JP2647381B2 - 光学式エンコーダ用光デイスク - Google Patents
光学式エンコーダ用光デイスクInfo
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- JP2647381B2 JP2647381B2 JP62035408A JP3540887A JP2647381B2 JP 2647381 B2 JP2647381 B2 JP 2647381B2 JP 62035408 A JP62035408 A JP 62035408A JP 3540887 A JP3540887 A JP 3540887A JP 2647381 B2 JP2647381 B2 JP 2647381B2
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Description
【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、物体の角変位を検出するために実施するこ
とができる光学式エンコーダに関する。
とができる光学式エンコーダに関する。
背景技術 角変位位置を検出すべき物体に光デイスクを取付け、
この光デイスクのトラツクに形成されたピツトを検出す
るようにした構成は、たとえば特開昭60-33012に示され
ている。
この光デイスクのトラツクに形成されたピツトを検出す
るようにした構成は、たとえば特開昭60-33012に示され
ている。
発明が解決すべき問題点 このような先行技術では、ピツトを正確に検出するた
めに、そのトラツクの幅方向にレーザ光を位置制御する
トラツキングサーボ装置を不可欠とする。このようなト
ラツキングサーボ機構は、構成が複雑であり、保守の観
点から好ましくない。
めに、そのトラツクの幅方向にレーザ光を位置制御する
トラツキングサーボ装置を不可欠とする。このようなト
ラツキングサーボ機構は、構成が複雑であり、保守の観
点から好ましくない。
本発明の構成は、光デイスクのピツトをトラツキング
サーボ機構などのような複雑な構成を必要とすることな
しに、簡単な構成で正確に検出することができるように
した光学式エンコーダを提供することである。
サーボ機構などのような複雑な構成を必要とすることな
しに、簡単な構成で正確に検出することができるように
した光学式エンコーダを提供することである。
問題点を解決するための手段 本発明は、角変位を検出すべき物体に取付けられ、レ
ーザ光が照射され、反射光に基づいて角変位を検出する
ための光デイスク26であつて、 外周寄りの領域６に、周方向および半径方向にそれぞ
れ一定の間隔をあけて、周方向に延びる複数個のピツト
P1,P2,…,Pmを有する複数のピツト群が形成され、 外周寄りの領域６よりも半径方向内方寄りの領域27
に、周方向に延び半径方向に一定の間隔をあける複数個
のピツトQ1,Q2,…,Qnを有し、ピツトP1,P2,…,Pmを有す
るピツト群よりも少ない数のピツト群が形成され、 各ピツトP1,P2,…,Pm;Q1,Q2,…,Qnは、半径方向に間
隔d2をあけて整列して形成される光デイスク26と、 レーザ光源13と、 レーザ光源13からのレーザ光を光デイスク26上の領域
6,27にそれぞれ照射し、２個以下のピツトP1,P2,…,Pm;
Q1,Q2,…,Qnを含むようなスポツト12をそれぞれ形成す
るように導くレンズ15,32と、 外周寄りの領域６に照射されるレーザ光のスポツト12
内のピツトP1,P2,…,Pmについて、周方向にずれた位置
で反射された光を受光する受光素子17,18と、 受光素子17,18の出力の位相差に対応して、光デイス
ク26の角変位の方向を判別し、角変位方向に従つて角変
位位置に対応する計数値の増減を行う角変位量計数手段
21,23と、 半径方向内方寄りの領域27に照射されるレーザ光のス
ポツト12内のピツトQ1,Q2,…,Qnについて、周方向にず
れた位置で反射された光を受光する受光素子34,35と、 受光素子34,35の出力の位相差に対応して、光デイス
ク26の角変位の方向を判別し、角変位方向に従つて計数
値の増減を行い、角変位位置を判別する角変位位置判別
手段38,39と、 電源投入時に、角変位位置判別手段38,39からの出力
に基づいて角変位量計数手段21,23を初期化する初期化
回路41とを含むことを特徴とする光学式エンコーダであ
る。
ーザ光が照射され、反射光に基づいて角変位を検出する
ための光デイスク26であつて、 外周寄りの領域６に、周方向および半径方向にそれぞ
