JP3437277B2 - 回転情報検出装置及び回転情報検出方法 - Google Patents
回転情報検出装置及び回転情報検出方法Info
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- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
- G11B5/012—Recording on, or reproducing or erasing from, magnetic disks
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
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- G—PHYSICS
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- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
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- G11B15/54—Controlling, regulating, or indicating speed by stroboscope; by tachometer
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- G—PHYSICS
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- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
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- G11B7/0037—Recording, reproducing or erasing systems characterised by the shape or form of the carrier with discs
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、回転物体の回転情報を
測定する回転情報検出装置及び回転情報検出方法に関
し、例えば回転物体の角度変位（回転変位）を測定する
ロータリーエンコーダ等に好適なものである。
測定する回転情報検出装置及び回転情報検出方法に関
し、例えば回転物体の角度変位（回転変位）を測定する
ロータリーエンコーダ等に好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より回転物体の回転情報を検出する
為のロータリーエンコーダでは、円盤状あるいは円筒状
のスケールを用い、スケールと該スケールに対向して設
けた回転角度情報パターンを介した光や磁気等を磁気
的、光学的、静電容量的に検出し、該検出信号に基づい
て回転情報を検出している。このロータリーエンコーダ
（第１のロータリーエンコーダ）では、ディスク基板の
上に回転情報に関するパターンを前もって形成したもの
（スケール）を回転する対象物に取り付けて、該スケー
ルを利用して回転物体の回転情報を測定している。
為のロータリーエンコーダでは、円盤状あるいは円筒状
のスケールを用い、スケールと該スケールに対向して設
けた回転角度情報パターンを介した光や磁気等を磁気
的、光学的、静電容量的に検出し、該検出信号に基づい
て回転情報を検出している。このロータリーエンコーダ
（第１のロータリーエンコーダ）では、ディスク基板の
上に回転情報に関するパターンを前もって形成したもの
（スケール）を回転する対象物に取り付けて、該スケー
ルを利用して回転物体の回転情報を測定している。
【０００３】又、磁気スケールと磁気検出手段とを利用
した磁気式エンコーダでは追記型または書換可能型の磁
性媒体をスケールとして用いている。
した磁気式エンコーダでは追記型または書換可能型の磁
性媒体をスケールとして用いている。
【０００４】特開平4-70509 号公報では光学式ロータリ
ーエンコーダ（第２のロータリーエンコーダ）が提案さ
れている。同公報ではスケールとして追記型又は書き換
え可能型の光ディスクを用い、角度変位量を検出するた
めの位置情報( フォーマットパターン) が未記録の状態
でこれを回転物体に取り付け、その光ディスクを回転さ
せながら回転情報に関するパターンを書き込むようにし
ている。しかしながら同公報では、該パターンの記録時
に必要となる構成、例えば光ディスク回転の回転速度を
一定にする構成、もしくは回転速度制御によってフォー
マットパターンの記録間隔を等間隔になるようにして、
逐次記録していく具体的な書き込み時の構成については
何等開示していない。
ーエンコーダ（第２のロータリーエンコーダ）が提案さ
れている。同公報ではスケールとして追記型又は書き換
え可能型の光ディスクを用い、角度変位量を検出するた
めの位置情報( フォーマットパターン) が未記録の状態
でこれを回転物体に取り付け、その光ディスクを回転さ
せながら回転情報に関するパターンを書き込むようにし
ている。しかしながら同公報では、該パターンの記録時
に必要となる構成、例えば光ディスク回転の回転速度を
一定にする構成、もしくは回転速度制御によってフォー
マットパターンの記録間隔を等間隔になるようにして、
逐次記録していく具体的な書き込み時の構成については
何等開示していない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】高精度なロータリーエ
ンコーダを得るためには、特に次の2 条件を満たす必要
がある。スケール上のパターン（放射状パターン）が
高精度であること。即ち円周方向のピッチに誤差が無
く、円周上に形成したパターンに偏芯が無いこと。ス
