２７の２つの磁極にそれぞれ向かい合うように位置している。ＥＬコイル７も、２つの有効辺７ａがマグネット２７の２つの磁極にそれぞれ向かい合うように位置している。
【００５４】
合計４つのＡＺコイル８と２つのＥＬコイル７には、ガルバノミラー１の外部の電源からコネクタ２６、基板２３、図示しないケーブル、フレキシブル基板５を経て、傾ける方向に応じて電流が供給される。例えば、図８に示すように、θｘ方向に可動部２を傾ける時には、２つのＥＬコイル７の有効辺７ａに力Ｆｘが発生するように電流が供給される。また、θｙ方向に可動部２を傾ける時には、４つのＡＺコイル８の有効辺８ａに力Ｆｙが発生するように電流が供給される。上記のＥＬコイル７、ＡＺコイル８、マグネット２７およびヨーク２８により、可動部２を２方向に傾ける駆動手段が構成される。
【００５５】
本実施の形態では、可動部２が傾く範囲を、θｙｍａｘで±２０度、θｘｍａｘで±５度とし、θｘｍａｘに比べてθｙｍａｘを格段に大きくしている。
【００５６】
ここで、通常のガルバノミラーにおいては、駆動手段を可動部側と固定部側とに分けて、例えば可動部側にコイルを、固定部側にマグネットを配置してムービングコイル型としたり、逆に、可動部側にマグネットを、固定部側にコイルを配置してムービングマグネット型としたりしている。このため、コイルとマグネットとが干渉しないように、両者の間隔を大きくする必要があり、その結果、コイルに作用する磁界が低下して、可動部の駆動感度が低下すると共に、ガルバノミラーが大型化するという問題があった。
【００５７】
これに対して、本実施の形態では、可動部２の回転中心Ｇに対して、ＡＺコイル８およびＥＬコイル７を、２つの回転軸Ｘ軸、Ｙ軸の一方の軸方向にのみ配置し、さらに傾き角度の大きな回転軸であるＹ軸の延在方向に離間して配置している。また、ＥＬコイル７、ＡＺコイル８、マグネット２７は、いずれも扁平状とし、傾き角度の大きな回転軸であるＹ軸に垂直な平面であるＸ−Ｚ平面にそれぞれ平行に配列している。したがって、可動部２が傾き角度の大きなＹ軸回りに傾いても、ＥＬコイル７およびＡＺコイル８とマグネット２７とのＹ軸方向の最小の間隔Ｄ（図６参照）は変わらないので、この間隔Ｄはθｙの傾きのために広げる必要がない。また、ＥＬコイル７およびＡＺコイル８が、マグネット２７に対して平行な状態から非平行な状態になって、ＥＬコイル７およびＡＺコイル８に発生する力が不均一になり、不要な共振を引き起こすこともない。
【００５８】
なお、最小の間隔Ｄは、可動部２がＸ軸回りに傾いた時に増減するので、このθｘの傾きのみを考慮して決定すれば良い。本実施の形態では、θｘｍａｘをθｙｍａｘの１／４としたので、この最小間隔Ｄはそれほど大きくする必要がない。したがって、ＥＬコイル７およびＡＺコイル８に作用する磁界を強くできるので、駆動感度を高くでき、ガルバノミラー１を小型にできる。
【００５９】
また、ＡＺコイル８は、図９（Ａ）に詳細に示すように、扇形の中心部をカットしたような形状となっており、その有効辺８ａは、回転中心Ｇを通るθｙｍａｘの斜めの直線Ｐ１に対して、その回転範囲の外側にＤ２だけ離れて位置している。したがって、図９（Ｂ）に示すように、可動部２がθｙｍａｘ傾いた場合でも、一方の有効辺８ａがマグネット２７の磁極の境目２７ｂに平行で、逆の磁極面には位置しない。このように、ＡＺコイル８の有効辺８ａを可動部２の回転角度の最大値と同程度か、それよりも若干大きく斜めにすることで、有効辺８ａに安定した磁界を作用させることができる。
【００６０】
