JPH01131416A - Optical encoder - Google Patents

Optical encoder

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JPH01131416A
JPH01131416A JP33605187A JP33605187A JPH01131416A JP H01131416 A JPH01131416 A JP H01131416A JP 33605187 A JP33605187 A JP 33605187A JP 33605187 A JP33605187 A JP 33605187A JP H01131416 A JPH01131416 A JP H01131416A
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JP
Japan
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pattern
origin
disk
encode
code pattern
Prior art date
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Pending
Application number
JP33605187A
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Japanese (ja)
Inventor
Hidetoshi Watanabe
英俊 渡辺
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Publication of JPH01131416A publication Critical patent/JPH01131416A/en
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Abstract

PURPOSE:To easily detect the origin of a pattern for detection by providing an origin detection mark which indicates the origin of a code pattern formed on an encoder plate. CONSTITUTION:The bar code pattern 22 which repeats at specific intervals is formed in the rotating direction of the encoding disk 21, its origin pattern 22o is extended toward the center to form an origin position pattern 22s, and the origin detection pattern in an arrow shape is formed corresponding to the tip part of the pattern. The pattern 22o is formed of more bits than any other pattern, a series of origin position patterns 22s are formed, and the surface including the code patterns 22 and parts between the patterns is formed as a reflecting surface. Then, the mark 23 is formed as a nonreflection surface independently of the code pattern 22 so that it is easy to see. The patterns 22o is easily confirmed.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はレーザ光を使用して回転又は直線距離変位量を
検出する光学式エンコーダに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an optical encoder that uses laser light to detect rotational or linear displacement.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

本発明は、検出移動方向に所定の間隔で繰り返すコード
パターンが形成されたエンコード板にレーザ光源からの
レーザ光を照射してこの照射光をエンコード板を介して
ディテクタから成る検出手段に供給し、回転又は直線比
1itu変位量を検出する光学式エンコーダであって、
エンコード板に原点検出用のマークを設けたことにより
原点コードパターンの位置を容易に確認できてエンコー
ド板のモータ、ロボットのアーム等への取付は及び調整
等の効率の向上を図ったものである。
The present invention irradiates a laser beam from a laser light source onto an encode plate on which a code pattern is repeated at predetermined intervals in the direction of detection movement, and supplies the irradiated light to a detection means consisting of a detector via the encode plate. An optical encoder that detects a rotational or linear displacement amount of 1 itu,
By providing a mark for detecting the origin on the encode plate, the position of the origin code pattern can be easily confirmed, and the efficiency of attachment and adjustment of the encode plate to the motor, robot arm, etc. is improved. .

〔従来の技術〕[Conventional technology]

半導体レーザを使用して回転変位量を検出するロータリ
ーエンコーダにおいて、放射方向にストライプ状の検出
用パターンを形成した回転エンコード板にレーザ光を照
射し、この反射光を検知して回転変位量を検出するもの
がある。第11図はこのロータリーエンコーダの一例を
示すものである。
In a rotary encoder that uses a semiconductor laser to detect the amount of rotational displacement, a laser beam is irradiated onto a rotary encoder plate that has a striped detection pattern formed in the radial direction, and the reflected light is detected to detect the amount of rotational displacement. There is something to do. FIG. 11 shows an example of this rotary encoder.

同図において、(1)はエンコード板を構成するディス
クである。このディスク(1)の表面には径方向に伸び
るストライプ状の検出用パターンが円周方向に連続して
形成されている。即ち、ストライプ状のピット(<ぼみ
)部(2A)と鏡面部(2B)とが、例えばI:1の比
率でもって交互に形成されている。
In the figure, (1) is a disk constituting an encoding board. On the surface of this disk (1), striped detection patterns extending in the radial direction are formed continuously in the circumferential direction. That is, striped pit portions (2A) and mirror surface portions (2B) are alternately formed at a ratio of, for example, I:1.