ケール上のパターンとその検出手段が、測定対象の回転
に高精度に対応するように取付けられていること。
ンコーダを得るためには、特に次の2 条件を満たす必要
がある。スケール上のパターン（放射状パターン）が
高精度であること。即ち円周方向のピッチに誤差が無
く、円周上に形成したパターンに偏芯が無いこと。ス
ケール上のパターンとその検出手段が、測定対象の回転
に高精度に対応するように取付けられていること。
【０００６】一般に第１のロータリーエンコーダでは、
高精度のスケールを必要とし、それを製作するためには
高精度の部品を要し、これがために組み立て要素が高コ
ストの部品となり、さらに、スケールおよび検出手段の
取付けに際して高精度のアライメントが必要となる等の
問題点があった。
高精度のスケールを必要とし、それを製作するためには
高精度の部品を要し、これがために組み立て要素が高コ
ストの部品となり、さらに、スケールおよび検出手段の
取付けに際して高精度のアライメントが必要となる等の
問題点があった。
【０００７】又従来の第２のロータリーエンコーダで
は、パターンを持たないスケールを取付け、その後にこ
れを回転させ、スケールにパターンを形成すれば、パタ
ーンの幾何学的中心と測定対象の回転中心の不一致は発
生しない。しかしながらの条件を満たすために、パタ
ーン形成時に適切な装置及び手段を選択、適用しなけれ
ばならないという問題点があった。
は、パターンを持たないスケールを取付け、その後にこ
れを回転させ、スケールにパターンを形成すれば、パタ
ーンの幾何学的中心と測定対象の回転中心の不一致は発
生しない。しかしながらの条件を満たすために、パタ
ーン形成時に適切な装置及び手段を選択、適用しなけれ
ばならないという問題点があった。
【０００８】本発明は、追記型または書換可能型の記録
層をスケールの一面に形成し、このスケールを回転物体
の中心軸に取り付け、その回転物体を中心軸で回転させ
ながら予め設けた第一の回転位置情報を用いて記録層に
第二の回転位置情報を高精度に書き込み、該第二の回転
位置情報を利用することにより低コストかつ高精度、高
分解能で回転情報の検出が行える回転情報検出装置及び
回転情報検出方法の提供を目的とする。
層をスケールの一面に形成し、このスケールを回転物体
の中心軸に取り付け、その回転物体を中心軸で回転させ
ながら予め設けた第一の回転位置情報を用いて記録層に
第二の回転位置情報を高精度に書き込み、該第二の回転
位置情報を利用することにより低コストかつ高精度、高
分解能で回転情報の検出が行える回転情報検出装置及び
回転情報検出方法の提供を目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の回転情報検出方
法は、 （１−１） 一面に設けた追記型又は書換可能型の記録
層に第一の回転位置情報が設けられている円盤状の部材
を、回転物体の回転軸に装着し、該第一の回転位置情報
の位置情報を第一の検出手段で検出し、該第一の検出手
段からの位置情報を利用して記録手段により該記録層に
第二の回転位置情報を記録し、該第二の回転位置情報の
位置情報を第二の検出手段で検出して、該回転物体の回
転情報を検出していることを特徴としている。
法は、 （１−１） 一面に設けた追記型又は書換可能型の記録
層に第一の回転位置情報が設けられている円盤状の部材
を、回転物体の回転軸に装着し、該第一の回転位置情報
の位置情報を第一の検出手段で検出し、該第一の検出手
段からの位置情報を利用して記録手段により該記録層に
第二の回転位置情報を記録し、該第二の回転位置情報の
位置情報を第二の検出手段で検出して、該回転物体の回
転情報を検出していることを特徴としている。
【００１０】特に、（１−１−１） 前記第一の検出手
段は複数の検出手段で構成されている、（１−１−２）
前記第二の回転位置情報を前記記録層に記録する際、
前記第一の検出手段から得られる位置情報の信号処理に
より、第一の回転位置情報と異なる角度分解能でもって
記録する、（１−１−３） 前記追記型、または書換可
能型の記録層は、磁気記録媒体で構成している、（１−
１−４） 前記追記型、または書換可能型の記録層は、
光記録媒体で構成している、（１−１−５） 前記追記
型、または書換可能型の記録層は相変化型光記録媒体で
構成していること等を特徴としている。
段は複数の検出手段で構成されている、（１−１−２）
前記第二の回転位置情報を前記記録層に記録する際、
前記第一の検出手段から得られる位置情報の信号処理に
より、第一の回転位置情報と異なる角度分解能でもって
記録する、（１−１−３） 前記追記型、または書換可
能型の記録層は、磁気記録媒体で構成している、（１−
１−４） 前記追記型、または書換可能型の記録層は、
光記録媒体で構成している、（１−１−５） 前記追記
型、または書換可能型の記録層は相変化型光記録媒体で
構成していること等を特徴としている。
【００１１】又、本発明の回転情報検出装置は、
（１−２） 一面に形成した追記型又は書換可能型の記
録層に第一の回転位置情報を設けた円盤状の部材を、回
転物体の回転軸に装着し、該第一の回転位置情報の位置
情報を該記録層に対向配置した第一の検出手段で検出
し、 該第一の検出手段からの位置情報を利用して記録
手段により該記録層に記録した、第二の回転位置情報の
位置情報を第二の検出手段で検出して、該回転物体の回
転情報を検出していることを特徴としている。
録層に第一の回転位置情報を設けた円盤状の部材を、回
転物体の回転軸に装着し、該第一の回転位置情報の位置
情報を該記録層に対向配置した第一の検出手段で検出
し、 該第一の検出手段からの位置情報を利用して記録
手段により該記録層に記録した、第二の回転位置情報の
位置情報を第二の検出手段で検出して、該回転物体の回
転情報を検出していることを特徴としている。
【００１２】特に、（１−２−１） 前記第一の検出手