れ一定の間隔をあけて、周方向に延びる複数個のピツト
P1,P2,…,Pmを有する複数のピツト群が形成され、 外周寄りの領域６よりも半径方向内方寄りの領域27
に、周方向に延び半径方向に一定の間隔をあける複数個
のピツトQ1,Q2,…,Qnを有し、ピツトP1,P2,…,Pmを有す
るピツト群よりも少ない数のピツト群が形成され、 各ピツトP1,P2,…,Pm;Q1,Q2,…,Qnは、半径方向に間
隔d2をあけて整列して形成される光デイスク26と、 レーザ光源13と、 レーザ光源13からのレーザ光を光デイスク26上の領域
6,27にそれぞれ照射し、２個以下のピツトP1,P2,…,Pm;
Q1,Q2,…,Qnを含むようなスポツト12をそれぞれ形成す
るように導くレンズ15,32と、 外周寄りの領域６に照射されるレーザ光のスポツト12
内のピツトP1,P2,…,Pmについて、周方向にずれた位置
で反射された光を受光する受光素子17,18と、 受光素子17,18の出力の位相差に対応して、光デイス
ク26の角変位の方向を判別し、角変位方向に従つて角変
位位置に対応する計数値の増減を行う角変位量計数手段
21,23と、 半径方向内方寄りの領域27に照射されるレーザ光のス
ポツト12内のピツトQ1,Q2,…,Qnについて、周方向にず
れた位置で反射された光を受光する受光素子34,35と、 受光素子34,35の出力の位相差に対応して、光デイス
ク26の角変位の方向を判別し、角変位方向に従つて計数
値の増減を行い、角変位位置を判別する角変位位置判別
手段38,39と、 電源投入時に、角変位位置判別手段38,39からの出力
に基づいて角変位量計数手段21,23を初期化する初期化
回路41とを含むことを特徴とする光学式エンコーダであ
る。
作用 本発明に従えば、複数のピツト群が周方向に間隔をあ
けて形成されており、したがつてこれらのピツト群に含
まれるピツトを検出して、光デイスクの角変位位置およ
び角変位方向を検出することができる。
けて形成されており、したがつてこれらのピツト群に含
まれるピツトを検出して、光デイスクの角変位位置およ
び角変位方向を検出することができる。
各ピツト群を構成する複数のピツトは、半径方向に間
隔をあけて整列して形成されている。したがつてピツト
にレーザ光を照射し、その反射光を受光する検出手段が
半径方向にずれていても、光デイスクの周方向の位置お
よび角変位方向を確実に検出することができる。したが
つて、先行技術に関連して述べたトラツキングサーボ機
構を必要とせず、構成が簡単になる。
隔をあけて整列して形成されている。したがつてピツト
にレーザ光を照射し、その反射光を受光する検出手段が
半径方向にずれていても、光デイスクの周方向の位置お
よび角変位方向を確実に検出することができる。したが
つて、先行技術に関連して述べたトラツキングサーボ機
構を必要とせず、構成が簡単になる。
特に、各領域6,27で２個以下のピツトP1,P2,…,Pm;Q
1,Q2,…,Qnがレーザ光のスポツト12内に含まれる。スポ
ツト12の中心付近にピツトが存在すれば、同一のスポツ
ト12内には基本的には１個のピツトしか存在しない。ト
ラツキングサーボ機構などを簡略化しても、レーザ光の
スポツト12内には基本的に１個、多くても２個のピツト
しか存在しないので、受光素子17,18および受光素子34,
35による変位方向の検出精度を保つことができる。
1,Q2,…,Qnがレーザ光のスポツト12内に含まれる。スポ
ツト12の中心付近にピツトが存在すれば、同一のスポツ
ト12内には基本的には１個のピツトしか存在しない。ト
ラツキングサーボ機構などを簡略化しても、レーザ光の
スポツト12内には基本的に１個、多くても２個のピツト
しか存在しないので、受光素子17,18および受光素子34,
35による変位方向の検出精度を保つことができる。
半径方向内方寄りの領域27には、外周よりの領域６に
形成されるピツト群よりも少ない数のピツト群が形成さ
れ、受光素子34,35の出力の位相差に対応して、光デイ
スク26の角変位の方向を判別し、角変位方向に従つて計
数値の増減を行い、角変位位置を判別する角変位位置判
別手段38,39の計数値は比較的小さな値であり、バツテ
リでバツクアツプしても消費電力を低減することが可能
である。初期化回路41は、電源投入時に、角変位位置判
別手段38、39からの出力に基づいて角変位量計数手段2
1,23を初期化する。角変位位置判別手段38,39だけバツ
テリでバツクアツプしておけば、電源の非投入状態では
バツテリバツクアツプによつて確実に角変位位置を判別