また、(4)は光学ビックアンプ(3)を構成する半導
体レーザであり、この半導体レーザ(4)からのレーザ
ビームLBはグレーティングプレート(回折格子)(5
)を通ってコリメートレンズ(6)に供給されて平行光
線とされる。このコリメートレンズ(6)からのレーザ
ビームLBは偏光ビームスプリッタ(7)及び1/4波
長板(8)を通って対物レンズ(9)に供給される。そ
して、この対物レンズ(9)でレーザビームLBが集束
され、ディスク(1)の面に焦点が結ぶようにされる。
Further, (4) is a semiconductor laser constituting the optical big amplifier (3), and the laser beam LB from this semiconductor laser (4) is transmitted to a grating plate (diffraction grating) (5).
) and is supplied to the collimating lens (6) to be made into parallel light beams. The laser beam LB from this collimating lens (6) is supplied to an objective lens (9) through a polarizing beam splitter (7) and a quarter-wave plate (8). Then, the laser beam LB is focused by this objective lens (9) so that it is focused on the surface of the disk (1).

実際には、グレーティングプレート(5)を配している
ことから、レーザビームLBは3本に分けられ、ディス
ク(11の面には、メインビームLBlの他に2つのサ
ブビームLBO2,LB20が、メインビームLI3+
+を挟む位置に前後にずらせて当たっている。第12図
はその状態を示しており、レーザビームLBO2,LB
I1.LB20はこの順序で一列に並び、この列方向は
第12図において、中心線AA’ で示しているように
ディスク11)の径方向、即ちピント部(2^)の方向
と所要角度で交差して対応するように成されている。
In reality, since the grating plate (5) is arranged, the laser beam LB is divided into three beams, and on the surface of the disk (11), in addition to the main beam LBl, there are two sub-beams LBO2 and LB20. Beam LI3+
It is shifted back and forth to the position where + is sandwiched. Figure 12 shows this state, where the laser beams LBO2, LB
I1. The LBs 20 are lined up in a line in this order, and the line direction intersects the radial direction of the disk 11), that is, the direction of the focus portion (2^), at a required angle, as shown by the center line AA' in FIG. It is designed to correspond to

ここで、レーザビームLB (LB禦* L B 02
 +LB20)は、ビット部(2^)に当たるとまわり
に拡散して対物レンズ(9)に戻らないが、鏡面部(2
B)に当たると正反射してほとんどが対物レンズ(9)
に戻る。
Here, the laser beam LB (LB禦* LB 02
When the +LB20) hits the bit part (2^), it spreads around and does not return to the objective lens (9), but it does not return to the mirror part (2^).
When it hits B), it is specularly reflected and most of it hits the objective lens (9)
Return to

鏡面部(2B)で反射されたレーザビームLHは1/4
波長板(8)を通って偏光ビームスプリッタ(7)に供
給される。そして、この偏光ビームスプリンタ(7)で
反射されたレーザビームLBは集光レンズ(10)及び
シリンドルカルレンズ(11)で集束されて光検出装置
(12)に供給される。
The laser beam LH reflected by the mirror surface (2B) is 1/4
It passes through a wave plate (8) and is supplied to a polarizing beam splitter (7). The laser beam LB reflected by the polarized beam splinter (7) is focused by a condenser lens (10) and a cylindrical lens (11), and is supplied to a photodetector (12).

そこで、外部からディスク(1)に回転が伝えられると
、このディスク(1)で反射されるレーザビームLBの
量が変化する。その変化する檄を、光検出装置(12)
で検知すれば回転変位量を知ることができる。
Therefore, when rotation is transmitted to the disk (1) from the outside, the amount of the laser beam LB reflected by the disk (1) changes. A photodetector (12) detects the changing name.
If detected, the amount of rotational displacement can be determined.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

このように構成されるロータリーエンコーダにおいては
ディスクに形成される検出用パターンがサブミクロン−
数ミクロンピッチで繰り返される様な微細パターンでは
1つの特定パターンだけを識別するのは非常に困難であ
る。これはゼロ位置(原点)を示すパターンでも同様で
、そのためゼロ位置を大まかに掴みたい場合には熟練者
がゼロ位置を予め検出してマーキングしたり、顕微鏡観
察にてゼロ位置を探し出しており、従って、エンコード
ディスクをモータ、ロポクトのアーム等への取付は及び
調整等の効率が悪い欠点があった。
In a rotary encoder configured in this way, the detection pattern formed on the disk is submicron.
It is very difficult to identify only one specific pattern in fine patterns that are repeated at a pitch of several microns. This is the same for the pattern that indicates the zero position (origin), so if you want to get a rough idea of the zero position, an expert can detect and mark the zero position in advance, or find the zero position by observing it with a microscope. Therefore, there is a drawback that mounting and adjusting the encode disk to the motor, the arm of the robot, etc. is inefficient.