段は複数の検出手段で構成されている、（１−２−２）
前記第二の回転位置情報を前記記録層に記録する際、
前記第一の検出手段から得られる位置情報の信号処理に
より、第一の回転位置情報と異なる角度分解能でもって
記録する、（１−２−３） 前記追記型、または書換可
能型の記録層は、磁気記録媒体で構成している、（１−
２−４） 前記追記型、または書換可能型の記録層は、
光記録媒体で構成している、（１−２−５） 前記追記
型、または書換可能型の記録層は相変化型光記録媒体で
構成していること等を特徴としている。
段は複数の検出手段で構成されている、（１−２−２）
前記第二の回転位置情報を前記記録層に記録する際、
前記第一の検出手段から得られる位置情報の信号処理に
より、第一の回転位置情報と異なる角度分解能でもって
記録する、（１−２−３） 前記追記型、または書換可
能型の記録層は、磁気記録媒体で構成している、（１−
２−４） 前記追記型、または書換可能型の記録層は、
光記録媒体で構成している、（１−２−５） 前記追記
型、または書換可能型の記録層は相変化型光記録媒体で
構成していること等を特徴としている。
【００１３】
【実施例】図１は本発明をロータリーエンコーダに適用
したときの実施例１の要部概略図である。図中、1 は円
盤状の部材であるスケールであり、その上面には追記型
又は書換可能型の記録層1cを設けている。1aは第一のパ
ターン（第一の回転位置情報）であり、記録層1cの上面
に１つの円周に沿って予め記録した略等ピッチの放射状
パターンである。1bは第二のパターン（第二の回転位置
情報）であり、後述するように第一のパターン1aの位置
情報を利用して記録層1cに１つの円周に沿って形成して
いる。2 は測定対象である回転物体の回転軸である。Ｃ
はその回転中心である。3a及び3bは各々第一の検出手段
であり、回転中心Ｃを挟んで180 度対向してスケール1
の上部で第一のパターン1aの上に設置しており、スケー
ル1 の回転に応じて第一のパターン1aの位置情報を読み
取り、測定対象の回転情報を得ている。本実施例では第
一の検出手段を２つ用いている。4 は記録手段であり、
記録層1cに第一の検出手段3a,3b からの位置情報を利用
して第二のパターン1bを記録する。5 は第二の検出手段
であり、第二のパターン1bの位置情報を読み取り、回転
物体の回転情報を得ている。尚、記録手段4 と第二の検
出手段5 は回転中心Ｃから等距離の位置に設置してい
る。本実施例ではこの他に不図示の第一の検出信号処理
手段8 、及び第二の検出信号処理手段9 等がある。
したときの実施例１の要部概略図である。図中、1 は円
盤状の部材であるスケールであり、その上面には追記型
又は書換可能型の記録層1cを設けている。1aは第一のパ
ターン（第一の回転位置情報）であり、記録層1cの上面
に１つの円周に沿って予め記録した略等ピッチの放射状
パターンである。1bは第二のパターン（第二の回転位置
情報）であり、後述するように第一のパターン1aの位置
情報を利用して記録層1cに１つの円周に沿って形成して
いる。2 は測定対象である回転物体の回転軸である。Ｃ
はその回転中心である。3a及び3bは各々第一の検出手段
であり、回転中心Ｃを挟んで180 度対向してスケール1
の上部で第一のパターン1aの上に設置しており、スケー
ル1 の回転に応じて第一のパターン1aの位置情報を読み
取り、測定対象の回転情報を得ている。本実施例では第
一の検出手段を２つ用いている。4 は記録手段であり、
記録層1cに第一の検出手段3a,3b からの位置情報を利用
して第二のパターン1bを記録する。5 は第二の検出手段
であり、第二のパターン1bの位置情報を読み取り、回転
物体の回転情報を得ている。尚、記録手段4 と第二の検
出手段5 は回転中心Ｃから等距離の位置に設置してい
る。本実施例ではこの他に不図示の第一の検出信号処理
手段8 、及び第二の検出信号処理手段9 等がある。
【００１４】図３は実施例１による回転物体の回転情報
を検出するプロセスのうち第１のパターン１ａを利用し
て第２のパターン１ｂを記録するまでのブロック図であ
る。以下本発明による回転情報検出方法について説明す
る。
を検出するプロセスのうち第１のパターン１ａを利用し
て第２のパターン１ｂを記録するまでのブロック図であ
る。以下本発明による回転情報検出方法について説明す
る。
【００１５】先ず予め第一のパターン1aを形成しておい
たスケール1 を測定対象の回転軸2に取り付ける。ここ
で、第一のパターン1aを設けた円周の中心と回転中心Ｃ
は厳密に一致させる必要はない。
たスケール1 を測定対象の回転軸2に取り付ける。ここ
で、第一のパターン1aを設けた円周の中心と回転中心Ｃ
は厳密に一致させる必要はない。
【００１６】次いで、回転中心Ｃについて180 度対向し
た位置に第一の検出手段3aおよび3bを設置する。この状
態で回転軸2 を回転させ、第一の検出手段3a, 3bが第一
のパターン1aの位置情報を検出して信号を出力する。次
に第一の検出信号処理手段8が第一の検出手段3a, 3bか
らの出力信号を用いて検出値の平均化処理及びその他の
処理を行う。この手法は従来の複数の検出手段を持つロ
ータリーエンコーダで確立しているものと同じである。
たとえば、第一のパターン1aと回転中心Ｃとの間に偏心
があれば、スケール1 の一回転に付き一周期の正弦波状
の誤差が発生するが、180 度対向した位置に別の検出手
段を取付け、出力信号の平均化処理を行うことにより、
この誤差を除去している。この方法は、高精度タイプの
ロータリーエンコーダに一般に用いられている。
た位置に第一の検出手段3aおよび3bを設置する。この状
態で回転軸2 を回転させ、第一の検出手段3a, 3bが第一
のパターン1aの位置情報を検出して信号を出力する。次
に第一の検出信号処理手段8が第一の検出手段3a, 3bか
らの出力信号を用いて検出値の平均化処理及びその他の