さらに、ベース２１には、そのＸ方向の両方の璧に回転中心Ｇに達する大きな切り欠き２１ｆが形成されているので、可動部２がθｙ方向に大きく傾いた場合でも、可動部２や反射面３ａに対する入射光あるいは反射光が、ベース２１のＸ方向の壁に干渉することはない。また、ＥＬコイル７、ＡＺコイル８、マグネット２７、ヨーク２８で構成される可動部２の駆動手段は、可動部２に対して大きく傾くＸ方向には配置せず、傾きの小さなＹ方向に配置されている。したがって、駆動手段を、可動部２およびベース２１等に固定されている部品や、反射面３ａに対する入射光あるいは反射光と干渉しないように容易に構成することができる。
【００６１】
また、ＬＥＤユニット９は、回転中心Ｇに対してミラー３とは反対側に配置しているので、このＬＥＤユニット９をミラー３のカウンターバランスとして用いることができる。したがって、バランスを取るための別の部品を付加することなく、可動部２の重心を回転中心Ｇに容易に一致させることができるので、構成の簡略化が図れると共に、回転の慣性モーメントを小さくでき、駆動感度を高めることができる。
【００６２】
次に、光センサ３８について、さらに詳細に説明する。
【００６３】
上述したように、光センサ３８は、可動部２に保持されたＬＥＤユニット９と、固定側の基板２３に配置された受光素子２４とにより構成されている。ＬＥＤユニット９のＬＥＤ１０には、ガルバノミラー１の外部の電源からコネクタ２６、基板２３、図示しないケーブル、フレキシブル基板５、図示しないリード線を経由して電流が供給され、このＬＥＤ１０から出射された光ビームは、楕円形状の絞り１２ａにて楕円の光ビームに整形されて、受光素子２４の受光領域３０に楕円のスポット２９として投射される。
【００６４】
受光領域３０は、図１２に詳細に示すように、Ｙ方向に楔状に８つに分割されており、Ｙ−側よりＢ４，Ｂ３，Ｂ２，Ｂ１，Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４の８つの領域を有している。言い換えると、受光領域３０は、Ｙ方向にＡ１，Ａ２，Ａ３およびＡ４で構成される第１の領域ＡとＢ４，Ｂ３，Ｂ２およびＢ１で構成される第２の領域Ｂとが、Ｘ方向に平行な第１の分割線４０で２分割されてＹ方向に配列され、さらに第１の領域Ａと第２の領域Ｂとはそれぞれ、Ｘ方向に平行な分割線４１でそれぞれ２分割され、さらにそれらの領域はＸ方向およびＹ方向に対して斜めの第２の分割線４２により合計８つの領域に分割されている。
【００６５】
本実施の形態では、受光領域３０を、Ｘ方向が９ｍｍ、Ｙ方向が全長４ｍｍとして、３本の分割線４０，４１，４１により１ｍｍの長さに分割している。また、楕円のスポット２９は、Ｙ方向が２ｍｍ、Ｘ方向が１ｍｍとしている。したがって、スポット２９は、受光領域３０上でＸ方向に±４ｍｍ、Ｙ方向に±１ｍｍ移動しても、受光領域３０をはみ出すことはない。
【００６６】
図７は、可動部２が図５に示す状態から、回転中心Ｇを中心としてＹ軸回りにθｙ傾いた状態を示している。この際、ＬＥＤユニット９もＹ軸回りに傾き、かつＸ方向に移動するので、受光領域３０上のスポット２９もＸ方向に平行に移動する。同様に、可動部２が回転中心Ｇを中心としてＸ軸回りにθｘ傾いた場合には、ＬＥＤユニット９もＸ軸回りに傾き、かつＹ方向に移動するので、受光領域３０上のスポット２９もＹ方向に平行に移動する。
【００６７】
図１２には、受光領域３０の中央にスポット２９ａが位置する場合と、中央位置からＹ方向に１ｍｍ移動してスポット２９ｂが位置する場合と、中央位置からＸ方向に４ｍｍ移動してスポット２９ｃが位置する場合と、中央位置からＸ方向に４ｍｍ、かつＹ方向に１ｍｍ移動してスポット２９ｄが位置する場合とを示している。なお、実際には、可動部２が傾くと、ＬＥＤユニット９と受光領域３０との距離が増加して、受光領域３０には光が斜めに投射されるので、スポット２９ｂ、２９ｃ、２９ｄは、スポット２９ａに比べて長軸および／または短軸が大きくなって歪みを生じるが、図では単純化して示している。