本発明はかかる点に鑑み簡単な構成により、エンコード
板の検出用パターンの原点を容易に検知できるようにし
た光学式エンコーダを提供することを目的とする。
In view of this, an object of the present invention is to provide an optical encoder that has a simple configuration and can easily detect the origin of a detection pattern on an encoder plate.

(問題点を解決するための手段〉 前述した問題を解決するために本発明は、検出移動方向
に所定の間隔で繰り返すコードパターンが形成されたエ
ンコード板と、レーザ光を発する光源と、エンコード板
を介した光源からの照射光を検出するディテクタから成
る検出手段とを備え、エンコーダ板に原点検出用のマー
クを設けて構成したものである。
(Means for Solving the Problems) In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides an encoder plate having a code pattern that repeats at predetermined intervals in the direction of detection movement, a light source that emits a laser beam, and an encoder plate. The encoder is provided with a detection means consisting of a detector that detects the irradiated light from the light source via the encoder plate, and a mark for detecting the origin is provided on the encoder plate.

〔作用〕[Effect]

このようにエンコード板に形成されたコードパターンの
原点を指示する原点検出用マークを設けたことにより、
エンコード板をエンコーダ本体等への取付けにおいて、
原点検出用マークによってコードパターンの原点パター
ン位置が容易に確認できて原点位置合せが正確に行え、
この位置合せを行った後、電気信号的に最終的な微調整
を行うことにより原点位置合せが一層正確に行えること
になる。
By providing an origin detection mark that indicates the origin of the code pattern formed on the encoder board,
When installing the encoder plate to the encoder body,
The origin detection mark allows you to easily check the origin pattern position of the code pattern and accurately align the origin.
After this alignment is performed, final fine adjustment is performed using electrical signals, thereby making it possible to more accurately align the origin.

(実施例〕 以下、本発明の実施例を第1図乃至第10図を参照して
説明する。
(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 10.

第1図及び第2図は本発明の光学式エンコーダとしての
ロータリーエンコーダに通用されるエンコード板、即ち
エンコードディスクの一例の全体斜視図及びその一部分
の拡大平面図である。
FIGS. 1 and 2 are an overall perspective view and an enlarged plan view of a portion of an encode plate, that is, an example of an encode disk, commonly used in a rotary encoder as an optical encoder of the present invention.

この第1図及び第2図において、(21)はエンコード
ディスクで回転方向に所定の間隔で繰り返すコードパタ
ーン(22)が形成され、このコードパターン(22)
の原点パターン(22o )が中心方向に延長されて原
点位置パターン(22”)が形成されてこの原点位置パ
ターン(22”)の先端部に対応して矢印状の原点検出
用のマーク(23)が形成されている。
In FIGS. 1 and 2, a code pattern (22) is formed on an encoding disk at a predetermined interval in the rotational direction, and this code pattern (22)
The origin pattern (22o) is extended toward the center to form an origin position pattern (22"), and an arrow-shaped origin detection mark (23) is formed corresponding to the tip of this origin position pattern (22"). is formed.

このエンコードディスク(21)においてコードパター
ン(22)の各パターンは夫々エンコードディスク(2
1)の半径方向に複数のピットをピッチを極小にして並
べて形成し、全体として所要長さの溝状のパターンとし
て形成され、原点パターン(22o )は他のパターン
より多数のピットで長く形成して原点位置パターン(2
2”)を一連に形成してあり、このコードパターン(2
2)とパターン間の部面含む表面を反射面として形成し
である。
In this encode disk (21), each pattern of the code pattern (22) is
1) A plurality of pits are arranged in the radial direction with a minimum pitch, and the entire pattern is formed as a groove-like pattern of the required length, and the origin pattern (22o) is formed longer with a larger number of pits than the other patterns. The origin position pattern (2
2”) is formed in a series, and this code pattern (2”) is formed in a series.
2) The surface including the portion between the patterns is formed as a reflective surface.

そして、原点検出用マーク(23)はコードパターン(
22)と異にして非反射面として形成して目視により見
い出すことができるように成されており、原点パターン
(22o)の確認が容易にできる。また、このマーク(
23)を着色することによりその目視による確認が一層
容易にできることになる。
The origin detection mark (23) is a code pattern (
Unlike 22), it is formed as a non-reflective surface so that it can be visually detected, and the origin pattern (22o) can be easily confirmed. Also, this mark (
By coloring 23), visual confirmation can be made even easier.