処理を行う。この手法は従来の複数の検出手段を持つロ
ータリーエンコーダで確立しているものと同じである。
たとえば、第一のパターン1aと回転中心Ｃとの間に偏心
があれば、スケール1 の一回転に付き一周期の正弦波状
の誤差が発生するが、180 度対向した位置に別の検出手
段を取付け、出力信号の平均化処理を行うことにより、
この誤差を除去している。この方法は、高精度タイプの
ロータリーエンコーダに一般に用いられている。
【００１７】次に、第一の検出信号処理手段8 からの出
力に基づき、スケール1 上に第二のパターン1bを記録す
る。その方法は以下のとおりである。第一の検出信号処
理手段8 からの平均化された出力に同期して、記録手段
4 がスケール1 上の記録層1cに第二のパターン1bを円周
上に記録する。このとき、記録手段4 はスケール1 の半
径方向に固定しているので、第二のパターン1bは回転軸
2 の回転中心Ｃと同軸の円周上に形成される。本発明で
はかかるプロセスで第二のパターン1bを構成している。
この第二のパターン1bは回転中心Ｃに対して全く偏芯が
無く、これにより回転物体の回転情報を高い検出精度で
得ている。
力に基づき、スケール1 上に第二のパターン1bを記録す
る。その方法は以下のとおりである。第一の検出信号処
理手段8 からの平均化された出力に同期して、記録手段
4 がスケール1 上の記録層1cに第二のパターン1bを円周
上に記録する。このとき、記録手段4 はスケール1 の半
径方向に固定しているので、第二のパターン1bは回転軸
2 の回転中心Ｃと同軸の円周上に形成される。本発明で
はかかるプロセスで第二のパターン1bを構成している。
この第二のパターン1bは回転中心Ｃに対して全く偏芯が
無く、これにより回転物体の回転情報を高い検出精度で
得ている。
【００１８】第二のパターン1bを記録した後、第一の検
出手段3a, 3b、第一の検出信号処理手段8 、記録手段4
は取り除いても良い。
出手段3a, 3b、第一の検出信号処理手段8 、記録手段4
は取り除いても良い。
【００１９】本実施例のロータリーエンコーダは、第二
の検出手段5 と第二の検出信号処理手段9 によって第二
のパターン1bを検出して回転軸2 の回転情報を得てい
る。
の検出手段5 と第二の検出信号処理手段9 によって第二
のパターン1bを検出して回転軸2 の回転情報を得てい
る。
【００２０】本実施例においては、第一の検出手段3a,3
b 、記録手段4 及び第一の検出信号処理手段8 は回転情
報検出方法の一工程で用いている。
b 、記録手段4 及び第一の検出信号処理手段8 は回転情
報検出方法の一工程で用いている。
【００２１】本実施例では第一の検出手段として２つの
検出手段3a,3b を用いているが、この検出手段の数を増
やせば、さらに検出精度を容易に向上できる。
検出手段3a,3b を用いているが、この検出手段の数を増
やせば、さらに検出精度を容易に向上できる。
【００２２】又、第一の信号処理手段8 の信号処理によ
って、第一のパターン1aの角度ピッチと異なる角度ピッ
チ（小さく或は大きく）で、第二のパターン1bを形成
し、これによって第二のパターン1bの角度分解能を第一
のパターン1aと異なるものにすることもできる。
って、第一のパターン1aの角度ピッチと異なる角度ピッ
チ（小さく或は大きく）で、第二のパターン1bを形成
し、これによって第二のパターン1bの角度分解能を第一
のパターン1aと異なるものにすることもできる。
【００２３】本実施例で記録層1cを構成する追記型、ま
たは書換可能型の情報記録媒体の幾つかについて説明す
る。
たは書換可能型の情報記録媒体の幾つかについて説明す
る。
【００２４】第１の例は追記型の情報記録媒体として有
機色素薄膜を使用する例である。ＰＣ（ポリカーボネイ
ト）のディスク基板（スケール）にアルミニウム反射層
を蒸着し、その上に有機色素薄膜のテルル薄膜を記録層
1cとして積層してディスク基板を構成したものである。
このディスク基板の場合、記録層1cにレーザスポット光
を照射すると、照射した箇所が加熱・溶融して化学変化
を起こし記録層1cに穴があき、回転情報に関するパター
ンが記録される。検出に際しては、回転情報に関するパ
ターンにレーザースポット光を照射すると、この穴の存
在する箇所では下層のアルミニウム反射層にレーザ光が
到達し、反射光量が増加する。このように、記録層1cの
穴の有無による反射光量の差を検出することによって回
転情報に関するパターンを検出する。
機色素薄膜を使用する例である。ＰＣ（ポリカーボネイ
ト）のディスク基板（スケール）にアルミニウム反射層
を蒸着し、その上に有機色素薄膜のテルル薄膜を記録層
1cとして積層してディスク基板を構成したものである。
このディスク基板の場合、記録層1cにレーザスポット光
を照射すると、照射した箇所が加熱・溶融して化学変化
を起こし記録層1cに穴があき、回転情報に関するパター
ンが記録される。検出に際しては、回転情報に関するパ
ターンにレーザースポット光を照射すると、この穴の存
在する箇所では下層のアルミニウム反射層にレーザ光が
到達し、反射光量が増加する。このように、記録層1cの
穴の有無による反射光量の差を検出することによって回
転情報に関するパターンを検出する。
【００２５】第２の例は書換可能型の情報記録媒体とし
て現在広く用いられている磁気記録型の媒体を使用す
る。
て現在広く用いられている磁気記録型の媒体を使用す
る。
【００２６】第３の例は書換可能型の情報記録媒体とし
て光磁気書換型（光記録型）の媒体を使用する。具体的
には、ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）のディス
ク基板に記録層1cとしてFeTb系非結晶質合金磁性膜を積
層する。FeTb系非結晶質合金磁性膜には、磁化方向が膜
面に垂直になる組成領域が存在し、垂直磁気記録による
高記録密度化が可能である。この磁性膜の消去／記録方