することができ、電源投入時に、比較的大きな値まで計
数可能で消費電力が増大する角変位量計数手段21,23を
初期化して、電源投入状態では角変位量を精度よく計数
させることができる。
形成されるピツト群よりも少ない数のピツト群が形成さ
れ、受光素子34,35の出力の位相差に対応して、光デイ
スク26の角変位の方向を判別し、角変位方向に従つて計
数値の増減を行い、角変位位置を判別する角変位位置判
別手段38,39の計数値は比較的小さな値であり、バツテ
リでバツクアツプしても消費電力を低減することが可能
である。初期化回路41は、電源投入時に、角変位位置判
別手段38、39からの出力に基づいて角変位量計数手段2
1,23を初期化する。角変位位置判別手段38,39だけバツ
テリでバツクアツプしておけば、電源の非投入状態では
バツテリバツクアツプによつて確実に角変位位置を判別
することができ、電源投入時に、比較的大きな値まで計
数可能で消費電力が増大する角変位量計数手段21,23を
初期化して、電源投入状態では角変位量を精度よく計数
させることができる。
実施例 第１図は、本発明の基礎となる光学式エンコーダの構
成を示す断面図である。産業用ロボツトの作業端などを
駆動するモータ１の出力軸２には、光デイスク３が固定
される。この光デイスク３の表面は、検出手段４によつ
て検出される。
成を示す断面図である。産業用ロボツトの作業端などを
駆動するモータ１の出力軸２には、光デイスク３が固定
される。この光デイスク３の表面は、検出手段４によつ
て検出される。
第２図は、光デイスク３の一部の平面図である。光デ
イスク３の軸線は、参照符５で示されており、この軸線
５は、出力軸２の軸線に一致している。光デイスク３の
半径方向に沿う幅W1を有する領域６には、軸線５を中心
とする複数ｍのトラツクT1〜Tmが形成され、このトラツ
クT1〜Tmは、軸線５を中心とする同心の仮想円であり、
半径方向に相互にずれている。トラツクT1〜Tmには、周
方向に等間隔をあけて複数のピツトP1〜Pmが形成され
る。領域６に形成される各トラツクT1〜Tmごとのピツト
P1〜Pmを、合計ｍ個のピツト群と称することにする。角
度θ１を成す半径線8,9間に亘つて、ピツトP1〜Pmが周
方向に延びる。角度θ２を成す半径線８ともう１つの半
径線10との間には、ピツトP1〜Pmが形成されていない。
領域６の幅W1は、たとえば0.7mmであり、デイスク３の
半径はたとえば5cmである。角度θ１は角度θ２と等し
くてもよい。光デイスク３は、ポリカーボネート製の基
体と、その表面に形成されたアルミニウム層とを有し、
このアルミニウム層上には、ピツトP1〜Pmが形成され、
アルミニウム層の上には透明な保護膜が形成される。
イスク３の軸線は、参照符５で示されており、この軸線
５は、出力軸２の軸線に一致している。光デイスク３の
半径方向に沿う幅W1を有する領域６には、軸線５を中心
とする複数ｍのトラツクT1〜Tmが形成され、このトラツ
クT1〜Tmは、軸線５を中心とする同心の仮想円であり、
半径方向に相互にずれている。トラツクT1〜Tmには、周
方向に等間隔をあけて複数のピツトP1〜Pmが形成され
る。領域６に形成される各トラツクT1〜Tmごとのピツト
P1〜Pmを、合計ｍ個のピツト群と称することにする。角
度θ１を成す半径線8,9間に亘つて、ピツトP1〜Pmが周
方向に延びる。角度θ２を成す半径線８ともう１つの半
径線10との間には、ピツトP1〜Pmが形成されていない。
領域６の幅W1は、たとえば0.7mmであり、デイスク３の
半径はたとえば5cmである。角度θ１は角度θ２と等し
くてもよい。光デイスク３は、ポリカーボネート製の基
体と、その表面に形成されたアルミニウム層とを有し、
このアルミニウム層上には、ピツトP1〜Pmが形成され、
アルミニウム層の上には透明な保護膜が形成される。
第３図は、ピツトP1,P2などの拡大平面図である。１
つのトラツク、たとえばT1上のピツトP1,P2の相互間の
間隔１は２μｍであり、各ピツトP1の周方向の長さl2
はたとえば２μｍであり、これらのピツトP1の半径方向
の幅d1は0.5μｍである。半径方向に隣接するピツトP1,
P2の相互間の間隔d2は、たとえば１μｍである。後述の
レーザ光が、光デイスク３の表面に照射されるときに形
成されるスポツト12の径d3は、たとえば1.4〜２μｍで
ある。残余のトラツクT2〜TmのピツトP2〜Pmもまた同様
に構成される。レーザ光のスポツト12の径d3は、デイス
ク３の半径方向に隣接するピツトP1〜Pmの少なくとも１