第3図はエンコードディスクの他側の一部分の拡大平面
図で、エンコードディスク(21)に形成されるコード
パターン(22)の原点パターン(22o)に対応して
形成される原点検出用マーク(23)は−側縁が原点パ
ターン(22o )の延長部である原点位置パターン(
22”)と一致する四辺形状(台形状)に形成されてい
る。この原点検出用マーク(23)も前述した実施例と
同様に非反射面として形成し、また着色表示も可能であ
る。
FIG. 3 is an enlarged plan view of a part of the other side of the encode disk, showing an origin detection mark (23) formed corresponding to the origin pattern (22o) of the code pattern (22) formed on the encode disk (21). ) is an origin position pattern (22o) whose − side edge is an extension of the origin pattern (22o).
22"). This origin detection mark (23) is also formed as a non-reflective surface in the same way as in the embodiment described above, and can also be displayed in color.

次に、第4図は本発明の光学式エンコーダとしテノリニ
アエンコーダに通用されるエンコードプレートの一部分
の拡大平面図で、エンコードプレート(31)に長手方
向に所定の間隔で繰り返すコードパターン(32)が形
成され、このコードパターン(32)の原点パターン(
32o)は両端方向に延長されて原点位置パターン(3
2”)が形成されており、この原点位置パターン(32
”)の端部に対応して矢印状の原点検出用のマーク(3
3)が形成されている。
Next, FIG. 4 is an enlarged plan view of a portion of the encode plate used in the teno-linear encoder as the optical encoder of the present invention, in which the encode plate (31) has a code pattern (32) that repeats at predetermined intervals in the longitudinal direction. is formed, and the origin pattern (
32o) is extended toward both ends to form the origin position pattern (3
2”) is formed, and this origin position pattern (32”) is formed.
”) Corresponding to the end of the arrow-shaped origin detection mark (3
3) is formed.

このエンコードプレート(31)においても原点検出用
マーク(33)は前述した第1図乃至第3図に示す実施
例と同様にコードパターン(32)と異なり、非反射面
として形成してあり、着色表示も可能であり、またこの
マーク(33)の形状も第3図に示す実施例と同様に原
点位置パターン(32“)と−側縁が一致する四辺形状
、台形状等に形成できる。
Also in this encode plate (31), the origin detection mark (33) is formed as a non-reflective surface and is colored, unlike the code pattern (32) as in the embodiments shown in FIGS. 1 to 3 described above. Also, the shape of this mark (33) can be formed into a quadrilateral shape, a trapezoid shape, etc. whose minus side edge coincides with the origin position pattern (32''), similarly to the embodiment shown in FIG.

次に、前述したコードパターン(22)を形成したエン
コードディスク(21)の製造工程を第5図を参照して
説明する。
Next, the manufacturing process of the encode disk (21) on which the code pattern (22) described above is formed will be explained with reference to FIG.

先ず、第5図Aに示すようによ<VF摩されたガラスデ
ィスク(41)上にフォトレジスト(42)を0.1μ
−程度の厚さに均一に塗布してガラス原盤(43)を形
成する。
First, as shown in FIG.
A glass master disk (43) is formed by uniformly applying the glass to a thickness of -

このガラス原盤(43)を同図Bに示すようにスピンド
ルモータMにより一定速度で回転させながら、レーザ光
(44)を対物レンズ(45)で集光し、直径約1μm
以下のスポット光にしてフォトレジスト(42)の面上
に照射し露光する。この際、レーザ光(44)はガラス
原盤(43)が1回転する間に、エンコードディスクと
して必要なパターン数と同回数だけオン・オフを繰り返
しながら照射位置をガラス原盤(43)の半径方向に一
定速度で移動させる。
While rotating this glass master disk (43) at a constant speed by a spindle motor M as shown in FIG.
The following spot light is irradiated onto the surface of the photoresist (42) for exposure. At this time, the laser beam (44) is repeatedly turned on and off the same number of times as the number of patterns required for the encoding disk while the glass master (43) rotates once, and the irradiation position is moved in the radial direction of the glass master (43). Move at a constant speed.