【００６８】
受光領域３０の８つの分割領域から出力される電流は、プリアンプでＩ／Ｖ変換し、その電圧に基づいて下記の演算を行うことにより、受光領域３０に対するスポット２９の正規化されたＸ方向の位置ＳｘおよびＹ方向の位置Ｓｙ、すなわち可動部２の２方向の傾き角度に関係した情報を得ることができる。
【００６９】
Ｓｘ＝（（Ａ３＋Ａ１＋Ｂ２＋Ｂ４）−（Ａ４＋Ａ２＋Ｂ１＋Ｂ３））／（Ａ１＋Ａ２＋Ａ３＋Ａ４十Ｂ１＋Ｂ２＋Ｂ３＋Ｂ４）
Ｓｙ＝（（Ａ１＋Ａ２＋Ａ３＋Ａ４）−（Ｂ１＋Ｂ２＋Ｂ３＋Ｂ４））／（Ａ１十Ａ２＋Ａ３＋Ａ４＋Ｂ１＋Ｂ２＋Ｂ３＋Ｂ４）
【００７０】
図１３（Ａ）は、Ｙ＝０ｍｍの位置でスポット２９がＸ方向に移動した時のＳｘの一例を示しており、図１３（Ｂ）は、Ｘ＝０およびＸ＝４ｍｍの位置でスポット２９がＹ方向に移動した時のＳｙの一例を示している。図１３（Ａ）から、Ｘ＝４ｍｍまで直線性の良好な位置情報信号Ｓｘが得られることがわかる。また、図１３（Ｂ）から、Ｙ＝２ｍｍまで、直線性がほぼ良好な位置情報信号Ｓｙが得られることがわかる。
【００７１】
上記のように受光領域３０を構成することで、Ｙ方向の検出範囲±１ｍｍに対して、Ｘ方向の検出範囲を±４ｍｍと格段に大きくても、Ｘ方向の位置Ｓｘを、Ｘ方向に平行な第１の分割線４０および分割線４１，４１と、Ｘ方向およびＹ方向に対して斜めの第２の分割線４２とで分割された領域の差分で検出することができ、Ｙ方向の位置Ｓｙを、第１の分割線４０でＹ方向に２分割される第１の領域Ａと第２の領域Ｂとの差分で検出することができる。したがって、例えば受光領域を単純な２分割領域として、±４ｍｍの検出範囲を得る場合には、光スポットの直径を８ｍｍ、受光領域の長さを１６ｍｍとする必要があるが、本実施の形態では約半分の９ｍｍとすることができるので、受光素子２４を小型にできると共に、可動部２が傾いたときに受光領域３０に投射される光スポットの歪みも小さくできる。
【００７２】
さらに、本実施の形態では、受光領域３０上のスポット２９を、検出範囲の大きいＸ方向をＹ方向に比べて小さくしたので、さらに受光領域３０の大きさを小さくすることができる。すなわち、Ｙ方向の位置Ｓｙについては、スポット２９が移動する方向に垂直な第１の分割線４０で分割される第１の領域Ａおよび第２の領域Ｂの２分割領域の差で検出しているので、スポット２９のＹ方向の長さは検出範囲よりも小さくできないが、Ｘ方向の位置Ｓｘに関しては、斜めの第２の分割線４２で分割された領域を用いて検出しているので、検出範囲よりも短くできる。
【００７３】
なお、本実施の形態では、受光領域３０をＸ方向に平行な第１の分割線４０および分割線４１，４１によりＹ方向に４つの領域に分割し、さらに斜めの第２の分割線４２で各々２つに分割したが、分割方法はこれに限定されない。例えば、Ｘ方向に平行な分割線によりＹ方向に２つの領域に分割しても良いし、６つ以上の領域に分割しても良い。また、全ての領域を第２の分割線４２で分割する必要はなく、例えば、Ａ３とＡ４、Ｂ３とＢ４は分割せず、Ｘ方向の位置Ｓｘを、中央の斜めに分割された領域Ａ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２のみ使用して、
Ｓｘ＝（（Ａ１＋Ｂ２）−（Ａ２＋Ｂ１））／（Ａ１＋Ａ２＋Ｂ１＋Ｂ２）
により検出することもできる。
【００７４】
（第２実施の形態）
図１４は、本発明の第２実施の形態の要部を示す概略斜視図である。
【００７５】