つを検出することができる値に選ばれ、たとえば第３図
のようにスポツト12がピツトP1,P2の間に亘つて位置
し、これらのピツトP1,P2が検出される。
つのトラツク、たとえばT1上のピツトP1,P2の相互間の
間隔１は２μｍであり、各ピツトP1の周方向の長さl2
はたとえば２μｍであり、これらのピツトP1の半径方向
の幅d1は0.5μｍである。半径方向に隣接するピツトP1,
P2の相互間の間隔d2は、たとえば１μｍである。後述の
レーザ光が、光デイスク３の表面に照射されるときに形
成されるスポツト12の径d3は、たとえば1.4〜２μｍで
ある。残余のトラツクT2〜TmのピツトP2〜Pmもまた同様
に構成される。レーザ光のスポツト12の径d3は、デイス
ク３の半径方向に隣接するピツトP1〜Pmの少なくとも１
つを検出することができる値に選ばれ、たとえば第３図
のようにスポツト12がピツトP1,P2の間に亘つて位置
し、これらのピツトP1,P2が検出される。
再び第１図を参照して、半導体レーザ光源13からのレ
ーザ光は、半透明反射鏡14からレンズ15を介して光デイ
スク３に照射され、スポツト12を形成する。光デイスク
３からのレーザ光の反射光は、レンズ15から反射鏡14お
よびレンズ16を経て受光素子17,18によつて受光され
る。受光素子17,18は、光デイスク３の周方向にずれた
位置におけるピツトP1〜Pmに対応した光を受光し、これ
によつて光デイスク３の回転時に受光素子17,18からの
出力には、位相差が生じる。受光素子17,18からの出力
は、増幅回路19,20によつて増幅され、角変位方向判別
回路21に与えられる。角変位方向判別回路21は、受光素
子17,18の出力の位相差に対応して、光デイスク３の角
変位の方向を判別する。角変位方向判別回路21は、光デ
イスク３が一方向に角変位したことを検出したとき、ラ
イン22を介して受光素子17の出力をアツプダウンカウン
タ23に与えて、カウンタ23をアツプカウントして計数さ
せる。光デイスク３が逆方向に角変位しているときは、
ライン24から受光素子17の出力を導出し、これによつて
カウンタ23は、カウントダウンして計数を行なう。この
ように、角変位方向判別回路21およびカウンタ23は角変
位量計数手段を構成し、カウンタ23の計数値は、光デイ
スク３の角変位位置に対応している。
ーザ光は、半透明反射鏡14からレンズ15を介して光デイ
スク３に照射され、スポツト12を形成する。光デイスク
３からのレーザ光の反射光は、レンズ15から反射鏡14お
よびレンズ16を経て受光素子17,18によつて受光され
る。受光素子17,18は、光デイスク３の周方向にずれた
位置におけるピツトP1〜Pmに対応した光を受光し、これ
によつて光デイスク３の回転時に受光素子17,18からの
出力には、位相差が生じる。受光素子17,18からの出力
は、増幅回路19,20によつて増幅され、角変位方向判別
回路21に与えられる。角変位方向判別回路21は、受光素
子17,18の出力の位相差に対応して、光デイスク３の角
変位の方向を判別する。角変位方向判別回路21は、光デ
イスク３が一方向に角変位したことを検出したとき、ラ
イン22を介して受光素子17の出力をアツプダウンカウン
タ23に与えて、カウンタ23をアツプカウントして計数さ
せる。光デイスク３が逆方向に角変位しているときは、
ライン24から受光素子17の出力を導出し、これによつて
カウンタ23は、カウントダウンして計数を行なう。この
ように、角変位方向判別回路21およびカウンタ23は角変
位量計数手段を構成し、カウンタ23の計数値は、光デイ
スク３の角変位位置に対応している。
光デイスク３のピツトP1は、トラツクT1上に前述のよ
うに複数形成されて、１つのピツト群を形成し、また同
様にして各トラツクT2〜Tmに沿つて、複数のピツトP2〜
Pmがそれぞれ形成されて、各トラツクT2〜Tmごとにピツ
ト群が形成される。これらのピツト群のピツトP1〜Pm
は、角度θ１にわたり、半径方向に間隔d2をあけて整列
して形成されている。したがつて、レーザ光のスポツト
12が半径方向にずれても、そのスポツト12が領域６内に
ある限り、ピツトP1〜Pmの少なくとも１つを検出するこ
とができる。そのため、検出手段４のレーザ光のスポツ
ト12の位置を、デイスク３の半径方向に変位させるため
の前述の先行技術に関連して述べた、いわゆるトラツキ
ングサーボ機構を本発明では必要としない。これによつ
て構成が簡略化される。
うに複数形成されて、１つのピツト群を形成し、また同
