[发明专利]位置传感器、光头装置、头部移动机构、信息记录再生装置及位置控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于精确定位的位置传感器，由于能以非接触检测方式小型地构成，所以尤其适于要求精密、小型化的移动摄影设备、医疗设备等。

背景技术

近年来，附带摄影功能的移动电话机和数字照相机等摄影设备的小型、精密、多功能化正在进展中。其中内置有用于聚焦、变焦、手抖补正等的使透镜或零件等移动的机构。

另外，在光盘领域中，在高密度记录所对应的光拾取内部，也内置有用于系统的像差补正的透镜移动机构。伴随着设备便携化、搭载在便携游戏机等，也对光拾取装置的小型化提出了要求。

在以高速且高精度移动透镜时，为了提高控制系统的响应，期望对移动的透镜等搭载位置传感器。但是，由于在这样小型的设备中可使用的电动机或传动机构在其形状、功率方面受到限制，从负荷的观点看期望非接触传感器，并且在传感器器件中使用光学检测或磁场检测等。

作为位置检测机构，具有：主要对从初始位置起的变化量进行脉冲计数的数字机构、和主要对绝对位置进行确定的模拟机构，众所周知，前者正确但需要初始位置检测动作；后者可即时确定位置但具有其特性依赖于温度和SN且精度比前者要差这种互补性的特征。

在小型便携设备中，要求即时性的情况较多，当精度处于允许范围内时，模拟机构相对实用性较高。

在作为这样的模拟机构构成位置传感器的情况下，一般由于光学检测中温度特性为非线形且复杂、价格较高，由此大多使用借助磁场的位置传感器。

利用专利文献1对使用磁场的位置传感器的现有例之一进行说明。在图13中，61是作为磁场检测机构的霍耳元件。霍耳元件61，产生与图示Z轴方向的磁通密度成比例的电压。

62是作为磁场产生机构的永久磁体。永久磁体62，沿图示箭头M方向着磁(磁化)，形成为两端远离霍耳元件61。

永久磁体62，构成为可相对霍耳元件61沿图13的X轴方向相对移动。

当永久磁体62相对霍耳元件61沿图13的X轴方向相对移动时，提供霍耳元件61的Z轴方向的磁场在从N极至S极之间变化，并且作为电信号从霍耳元件61输出。也就是，永久磁体62的X轴方向的位置可通过霍耳元件61的输出来检测出。

此时，永久磁体62的X轴方向的位置和霍耳元件61的输出电压的关系为线形，也就是，当施加给永久磁体62的X轴方向的位置和霍耳元件61的位置的Z轴方向的磁场的强度为线形时，从输出电压向位置的换算是容易的。

通常，在磁体的磁极两端，由于磁场增强而使线性劣化。因此，在该示例中，永久磁体62按照在磁化方向两端远离霍耳元件61的方式形成呈多角形，进行实现线性改善的补正。

此外，专利文献1也列举了将上述永久磁体形成为曲面形状来谋求线性的改善的示例。

专利文献1：特许第3597733号公报(图2、图3)

但是，上述现有的位置传感器中存在以下的问题。

也就是，虽然通过磁体形状谋求提高位置和磁场的线性，但是小型设备中该磁体本身尺寸微小。微小磁体中最现实的形状为长方体。即，如现有例那样，将磁体形成为长方体以外的任意形状是困难的，并且即使可能也会成本上升。

发明内容

为了解决上述问题，第一发明是具备磁场产生机构、磁场检测机构、和轭的位置传感器。磁场产生机构是产生磁场的柱状的磁场产生机构。磁场检测机构检测由磁场产生机构产生的磁场的磁通密度。轭按照沿磁场产生机构的长边方向将与磁场检测机构相反侧的至少一部分覆盖的方式固定于磁场产生机构。磁场检测机构和磁场产生机构的任何一方，相对于另一方可沿规定的移动方向相对移动，轭的与长边方向正交的截面形状沿长边方向而变化。

由此，根据磁场检测机构和磁场产生机构的相对位置，磁场检测机构检测的磁通密度发生变化，由此能够通过检测出该变化来确定相对位置，并且可作为位置传感器进行动作。

在此，轭的截面形状的变化，是在磁场检测机构和磁场产生机构的相对移动范围内，随着沿长边方向行进，由磁场检测机构检测的磁通密度依相对位置而线型变化。例如，如图1所示，轭3的Z轴方向的形状，是随着沿X轴方向行进，Z轴方向的与磁场检测机构1的距离线性增大的方式进行变化的形状。

第二发明是第一发明中，磁场产生机构的对磁场检测机构的对向面为平面，该对向面，相对磁场产生机构的移动方向具有规定的角度。