本実施の形態は、アクチュエータとしての１軸のリニアステージ５０を示すものである。この１軸のリニアステージ５０は、固定部５１に対して可動部５２がＸ方向に移動可能にクロスローラガイド等のリニアガイドに支持されており、図示しないサーボモータおよび送りネジ等によりＸ方向に駆動されるようになっている。
【００７６】
可動部５２の側面には、第１実施の形態に示したＬＥＤユニット９が取り付けられ、固定部５１側には、第１実施の形態に示した受光領域３０を有する受光素子２４が配置されて、ＬＥＤユニット９から受光領域３０にスポット２９が投射され、その受光領域３０の出力は第１実施の形態と同様に演算処理される。
【００７７】
したがって、本実施の形態によれば、可動部５２がＸ方向に直線移動したときのＸ方向位置を検出できると共に、可動部５２がリニアガイドのうねり等によってＹ方向に移動または傾いた量に関係した値を得ることができる。
【００７８】
（第３実施の形態）
図１５は、本発明の第３実施の形態に係るガルバノミラー６０の要部を示す概略斜視図である。
【００７９】
このガルバノミラー６０は、第１実施の形態に示したガルバノミラー１を変形したもので、第１実施の形態と同機能部位には同一番号を付与し、説明部以外は第１実施の形態と同様であるので、簡略化して図示している。
【００８０】
すなわち、本実施の形態では、可動部２に第１実施の形態のＬＥＤユニット９に代えて、ミラー３と回転中心Ｇを挟んで光センサの一部であるセンサミラー６３が配置されている。また、ベース２１に取り付ける基板２３には、受光領域３０を有する受光素子２４とともに、ＬＥＤ６１およびコリメータレンズ６２が配置されており、ＬＥＤ６１から放射された光ビームがコリメータレンズ６２で平行光にされてセンサミラー６３に投射され、その反射光が受光領域３０にスポット２９として入射するようになっている。
【００８１】
したがって、可動部２がθｘ方向に傾くと、センサミラー６３での反射光はＹ方向に傾いて受光領域３０上のスポット２９もＹ方向に移動し、可動部２がθｙ方向に傾くと、センサミラー６３での反射光はＸ方向に傾いて受光領域３０上のスポット２９もＸ方向に移動するので、第１実施の形態と同様にして、可動部２の２方向の傾き量に関係した出力を得ることができる。
【００８２】
本実施の形態によれば、ＬＥＤ６１を可動部２ではなく、ベース２１側の基板２３に配置し、可動部２にはセンサミラー６３を配置するので、可動部２へのＬＥＤの電流供給が不要となり、給電が容易になると共に、可動部２の構成も単純化できる。
【００８３】
また、ＬＥＤ６１からの光ビームを、Ｙ−Ｚ面に平行でセンサミラー６３に対して傾けて入射させている。ここで、Ｙ−Ｚ面は傾き角度の大きな回転軸であるＹ軸を含んでいるので、可動部２がＹ軸回りにθｙ回転した場合には、反射光はθｙの２倍より小さな角度で反射することになる。例えば、センサミラー６３への入射角度が４５度の場合には、θｙの２１／２倍となる。これに対し、可動部２がＸ軸回りにθｘ回転した場合には、センサミラー６３での反射光はθｘの２倍傾くことになる。このように、本実施の形態では、センサミラー６３での反射光の傾き倍率が小さい方向を回転角度の大きなθｙ方向としているので、受光領域３０の回転角度の大きな方向の長さを短くすることができ、受光素子２４の小型化が図れる。
【００８４】
図１６（Ａ）〜（Ｃ）は、第１〜３実施の形態に示した受光素子２４における受光領域３０の３つの変形例を示すものである。
【００８５】