様にして各トラツクT2〜Tmに沿つて、複数のピツトP2〜
Pmがそれぞれ形成されて、各トラツクT2〜Tmごとにピツ
ト群が形成される。これらのピツト群のピツトP1〜Pm
は、角度θ１にわたり、半径方向に間隔d2をあけて整列
して形成されている。したがつて、レーザ光のスポツト
12が半径方向にずれても、そのスポツト12が領域６内に
ある限り、ピツトP1〜Pmの少なくとも１つを検出するこ
とができる。そのため、検出手段４のレーザ光のスポツ
ト12の位置を、デイスク３の半径方向に変位させるため
の前述の先行技術に関連して述べた、いわゆるトラツキ
ングサーボ機構を本発明では必要としない。これによつ
て構成が簡略化される。
第４図は、本発明の一実施例の断面図である。第１図
〜第２図の構成に対応する部分には、同一の参照符を付
す。ここで用いられる光デイスク26は、第５図に示され
ている。領域６には、前述の実施例と同様にトラツクT1
〜Tmにおいて、ピツトP1〜Pmが形成される。この実施例
ではさらに、領域６の半径方向にずれた位置で、もう１
つのいわゆるインデツクス用の領域27においてトラツク
S1〜Snが形成され、これらの各トラツクS1〜Snには、ピ
ツトQ1〜Qnが形成される。ピツトQ1〜Qnは、領域６にお
けるピツトP1〜Pmの周方向の角度θ１の範囲内にある。
ピツトQ1〜Qnは、周方向に間隔をあけてピツトP1〜Pmよ
りも少ない数だけ形成されており、これらのピツトQ1〜
Qnは、半径方向に等間隔をあけて配列されている。
〜第２図の構成に対応する部分には、同一の参照符を付
す。ここで用いられる光デイスク26は、第５図に示され
ている。領域６には、前述の実施例と同様にトラツクT1
〜Tmにおいて、ピツトP1〜Pmが形成される。この実施例
ではさらに、領域６の半径方向にずれた位置で、もう１
つのいわゆるインデツクス用の領域27においてトラツク
S1〜Snが形成され、これらの各トラツクS1〜Snには、ピ
ツトQ1〜Qnが形成される。ピツトQ1〜Qnは、領域６にお
けるピツトP1〜Pmの周方向の角度θ１の範囲内にある。
ピツトQ1〜Qnは、周方向に間隔をあけてピツトP1〜Pmよ
りも少ない数だけ形成されており、これらのピツトQ1〜
Qnは、半径方向に等間隔をあけて配列されている。
半導体レーザ光源13からのレーザ光は、半透明反射鏡
28から反射鏡29、半透明反射鏡31およびレンズ32を経
て、領域27上に前述のスポツト12と同様にして照射され
る。領域27からの反射光は、レンズ32、半透明反射鏡3
1、レンズ33を経て受光素子34,35に受光される。受光素
子34,35は、光デイスク26の周方向に異なる位置の反射
光をそれぞれ受光し、それらの出力は位相差を有する。
受光素子34,35の出力は、増幅回路36,37を経て角変位方
向判別回路38に与えられる。アツプダウンカウンタ39
は、前述のアツプダウンカウンタ23と同様にして受光素
子34の出力を計数し、これによつて光デイスク26の角変
位位置を判別することができる。すなわち、角変位方向
判別回路38およびアツプダウンカウンタ39は、角変位位
置判別手段を構成する。なお、半導体レーザ光源13と、
受光素子34,35と、角変位方向判別回路38と、カウンタ3
9とは、バツテリによつて常時電力付勢されて動作する
ようにしてもよく、これによつて残余の構成の停電が発
生してもカウンタ39のストア内容は保持される。
28から反射鏡29、半透明反射鏡31およびレンズ32を経
て、領域27上に前述のスポツト12と同様にして照射され
る。領域27からの反射光は、レンズ32、半透明反射鏡3
1、レンズ33を経て受光素子34,35に受光される。受光素
子34,35は、光デイスク26の周方向に異なる位置の反射
光をそれぞれ受光し、それらの出力は位相差を有する。
受光素子34,35の出力は、増幅回路36,37を経て角変位方
向判別回路38に与えられる。アツプダウンカウンタ39
は、前述のアツプダウンカウンタ23と同様にして受光素
子34の出力を計数し、これによつて光デイスク26の角変
位位置を判別することができる。すなわち、角変位方向
判別回路38およびアツプダウンカウンタ39は、角変位位
置判別手段を構成する。なお、半導体レーザ光源13と、
受光素子34,35と、角変位方向判別回路38と、カウンタ3
9とは、バツテリによつて常時電力付勢されて動作する
ようにしてもよく、これによつて残余の構成の停電が発
生してもカウンタ39のストア内容は保持される。
停電復帰後などの電源投入時には、モータ１によつて