このようにフォトレジスト(42)を露光した後、同図
Cに示すように現像処理を行う。ポジ型フォトレジスト
を使用した場合は、露光された部分が溶けてピット(4
2a)が形成される。また、ネガ型フォトレジストを使
用した場合には、露光されない部分が溶け、露光された
部分が残り、ピットが形成される。このようにしてガラ
ス原盤(43)の半径方向に並んだ一連のピン)(42
a)の集りが前述したコードパターン(22)に対応す
る。そして原点パターン (22o)を形成するピット
列において他のパターンのピット列より長く形成、即ち
ピント数を多く形成する。
After exposing the photoresist (42) in this way, a development process is performed as shown in FIG. When using a positive photoresist, the exposed areas melt and pit (4
2a) is formed. Furthermore, when a negative photoresist is used, the unexposed portions melt and the exposed portions remain, forming pits. In this way, a series of pins (42) are arranged in the radial direction of the glass master (43).
The group a) corresponds to the code pattern (22) described above. The pit row forming the origin pattern (22o) is formed longer than the pit rows of other patterns, that is, the number of focuses is increased.

その後、電鋳プロセスを経て、同図りに示すようにメタ
ルマスター(46)を作製する。このメタルマスター(
46)をガラス族1(41)から剥離し、このメタルマ
スター(46)から同図Eに示すようにメタルマザー(
47)を作製する。
Thereafter, through an electroforming process, a metal master (46) is produced as shown in the same figure. This metal master (
46) is peeled from the glass group 1 (41), and from this metal master (46), the metal mother (46) is removed as shown in Figure E.
47).

そして、このメタルマザー(47)から同図Fに示すよ
うにスタンパ−(48)を作製する。この際、同図りに
示す工程において作製されるメタルマスター(46)を
スタンパ−(48)として用いてもよい。
Then, a stamper (48) is produced from this metal mother (47) as shown in FIG. At this time, the metal master (46) produced in the process shown in the figure may be used as the stamper (48).

このように作製されるスタンパ−(48)にエンコード
ディスク(21)の基板となる扁平ガラスディスク(4
9)を宙ね合せ、このガラスディスク(49)とスタン
パ−(48)との間に紫外線により硬化する樹脂(50
)を充填する。
A flat glass disk (4) that will become the substrate of the encode disk (21) is attached to the stamper (48) produced in this way.
9), and a resin (50
).

即ち、同図Gに拡大して示すように中心軸(51a)を
有する台板(51)上にスタンパ−(48)を、その軸
孔(48a )を中心軸(51a)に嵌挿して載置固定
し、次いでこのスタンパ−(48)の中心部に所定厚さ
で所定の直径、即ち、樹脂(50)の厚みと等しく、エ
ンコードディスクの中心部取付エリアと略同径のスペー
サディスク(52)を中心軸(51a)に嵌挿して載置
する。そして、ガラスディスク(49)をスタンパ−(
48)の上側において、その中心孔(49a )を合板
(51)の中心軸(51a )に嵌挿すると共に中心部
面をスペーサディスク(52)に載置当接して上方から
所定の圧力で加圧することによりスタンパ−(48)と
の間に所定厚さ、即ちスペーサディスク(52)の厚み
の空隙が形成される。
That is, as shown in an enlarged view in FIG. Then, a spacer disk (52) having a predetermined thickness and a predetermined diameter, that is, equal to the thickness of the resin (50) and approximately the same diameter as the center attachment area of the encoder disk, is placed in the center of the stamper (48). ) is inserted and placed on the central shaft (51a). Then, attach the glass disk (49) to the stamper (
48), its center hole (49a) is inserted into the center shaft (51a) of the plywood (51), and the center surface is placed and abutted on the spacer disk (52), and a predetermined pressure is applied from above. By applying pressure, a gap having a predetermined thickness, that is, the thickness of the spacer disk (52), is formed between the stamper (48) and the stamper (48).

そこでガラスディスク(49)とスタンパ−(48)と
の間の空隙に前述した紫外線により硬化する樹脂(50
)を圧入充填し、ガラスディスク(49)側から紫外線
を照射して樹JJM (50)を硬化させる。
Therefore, in the gap between the glass disk (49) and the stamper (48), the resin (500
) is press-fitted and the wood JJM (50) is cured by irradiating ultraviolet rays from the glass disk (49) side.