図１６（Ａ）に示す受光領域３０は、Ｘ方向両端を長くして、上記実施の形態に示した領域Ａ２と領域Ａ４、領域Ａ１と領域Ａ３、領域Ｂ１と領域Ｂ３、領域Ｂ２と領域Ｂ４とをそれぞれＸ方向の端部で連結して、新たに合計４つの領域Ａ２，Ａ１，Ｂ１，Ｂ２に分割したものである。すなわち、第１の分割線４０で第１の領域Ａおよび第２の領域Ｂに分割し、さらに第１の領域ＡはＸ方向と平行な分割線４１およびＸ方向に対して傾斜した２本の第２の分割線４２，４２で領域Ａ２，Ａ１に分割し、同様に、第２の領域ＢもＸ方向と平行な分割線４１およびＸ方向に対して傾斜した２本の第２の分割線４２，４２で領域Ｂ１，Ｂ２に分割したものである。
【００８６】
このように、Ｘ方向位置ＳｘおよびＹ方向位置Ｓｙの算出時に出力が加算される領域を連結すれば、受光素子２４に対する配線を容易にできる。
【００８７】
図１６（Ｂ）に示す受光領域３０は、第２の分割線４２の一部の方向を逆にして、分割領域を８つから６つに少なくし、これによりスポット２９に位置する分割線の数を、上記実施の形態の場合の最大４本から最大３本となるようにしたものである。すなわち、第１の分割線４０で第１の領域Ａおよび第２の領域Ｂに分割し、さらに第１の領域Ａは傾斜方向が逆の２本の第２の分割線４２，４２で３分割し、同様に、第２の領域Ｂも傾斜方向が逆の２本の第２の分割線４２，４２で３分割したものである。
【００８８】
ここで、分割線は受光感度を有しておらず、その幅は、例えばシリコンからなる受光領域にマスクをして形成する場合には、数ミクロンから数十ミクロンとなる。したがって、図１６（Ｂ）のように、分割線を少なくすれば、その分、受光面積を増やすことができるので、高振幅・低ノイズの出力が得られ、位置検出精度を高めることができる。
【００８９】
図１６（Ｃ）に示す受光領域３０は、広い検出範囲が必要なＸ方向に平行な第１の分割線４０でＹ方向に第１の領域Ａおよび第２の領域Ｂに２分割し、さらに第１の領域Ａおよび第２の領域ＢをＸ方向に対して傾斜した第２の分割線４２でそれぞれ２分割して、合計４つの領域に分割したものである。
【００９０】
このように、受光領域３０を４分割としても、Ｘ方向位置の検出範囲が広く、さらにＸ方向と直交するＹ方向位置も検出できる光センサを構成することができる。
【００９１】
なお、第１〜３実施の形態では、受光領域３０を８つの領域に分割したが、領域の分割数は、分割線の幅の影響や、クロストーク等の影響等に応じて適宜増減すれば良い。
【００９２】
（第４実施の形態）
図１７は、本発明の第４実施の形態に係る光センサの要部の構成を示すものである。
【００９３】
本実施の形態では、上述した実施の形態において、光センサを構成する受光素子の受光領域３０を、広い検出範囲が必要なＸ方向に平行な２本の第１の分割線４４，４４でＹ方向に第１の領域Ａ、第２の領域Ｂおよび第３の領域Ｃに３分割すると共に、中央の第２の領域ＢをＸ方向に対して斜めの第２の分割線４３で２つの領域Ｂ１，Ｂ２に分割したものである。
【００９４】
この場合、受光領域３０に対するスポット２９のＸ方向位置Ｓｘは、
Ｓｘ＝（Ｂ２−Ｂ１）／（Ｂ１＋Ｂ２）
により求めることができ、Ｙ方向位置Ｓｙは、
Ｓｙ＝（Ａ−Ｃ））／（Ａ＋Ｃ）
により求めることができる。
【００９５】
このように、Ｘ方向およびＹ方向の位置を検出するための領域を兼用せず、専用にすることで、演算を簡単にできる。
【００９６】
（第５実施の形態）
図１８は、本発明の第５実施の形態に係る光センサの要部の構成を示すものである。
【００９７】
本実施の形態では、上述した実施の形態において、光センサを構成する受光素子の受光領域７０を、広い検出範囲が必要なＸ方向に平行な２本の第１の分割線７４，７４でＹ方向に分割した第１の領域Ａ、第２の領域Ｂおよび第３の領域Ｃをもって構成すると共に、両端の第１の領域Ａおよび第３の領域ＣはシリコンＰＩＮフォトダイオードとし、中央の第２の領域Ｂは、例えば浜松ホトニクス社製のＳ５６２９と同等のＸ方向のみの光量重心位置に関連した信号を出力する位置検出素子とする。また、受光領域７０に投射するスポット２９は、Ｙ方向に長い長方形とする。