光デイスク26を僅かに角変位して、受光素子34,35によ
つて領域27におけるピツトQ1〜Qnを初めて検出したと
き、初期化回路41は、カウンタ39の出力に基づいて光デ
イスク出力26の角変位位置を演算し、カウンタ23にセツ
トする。その後における光デイスク26の角変位位置は、
ピツトP1〜Pmの検出によるカウンタ23の計数によつて高
精度で検出することができる。カウンタ39の計数値は、
比較的小さな値であり、したがつてバツテリ40による消
費電力を低減することが可能であり、こうして光デイス
ク26の絶対位置を常に検出することが可能となる。
光デイスク26を僅かに角変位して、受光素子34,35によ
つて領域27におけるピツトQ1〜Qnを初めて検出したと
き、初期化回路41は、カウンタ39の出力に基づいて光デ
イスク出力26の角変位位置を演算し、カウンタ23にセツ
トする。その後における光デイスク26の角変位位置は、
ピツトP1〜Pmの検出によるカウンタ23の計数によつて高
精度で検出することができる。カウンタ39の計数値は、
比較的小さな値であり、したがつてバツテリ40による消
費電力を低減することが可能であり、こうして光デイス
ク26の絶対位置を常に検出することが可能となる。
このような第４図および第５図に示された実施例でも
また、領域27では、トラツクS1〜SnごとのピツトQ1〜Qn
のピツト群は、半径方向に間隔をあけて整列して形成さ
れているので、レンズ32からのレーザ光が、領域27内に
ある限り、半径方向にずれても、デイスク26の周方向の
角変位位置を検出することができ、在来のトラツキング
サーボ機構を必要としない。
また、領域27では、トラツクS1〜SnごとのピツトQ1〜Qn
のピツト群は、半径方向に間隔をあけて整列して形成さ
れているので、レンズ32からのレーザ光が、領域27内に
ある限り、半径方向にずれても、デイスク26の周方向の
角変位位置を検出することができ、在来のトラツキング
サーボ機構を必要としない。
ピツトP1〜Pm,Q1〜Qnは、デイスク3,26を回転しつ
つ、レーザ光などでピツトを刻設する製造を容易に行な
うことができ、生産性が優れている。もしも仮に、トラ
ツキングサーボ機構を必要としないようにするために、
ピツトをデイスク3,26の半径方向に細長く形成すること
も考えられる（たとえば特開昭59-160716）が、そのよ
うなピツトを形成するためには、光デイスク3,26の回転
を停止したままで、レーザ光などを用いてピツトを半径
方向に延びるように個別的に形成しなければならず、生
産性が極めて悪い。上述の実施例は、この問題を解決す
る。
つ、レーザ光などでピツトを刻設する製造を容易に行な
うことができ、生産性が優れている。もしも仮に、トラ
ツキングサーボ機構を必要としないようにするために、
ピツトをデイスク3,26の半径方向に細長く形成すること
も考えられる（たとえば特開昭59-160716）が、そのよ
うなピツトを形成するためには、光デイスク3,26の回転
を停止したままで、レーザ光などを用いてピツトを半径
方向に延びるように個別的に形成しなければならず、生
産性が極めて悪い。上述の実施例は、この問題を解決す
る。
第４図および第５図の実施例において、レンズ15,32
を駆動するフォーカスサーボ機構42は、共用するこがで
きる。
を駆動するフォーカスサーボ機構42は、共用するこがで
きる。
効果 以上のように本発明によれば、複数のピツト群を周方
向に間隔をあけて形成し、各ピツト群は半径方向に間隔
をあけて整列して形成された複数のピツトを有している
ので、それらのピツトを検出するにあたり、在来のトラ
ツキングサーボ機構を必要とせず、したがつて簡単な構
成で、しかも高精度で角変位位置および角変位方向を判
別することができるようになる。
向に間隔をあけて形成し、各ピツト群は半径方向に間隔
をあけて整列して形成された複数のピツトを有している
ので、それらのピツトを検出するにあたり、在来のトラ
ツキングサーボ機構を必要とせず、したがつて簡単な構
成で、しかも高精度で角変位位置および角変位方向を判
別することができるようになる。
しかも半径方向についてのピツトP1,P2,…,Pm;Q1,Q2,
…,Qnの間隔が一定であることを考慮すれば、同一のレ
ーザ光のスポツト12内には基本的には１個、多くても２
個のピツトしか存在しない。トラツキングサーボ機構な
どを簡略化して、レーザ光のスポツト12の照射位置が半
径方向で変動しても、スポツト12内には基本的に１個の
ピツトしか存在しないので、周方向の角変位についての