法は、まず記録層1cに高エネルギーのレーザスポット光
を照射して記録層1cをキュリー温度に加熱し、その箇所
の保磁力を小さくし磁化を消失させる。レーザスポット
が通過後、この箇所の温度は低下し、次に外部磁場によ
って磁界を与えることによって磁区の磁化方向が定ま
り、変位情報に関するパターンが記録される。変位情報
に関するパターンの検出方法は次のとおりである。記録
層1cに記録時よりも低エネルギーのレーザスポット光を
照射し、磁気カー効果によって磁化方向に応じた反射光
の偏光面回転を検出することによって回転情報に関する
パターンを検出する。
て光磁気書換型（光記録型）の媒体を使用する。具体的
には、ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）のディス
ク基板に記録層1cとしてFeTb系非結晶質合金磁性膜を積
層する。FeTb系非結晶質合金磁性膜には、磁化方向が膜
面に垂直になる組成領域が存在し、垂直磁気記録による
高記録密度化が可能である。この磁性膜の消去／記録方
法は、まず記録層1cに高エネルギーのレーザスポット光
を照射して記録層1cをキュリー温度に加熱し、その箇所
の保磁力を小さくし磁化を消失させる。レーザスポット
が通過後、この箇所の温度は低下し、次に外部磁場によ
って磁界を与えることによって磁区の磁化方向が定ま
り、変位情報に関するパターンが記録される。変位情報
に関するパターンの検出方法は次のとおりである。記録
層1cに記録時よりも低エネルギーのレーザスポット光を
照射し、磁気カー効果によって磁化方向に応じた反射光
の偏光面回転を検出することによって回転情報に関する
パターンを検出する。
【００２７】第４の例は書換可能型の情報記録媒体とし
て相変化書換型（相変化型光記録）の媒体を使用する。
相変化による記録方法は、結晶−非結晶状態とで記録膜
の光学的特性が異なることを利用するものである。具体
的には、アクリル等のディスク基板表面にカルコゲナイ
ド薄膜を蒸着し多結晶膜の初期膜状態を形成して記録層
1cとする。この記録層1cへの記録方法は次のとおりであ
る。記録層1cを短いパルス幅で高エネルギーのレーザス
ポット光で照射すると、その箇所は過熱されて溶融す
る。次にレーザスポット光が通過後大気による急冷作用
でその箇所では結晶質が非結晶質になり、回転情報に関
するパターンが記録される。記録部分の消去方法は次の
とおりである。長いパルス幅で低エネルギーのレーザス
ポット光で非結晶質箇所を照射すると、その箇所は非結
晶質から再度結晶質へ戻り、記録が消去される。回転情
報に関するパターンの検出方法は次のとおりである。記
録部分を光で照射すると非結晶質箇所と結晶質箇所では
反射光量が異なり、この差を検出することによって回転
情報に関するパターンを検出する。
て相変化書換型（相変化型光記録）の媒体を使用する。
相変化による記録方法は、結晶−非結晶状態とで記録膜
の光学的特性が異なることを利用するものである。具体
的には、アクリル等のディスク基板表面にカルコゲナイ
ド薄膜を蒸着し多結晶膜の初期膜状態を形成して記録層
1cとする。この記録層1cへの記録方法は次のとおりであ
る。記録層1cを短いパルス幅で高エネルギーのレーザス
ポット光で照射すると、その箇所は過熱されて溶融す
る。次にレーザスポット光が通過後大気による急冷作用
でその箇所では結晶質が非結晶質になり、回転情報に関
するパターンが記録される。記録部分の消去方法は次の
とおりである。長いパルス幅で低エネルギーのレーザス
ポット光で非結晶質箇所を照射すると、その箇所は非結
晶質から再度結晶質へ戻り、記録が消去される。回転情
報に関するパターンの検出方法は次のとおりである。記
録部分を光で照射すると非結晶質箇所と結晶質箇所では
反射光量が異なり、この差を検出することによって回転
情報に関するパターンを検出する。
【００２８】その他に、半導体相と金属相の相変化によ
る透過率差を記録／再生に応用することもできる。
る透過率差を記録／再生に応用することもできる。
【００２９】本実施例では記録手段4 と第二の検出手段
5 とは独立したものとして構成しているが、これはフロ
ッピーディスクドライブやハードディスクドライブのよ
うな磁気式情報記録／再生装置で一般的なように、記録
と検出の両者の機能を合わせ持つ記録／検出手段を用い
て一体化することができる。
5 とは独立したものとして構成しているが、これはフロ
ッピーディスクドライブやハードディスクドライブのよ
うな磁気式情報記録／再生装置で一般的なように、記録
と検出の両者の機能を合わせ持つ記録／検出手段を用い
て一体化することができる。
【００３０】また、第一のパターン1aの部分は書換可能
型の記録層1cに記録したものである必要はなく、例えば
凹凸のピットで形成しても良い。また第一の検出手段3
の検出方式についても、磁気式、光学式、静電容量式等
の従来のエンコーダに用いられている技術によるパター
ン検出手段が適用可能である。
型の記録層1cに記録したものである必要はなく、例えば
凹凸のピットで形成しても良い。また第一の検出手段3
の検出方式についても、磁気式、光学式、静電容量式等
の従来のエンコーダに用いられている技術によるパター
ン検出手段が適用可能である。
【００３１】本実施例によれば、記録層1cとして、例え
ば追記型光ディスクに使われている媒体を使用する場
合、第二のパターン1bの検出時には定格5mW のレーザダ
イオードで良いが、第二のパターン1bの記録に際しては
数十mWの大出力のレーザダイオードが必要となる。しか
し本発明によれば、第二のパターン1bを記録する記録手
段4 は製造の際の工程の一部である為、製品に組み込む
必要があるのは第二の検出手段5 と第二の検出信号処理
手段9 のみでよく、記録用の大出力レーザを組み込む必
要はないので、製品のコストは上昇しない。
ば追記型光ディスクに使われている媒体を使用する場