【００９８】
したがって、中央の第２の領域Ｂから、スポット２９のＸ方向の光量重心位置に関連した出力を得ることができるので、これによりスポット２９のＸ方向の位置を検出することができる。しかも、スポット２９は、Ｙ方向に長い長方形となっているので、スポット２９がＹ方向に移動しても、第２の領域Ｂでのスポット２９の外形は変化しない。したがって、スポット２９がＹ方向に移動した際のＸ方向の位置検出誤差を小さくできる。また、Ｙ方向位置Ｓｙは、第１の領域Ａおよび第３の領域Ｃの出力から、Ｓｙ＝（Ａ−Ｃ）／（Ａ＋Ｃ）、により求めることができる。
【００９９】
このように、受光領域７０をＹ方向に３分割して、中央の第２の領域Ｂを位置検出素子とすることにより、検出範囲の広いＸ方向位置を、受光領域７０をＸ方向に分割することなく第２の領域Ｂの出力から検出することができる。しかも、第２の領域Ｂには、長方形のスポット２９の中央部を入射させることから、特にＹ方向の強度変化を少なくできるので、スポット２９がＹ方向に変位した際のＸ方向の位置検出誤差を小さくできる。また、受光領域７０のＹ方向両端の第１の領域Ａおよび第３の領域Ｃを高感度のシリコンＰＩＮフォトダイオードとして、その出力の作動によりＹ方向位置を検出することにより、検出範囲の狭いＹ方向位置を高精度で検出することができる。
【０１００】
なお、本発明は、上記実施の形態および変形例に限定されるものではなく、幾多の変形または変更が可能である。例えば、本発明は、ガルバノミラーの傾き検出やリニアステージの位置検出に限らず、ＣＤ等の光記録装置における対物レンズの位置検出や、ボイスコイルモータ等の移動体の位置検出等にも適用可能である。また、例えば第１実施の形態では、光源であるＬＥＤ１０を可動部２に配置したが、ＬＥＤ２を固定部であるステージ２１側に、受光素子２４を可動部２に配置することもできる。さらに、上記実施の形態や変形例に示した受光領域の分割方法や、反射ミラーを使用した例などを適宜組み合わせて使用することもできる。
【０１０１】
また、受光領域は、連続した受光領域を分割線で分割して構成する場合に限らず、独立した小さな受光素子を組み合わせて構成することもできると共に、シリコンＰＩＮフォトダイオードや位置検出素子に限らず、光感度を有するアバランシェフォトダイオードやシンチレータ等を用いることもできる。さらに、受光領域に投射するスポット形状は、楕円や長方形に限らず、円形等の他の形状に適宜選定することができると共に、投射する光ビームも、波長９００ｎｍの赤外光に限らず、可視光、紫外光、Ｘ線等の広義の光とすることができる。また、上記実施の形態においては、受光領域上における光の位置および傾きを検出したが、この信号を微分することにより、速度、加速度、角速度、角加速度に関係する信号を生成し、これらの信号を用いて光学素子等を有する可動部を駆動制御したり、この可動部に関連した他の装置を制御したりすることもできる。例えば、光ディスクの記録再生装置においては、対物レンズ駆動装置における対物レンズのトラッキング方向の速度を検出し、その信号を対物レンズ駆動装置を搭載する粗アクセス駆動装置の駆動制御に用いることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】本発明の第１実施の形態に係るガルバノミラー１をミラー３の正面斜め上方から見た斜視図である。
【図２】同じく、ガルバノミラー１を背面側から見た斜視図である。