検出精度を保つことができる。スポツト12の径を小さく
して分解能を上げても、基本的に１個のピツトからの反
射光でピツトの有無を検出するので、半径方向のピツト
間の間隔をあまり小さくする必要はなく、工作性が良好
で、製造コストを低廉に抑えることができる。さらに、
ピツトのどの位置にレーザ光が照射されているかについ
ての情報も得ることができ、周方向にずれた位置からの
反射光を受ける受光素子からの出力の位相差に基づいて
角変位方向を検出することも容易である。また半径方向
内方寄りの領域27に形成される少ない数のピツト群から
の反射光を受けて角変位位置を判別する角変位位置判別
手段38,39は、小さな計数値を処理すればよいので消費
電力を小さくすることができ、電源投入時に初期化回路
41によつて初期化される角変位量計数手段21,23の計数
可能な値を大きくしておけば、電源投入状態での角変位
検出精度を高めることができる。
…,Qnの間隔が一定であることを考慮すれば、同一のレ
ーザ光のスポツト12内には基本的には１個、多くても２
個のピツトしか存在しない。トラツキングサーボ機構な
どを簡略化して、レーザ光のスポツト12の照射位置が半
径方向で変動しても、スポツト12内には基本的に１個の
ピツトしか存在しないので、周方向の角変位についての
検出精度を保つことができる。スポツト12の径を小さく
して分解能を上げても、基本的に１個のピツトからの反
射光でピツトの有無を検出するので、半径方向のピツト
間の間隔をあまり小さくする必要はなく、工作性が良好
で、製造コストを低廉に抑えることができる。さらに、
ピツトのどの位置にレーザ光が照射されているかについ
ての情報も得ることができ、周方向にずれた位置からの
反射光を受ける受光素子からの出力の位相差に基づいて
角変位方向を検出することも容易である。また半径方向
内方寄りの領域27に形成される少ない数のピツト群から
の反射光を受けて角変位位置を判別する角変位位置判別
手段38,39は、小さな計数値を処理すればよいので消費
電力を小さくすることができ、電源投入時に初期化回路
41によつて初期化される角変位量計数手段21,23の計数
可能な値を大きくしておけば、電源投入状態での角変位
検出精度を高めることができる。
第１図は本発明の基礎となる光学式エンコーダの構成を
示す断面図、第２図は第１図に示された光デイスク３の
一部の平面図、第３図はピツトP1,P2付近の拡大平面
図、第４図は本発明の一実施例の断面図、第５図は第４
図に示された実施例の光デイスク26の一部の平面図であ
る。 ２……出力軸、3,26……光デイスク、４……検出手段、
6,27……領域、13……半導体レーザ光源、17,18,34,35
……受光素子、21,38……角変位方向判別回路、23,39…
…アツプダウンカウンタ、40……バツテリ、41……初期
化回路、T1〜Tm,S1〜Sn……トラツク、P1〜Pm,Q1〜Qn…
…ピツト
示す断面図、第２図は第１図に示された光デイスク３の
一部の平面図、第３図はピツトP1,P2付近の拡大平面
図、第４図は本発明の一実施例の断面図、第５図は第４
図に示された実施例の光デイスク26の一部の平面図であ
る。 ２……出力軸、3,26……光デイスク、４……検出手段、
6,27……領域、13……半導体レーザ光源、17,18,34,35
……受光素子、21,38……角変位方向判別回路、23,39…
…アツプダウンカウンタ、40……バツテリ、41……初期
化回路、T1〜Tm,S1〜Sn……トラツク、P1〜Pm,Q1〜Qn…
…ピツト
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−70311（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−224514（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−201523（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−201520（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】角変位を検出すべき物体に取付けられ、レ
ーザ光が照射され、反射光に基づいて角変位を検出する
ための光デイスク26であつて、 外周寄りの領域６に、周方向および半径方向にそれぞれ
一定の間隔をあけて、周方向に延びる複数個のピツトP