合、第二のパターン1bの検出時には定格5mW のレーザダ
イオードで良いが、第二のパターン1bの記録に際しては
数十mWの大出力のレーザダイオードが必要となる。しか
し本発明によれば、第二のパターン1bを記録する記録手
段4 は製造の際の工程の一部である為、製品に組み込む
必要があるのは第二の検出手段5 と第二の検出信号処理
手段9 のみでよく、記録用の大出力レーザを組み込む必
要はないので、製品のコストは上昇しない。
【００３２】なお、第一の検出手段3 、第一の検出信号
処理手段8 、記録手段4 をロータリーエンコーダの構成
要件の一部としてもよい。その場合、更に記録層1cを書
換可能型の媒体で構成すれば何時でも第二の回転情報に
関するパターン1bを形成或は再形成できるので、使い易
い高精度のロータリーエンコーダを達成する。
処理手段8 、記録手段4 をロータリーエンコーダの構成
要件の一部としてもよい。その場合、更に記録層1cを書
換可能型の媒体で構成すれば何時でも第二の回転情報に
関するパターン1bを形成或は再形成できるので、使い易
い高精度のロータリーエンコーダを達成する。
【００３３】図２は本発明の実施例２の要部概略図であ
る。本実施例は図１の実施例１に比べて第一の検出手段
３ａ，３ｂにトラッキング機能を付加して、第一のパタ
ーン1aの偏心に対する許容度を大きくした点が異なって
おり、その他は同じである。図４は実施例２による回転
物体の回転情報を検出するプロセスのうち第１のパター
ン１ａを利用して第２のパターン１ｂを記録するまでの
ブロック図である。
る。本実施例は図１の実施例１に比べて第一の検出手段
３ａ，３ｂにトラッキング機能を付加して、第一のパタ
ーン1aの偏心に対する許容度を大きくした点が異なって
おり、その他は同じである。図４は実施例２による回転
物体の回転情報を検出するプロセスのうち第１のパター
ン１ａを利用して第２のパターン１ｂを記録するまでの
ブロック図である。
【００３４】実施例２が実施例１と比べて異なる構成は
第一の検出手段3a, 3b夫々にパターンずれ検出手段6aお
よび6b、半径方向の移動手段7aおよび7b、およびトラッ
キング制御手段10a および10b を付加した部分であり、
その他の構成は同じである。
第一の検出手段3a, 3b夫々にパターンずれ検出手段6aお
よび6b、半径方向の移動手段7aおよび7b、およびトラッ
キング制御手段10a および10b を付加した部分であり、
その他の構成は同じである。
【００３５】実施例１の場合、スケール1 を回転軸2 に
取り付ける際、第一のパターン1aの回転中心Ｃに対する
偏心が大きいと、第一の検出手段3a, 3bの検出可能範囲
を越えてしまい、第一のパターン1aの読み取りが難しく
なる。実施例２はこの問題を解決している。
取り付ける際、第一のパターン1aの回転中心Ｃに対する
偏心が大きいと、第一の検出手段3a, 3bの検出可能範囲
を越えてしまい、第一のパターン1aの読み取りが難しく
なる。実施例２はこの問題を解決している。
【００３６】第一の検出手段3a, 3bの半径方向の移動手
段7a，7b およびトラッキング制御手段10a,10b につい
ては、磁気式、光学式、光磁気式等の情報記録装置また
は再生装置等(CD プレーヤー、ハードディスクドライ
ブ、光磁気ディスクドライブ等) に一般に用いられてい
る方法が直ちに適用できる。
段7a，7b およびトラッキング制御手段10a,10b につい
ては、磁気式、光学式、光磁気式等の情報記録装置また
は再生装置等(CD プレーヤー、ハードディスクドライ
ブ、光磁気ディスクドライブ等) に一般に用いられてい
る方法が直ちに適用できる。
【００３７】この方法についてさらに説明すれば、第一
の検出手段3a, 3bと一体化されたパターンずれ検出手段
6a，6bにより、第一のパターン1aと第一の検出手段3a,
3bとの半径方向のずれ量を検出し、信号として出力す
る。トラッキング制御手段10a,10b がパターンずれ検出
手段6a,6b からの信号を受けて移動手段7a及び7bを制御
し、第一の検出手段3a及び3bとパターンずれ検出手段6a
及び6bにそのずれ量に相当する変位を与え、第一の検出
手段3a及び3bと第一のパターン1aとの相対位置を一定に
保つ。
の検出手段3a, 3bと一体化されたパターンずれ検出手段
6a，6bにより、第一のパターン1aと第一の検出手段3a,
3bとの半径方向のずれ量を検出し、信号として出力す
る。トラッキング制御手段10a,10b がパターンずれ検出
手段6a,6b からの信号を受けて移動手段7a及び7bを制御
し、第一の検出手段3a及び3bとパターンずれ検出手段6a
及び6bにそのずれ量に相当する変位を与え、第一の検出
手段3a及び3bと第一のパターン1aとの相対位置を一定に
保つ。
【００３８】尚、一般の情報記録装置では、記録容量を
大きくするために、記録可能な媒体全体をカバーする範
囲で検出／記録手段を移動させる必要があるが、本発明
では第一のパターンの偏心に相当する僅かな量だけ移動
すればよいので、より簡便な構造が可能である。
大きくするために、記録可能な媒体全体をカバーする範
囲で検出／記録手段を移動させる必要があるが、本発明
では第一のパターンの偏心に相当する僅かな量だけ移動
すればよいので、より簡便な構造が可能である。
【００３９】本実施例では、第一の検出手段3a,3b 、記
録手段4 、パターンずれ検出手段6a,6b 、移動手段7a,7
b 、第一の信号処理手段8 トラッキング制御手段10a,10
b は回転情報検出方法の一工程で用いている。従って、
第一の検出手段3a, 3bにトラッキング機能を付加するこ
とによって直接製品コストを上昇させることがない。
録手段4 、パターンずれ検出手段6a,6b 、移動手段7a,7
b 、第一の信号処理手段8 トラッキング制御手段10a,10
b は回転情報検出方法の一工程で用いている。従って、