【図３】ガルバノミラー１の全体の分解斜視図である。
【図４】ガルバノミラー１の可動部２の分解斜視図である。
【図５】ガルバノミラー１をミラー３の回転中心Ｇを通るＸ−Ｚ平面で切った断面斜視図である。
【図６】同じく、回転中心Ｇを通るＹ−Ｚ平面で切った断面平面図である。
【図７】図５に示す状態から可動部２がＹ軸回りに回転した状態を示す断面平面図である。
【図８】ガルバノミラー１の駆動手段を示す斜視図である。
【図９】同じく、駆動手段を示す平面図である。
【図１０】ＬＥＤユニット９の分解斜視図である。
【図１１】光センサ３８を示す図である。
【図１２】受光素子２４の受光領域３０の構成を示す図である。
【図１３】光センサ３８によるＸ方向位置ＳｘおよびＹ方向位置Ｓｙの検出特性を示す図である。
【図１４】本発明の第２実施の形態に係る１軸のリニアステージ５０の要部を示す概略斜視図である。
【図１５】本発明の第３実施の形態に係るガルバノミラー６０の要部を示す概略斜視図である。
【図１６】第１〜３実施の形態に示した受光素子２４における受光領域３０の３つの変形例を示す図である。
【図１７】本発明の第４実施の形態に係る光センサの要部の構成を示す図である。
【図１８】本発明の第５実施の形態に係る光センサの要部の構成を示す図である。
【図１９】従来の光センサを用いたアクチュエータの一例を示す図である。
【図２０】同じく、他の例を示す図である。
【符号の説明】
【０１０３】
１  ガルバノミラー
２  可動部
３  ミラー
４  ホルダ
４ｈ  ポスト
５  フレキシブル基板
６  ピボット
７  ＥＬコイル
８  ＡＺコイル
９  ＬＥＤユニット
１０  ＬＥＤ
１１  基板
１２  バランサ
１２ａ  絞り
１３  ワイヤ
２１  ベース
２１ｂ  バー
２２  基板ユニット
２３  基板
２４  受光素子
２７  マグネット
２８  ヨーク
２９  スポット
３０  受光領域
３８  光センサ
４０  第１の分割線
４１  分割線
４２  第２の分割線
４４  第１の分割線
５０  リニアステージ
５１  固定部
５２  可動部
６０  ガルバノミラー
６１  ＬＥＤ
６２  コリメータレンズ
６３  センサミラー
７０  受光領域
７４  第１の分割線
【図１】
2005337907.tif 000003
【図２】
2005337907.tif 000004
【図３】
2005337907.tif 000005
【図４】
2005337907.tif 000006
【図５】
2005337907.tif 000007
【図６】
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【図７】
2005337907.tif 000009
【図８】
2005337907.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2005337907.tif 000012
【図１１】
2005337907.tif 000013
【図１２】
2005337907.tif 000014
【図１３】
2005337907.tif 000015
【図１４】
2005337907.tif 000016
【図１５】
2005337907.tif 000017
【図１６】
2005337907.tif 000018
【図１７】
2005337907.tif 000019
【図１８】
2005337907.tif 000020
【図１９】
2005337907.tif 000021
【図２０】
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