1,P2,…,Pmを有する複数のピツト群が形成され、 外周寄りの領域６よりも半径方向内方寄りの領域27に、
周方向に延び半径方向に一定の間隔をあける複数個のピ
ツトQ1,Q2,…,Qnを有し、ピツトP1,P2,…,Pmを有するピ
ツト群よりも少ない数のピツト群が形成され、 各ピツトP1,P2,…,Pm;Q1,Q2,…,Qnは、半径方向に間隔d
2をあけて整列して形成される光デイスク26と、 レーザ光源13と、 レーザ光源13からのレーザ光を光デイスク26上の領域6,
27にそれぞれ照射し、２個以下のピツトP1,P2,…,Pm;Q
1,Q2,…,Qnを含むようなスポツト12をそれぞれ形成する
ように導くレンズ15,32と、 外周寄りの領域６に照射されるレーザ光のスポツト12内
のピツトP1,P2,…,Pmについて、周方向にずれた位置で
反射された光を受光する受光素子17,18と、 受光素子17,18の出力の位相差に対応して、光デイスク2
6の角変位の方向を判別し、角変位方向に従つて角変位
位置に対応する計数値の増減を行う角変位量計数手段2
1,23と、 半径方向内方寄りの領域27に照射されるレーザ光のスポ
ツト12内のピツトQ1,Q2,…,Qnについて、周方向にずれ
た位置で反射された光を受光する受光素子34,35と、 受光素子34,35の出力の位相差に対応して、光デイスク2
6の角変位の方向を判別し、角変位方向に従つて計数値
の増減を行い、角変位位置を判別する角変位位置判別手
段38,39と、 電源投入時に、角変位位置判別手段38,39からの出力に
基づいて角変位量計数手段21,23を初期化する初期化回
路41とを含むことを特徴とする光学式エンコーダ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62035408A JP2647381B2 (ja) | 1987-02-17 | 1987-02-17 | 光学式エンコーダ用光デイスク |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62035408A JP2647381B2 (ja) | 1987-02-17 | 1987-02-17 | 光学式エンコーダ用光デイスク |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63201521A JPS63201521A (ja) | 1988-08-19 |
| JP2647381B2 true JP2647381B2 (ja) | 1997-08-27 |
Family
ID=12441060
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62035408A Expired - Lifetime JP2647381B2 (ja) | 1987-02-17 | 1987-02-17 | 光学式エンコーダ用光デイスク |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2647381B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0762622B2 (ja) * | 1988-02-22 | 1995-07-05 | 日本ビクター株式会社 | 光学式エンコーダ |
| JP2724385B2 (ja) * | 1989-06-02 | 1998-03-09 | 株式会社ジーシー | 歯科技工用洗浄器 |
| JP4837316B2 (ja) * | 2005-06-30 | 2011-12-14 | オプトレックス株式会社 | 表示パネルの端子洗浄装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0612268B2 (ja) * | 1983-06-03 | 1994-02-16 | 三菱電機株式会社 | 光学式エンコーダ |
| JPS6070311A (ja) * | 1983-09-27 | 1985-04-22 | Mitsubishi Electric Corp | 光学式エンコ−ダ |
-
1987
- 1987-02-17 JP JP62035408A patent/JP2647381B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63201521A (ja) | 1988-08-19 |
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