第一の検出手段3a, 3bにトラッキング機能を付加するこ
とによって直接製品コストを上昇させることがない。
【００４０】
【発明の効果】本発明によれば以上のように、追記型ま
たは書換可能型の記録層をスケールの一面に形成し、こ
のスケールを回転物体の中心軸に取り付け、その回転物
体を中心軸で回転させながら予め設けた第一の回転位置
情報を用いて第二の回転位置情報を高精度に書き込み、
該第二の回転位置情報を利用することにより低コストか
つ高精度、高分解能で回転情報の検出が行える回転情報
検出装置及び回転情報検出方法を達成することができ
る。
たは書換可能型の記録層をスケールの一面に形成し、こ
のスケールを回転物体の中心軸に取り付け、その回転物
体を中心軸で回転させながら予め設けた第一の回転位置
情報を用いて第二の回転位置情報を高精度に書き込み、
該第二の回転位置情報を利用することにより低コストか
つ高精度、高分解能で回転情報の検出が行える回転情報
検出装置及び回転情報検出方法を達成することができ
る。
【図１】 本発明の実施例１の要部斜視図
【図２】 本発明の実施例２の要部斜視図
【図３】 本発明の実施例１における第１のパターンを
利用して第２のパターンを記録するプロセスのブロック
図
利用して第２のパターンを記録するプロセスのブロック
図
【図４】 本発明の実施例２における第１のパターンを
利用して第２のパターンを記録するプロセスのブロック
図
利用して第２のパターンを記録するプロセスのブロック
図
1 スケール
1a 第一のパターン（第一の回転位置情報）
1b 第二のパターン（第二の回転位置情報）
1c 記録層
2 回転軸
3a 3b 第一の検出手段
4 記録手段
5 第二の検出手段
6a,6b トラックずれ検出手段
7a 7b 移動手段
8 第一の検出信号処理手段
9 第二の検出信号処理手段
10a、10b トラッキング制御手段
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G01D 5/26 - 5/38
G11B 19/06 501
Claims (12)
- 【請求項１】 一面に設けた追記型又は書換可能型の記
録層に第一の回転位置情報が設けられている円盤状の部
材を、回転物体の回転軸に装着し、該第一の回転位置情
報の位置情報を第一の検出手段で検出し、該第一の検出
手段からの位置情報を利用して記録手段により該記録層
に第二の回転位置情報を記録し、該第二の回転位置情報
の位置情報を第二の検出手段で検出して、該回転物体の
回転情報を検出していることを特徴とする回転情報検出
方法。 - 【請求項２】 前記第一の検出手段は複数の検出手段で
構成されていることを特徴とする請求項１の回転情報検
出方法。 - 【請求項３】 前記第二の回転位置情報を前記記録層に
記録する際、前記第一の検出手段から得られる位置情報
の信号処理により、第一の回転位置情報と異なる角度分
解能でもって記録することを特徴とする請求項１又は２
の回転情報検出方法。 - 【請求項４】 前記追記型、または書換可能型の記録層
は、磁気記録媒体で構成していることを特徴とする請求
項１、２又は３の回転情報検出方法。 - 【請求項５】 前記追記型、または書換可能型の記録層
は、光記録媒体で構成していることを特徴とする請求項
１、２、又は３の回転情報検出方法。 - 【請求項６】 前記追記型、または書換可能型の記録層
は相変化型光記録媒体で構成していることを特徴とする
請求項１、２又は３の回転情報検出方法。 - 【請求項７】 一面に形成した追記型又は書換可能型の
記録層に第一の回転位置情報を設けた円盤状の部材を、
回転物体の回転軸に装着し、該第一の回転位置情報の位
置情報を該記録層に対向配置した第一の検出手段で検出
し、 該第一の検出手段からの位置情報を利用して記録手段に
より該記録層に記録した、第二の回転位置情報の位置情
報を第二の検出手段で検出して、該回転物体の回転情報
を検出していることを特徴とする回転情報検出装置。 - 【請求項８】 前記第一の検出手段は複数の検出手段で
構成されていることを特徴とする請求項７の回転情報検
出装置。 - 【請求項９】 前記第二の回転位置情報を前記記録層に
記録する際、前記第一の検出手段から得られる位置情報
の信号処理により、第一の回転位置情報と異なる角度分
解能でもって記録することを特徴とする請求項７又は８
の回転情報検出装置。 - 【請求項１０】 前記追記型、または書換可能型の記録
層は、磁気記録媒体で構成していることを特徴とする請
求項７、８又は９の回転情報検出装置。 - 【請求項１１】 前記追記型、または書換可能型の記録
層は、光記録媒体で構成していることを特徴とする請求
項７、８、又は９の回転情報検出装置。 - 【請求項１２】 前記追記型、または書換可能型の記録
層は相変化型光記録媒体で構成していることを特徴とす
る請求項７、８又は９の回転情報検出装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19906794A JP3437277B2 (ja) | 1994-08-01 | 1994-08-01 | 回転情報検出装置及び回転情報検出方法 |
| US08/508,901 US5640377A (en) | 1994-08-01 | 1995-07-28 | Rotation information detecting apparatus and method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19906794A JP3437277B2 (ja) | 1994-08-01 | 1994-08-01 | 回転情報検出装置及び回転情報検出方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0843130A JPH0843130A (ja) | 1996-02-16 |
| JP3437277B2 true JP3437277B2 (ja) | 2003-08-18 |
Family
ID=16401565
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19906794A Expired - Fee Related JP3437277B2 (ja) | 1994-08-01 | 1994-08-01 | 回転情報検出装置及び回転情報検出方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5640377A (ja) |
| JP (1) | JP3437277B2 (ja) |
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| JP3619673B2 (ja) * | 1997-07-02 | 2005-02-09 | 三星電子株式会社 | 光ディスク状態による光ディスクプレーヤーの倍速決定方法 |
| JP4724282B2 (ja) * | 1999-10-12 | 2011-07-13 | キヤノン株式会社 | 回転角検出装置 |
| DE10019499B4 (de) * | 2000-04-19 | 2009-05-20 | Siemens Ag | Beschriftungsverfahren für einen rotationssymmetrischen Signalträger und hiermit korrespondierende Beschriftungsvorrichtung |
| DE102004004281B4 (de) * | 2004-01-28 | 2005-12-01 | Infineon Technologies Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Positionserfassung |
| JP4286739B2 (ja) * | 2004-07-14 | 2009-07-01 | 三菱電機株式会社 | 磁気検出装置 |
| US8637804B2 (en) * | 2009-12-10 | 2014-01-28 | Lockheed Martin Corporation | Rotary position encoder |
| US9234773B2 (en) | 2010-05-17 | 2016-01-12 | Faro Technologies, Inc. | Self-compensating angular encoder |
| GB2494811A (en) * | 2010-05-17 | 2013-03-20 | Faro Tech Inc | Self-compensating angular encoder |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62238415A (ja) * | 1986-04-09 | 1987-10-19 | Hitachi Medical Corp | ロ−タリエンコ−ダ出力位相補正回路 |
| JPS63262523A (ja) * | 1987-04-21 | 1988-10-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 絶対位置検出方法及びその装置 |
| US4908510A (en) * | 1988-09-02 | 1990-03-13 | The Boeing Company | Optical fiber coupled resolver having a reference signal |
| JPH0470509A (ja) * | 1990-07-12 | 1992-03-05 | Asahi Chem Ind Co Ltd | 光方式ロータリーエンコーダおよびその製造方法 |
| GB9109501D0 (en) * | 1991-05-02 | 1991-06-26 | Orton Paul A | Shaft displacement measuring system |
| US5239177A (en) * | 1991-12-06 | 1993-08-24 | Hughes Aircraft Company | Angular position and rotational velocity detection using "perfect words" |
| JPH05256666A (ja) * | 1992-03-13 | 1993-10-05 | Canon Inc | ロータリーエンコーダー |
| US5336884A (en) * | 1992-07-01 | 1994-08-09 | Rockwell International Corporation | High resolution optical hybrid absolute incremental position encoder |
| JP2806198B2 (ja) * | 1993-03-30 | 1998-09-30 | 三菱電機株式会社 | エンコーダ装置 |
-
1994
- 1994-08-01 JP JP19906794A patent/JP3437277B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-07-28 US US08/508,901 patent/US5640377A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0843130A (ja) | 1996-02-16 |
| US5640377A (en) | 1997-06-17 |
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