この樹脂(50)の硬化後、ガラスディスク(49)を
スタンパ−(48)から剥離することにより、ガラスデ
ィスク(49)の表面の樹脂(50)にコードパターン
を形成するピット(50a)が転写されたディスクが製
作される。そこでこのディスクの表面、即ち樹脂層(5
0)の表面に同図Hに示すように反射のための金属膜(
以下反射膜と云う)  (53)を蒸着又はスパッタリ
ングにより形成する。この反射膜(53)の形成の際、
前述した原点位置パターン(22”)を形成するピット
列に対応する部面に原点検出用マーク(23)の形状の
マスキングを施し、この状態で反射膜(53)を蒸着又
はスパッタリングした後、マスキングを剥離することに
より原点検出用マーク(23)が反射膜(53)面に抜
き状に形成される。
After the resin (50) hardens, the glass disk (49) is peeled off from the stamper (48), and the pits (50a) forming the code pattern are transferred to the resin (50) on the surface of the glass disk (49). A disc is produced. Therefore, the surface of this disk, that is, the resin layer (5
0) is coated with a metal film (
(53) (hereinafter referred to as a reflective film) is formed by vapor deposition or sputtering. When forming this reflective film (53),
Masking in the shape of the origin detection mark (23) is applied to the part corresponding to the pit row forming the origin position pattern (22'') described above, and in this state, the reflective film (53) is deposited or sputtered, and then the masking is performed. By peeling off, an origin detection mark (23) is formed in a cut-out shape on the surface of the reflective film (53).

そして最後に、同図Iに示すように反射膜(53)を保
護するために保護層(54)を形成する。この保護層(
54)はガラスディスク(49)の中心部面、即ち取付
エリア(49b)には掛からないように形成し、取付エ
リア(49b)においてはガラスディスク(49)の表
面が露出するように形成する。
Finally, as shown in Figure I, a protective layer (54) is formed to protect the reflective film (53). This protective layer (
54) is formed so as not to cover the center surface of the glass disk (49), that is, the attachment area (49b), and is formed so that the surface of the glass disk (49) is exposed in the attachment area (49b).

以上の工程によりエンコードディスク(21)が製作さ
れる。このエンコーダディスク(21) (7)基板と
してのガラスディスク(49)に対するピット転写用の
樹脂JiJ(50)の形成はガラスディスク(49)が
その中心部面、即ち中心取付エリア(49b)において
スペーサディスク(52)に圧接した状態で行われるの
で、中心取付エリアへの樹脂の廻り込みが完全に防止さ
れて樹脂層(50)の厚みが正確にコントロールされて
所定の厚みに形成でき、また反射膜(53)の形成及び
保護層(54)の形成においては中心取付エリア(49
b )にマスキングを施すことにより、中心取付エリア
(49b )においてはガラスディスク(49)の表面
が露出されてエンコードディスク(21)にその中心部
において取付部材を正確にかつ安定して取付けることが
できる。
An encoded disc (21) is manufactured through the above steps. The resin JiJ (50) for pit transfer is formed on the encoder disk (21) (7) glass disk (49) as a substrate. Since the process is carried out in pressure contact with the disk (52), the resin is completely prevented from entering the center mounting area, and the thickness of the resin layer (50) can be precisely controlled and formed to a predetermined thickness. In the formation of the membrane (53) and the formation of the protective layer (54), the central attachment area (49) is
By masking b), the surface of the glass disk (49) is exposed in the center attachment area (49b), making it possible to accurately and stably attach the attachment member to the encode disk (21) at its center. can.

そして、このエンコードディスク(21)は反射ピット
列により形成されるコードパターン(22)の原点位置
パターン(22”)に対応する原点検出用マーク(23
)が抜は状、即ち非反射面として形成されるので外面側
から明確に目視でき、原点パターン(22o )の位置
を容易に確認できる。
Then, this encode disk (21) has an origin detection mark (23") corresponding to an origin position pattern (22") of a code pattern (22) formed by a row of reflective pits.
) is formed in a hollow shape, that is, as a non-reflective surface, so that it can be clearly seen from the outer surface side, and the position of the origin pattern (22o) can be easily confirmed.

以上はエンコードディスクの一例の製造工程について説
明したが、前述した第4図に示す如きリニア・エンコー
ダに通用するエンコードプレートも同様に形成できる。
Although the manufacturing process of an example of an encode disk has been described above, an encode plate that can be used in a linear encoder as shown in FIG. 4 described above can also be formed in the same manner.

即ち、このエンコードプレートの場合はガラス原盤は長
方形で、長平方向に一定速度で移動させながら表面のフ
ォトレジストにレーザ光をスポット光にして照射し、必
要なパターン数と同回数だけオン・オフを繰り返しなが
ら照射位置をガラス原盤の中方向に一定速度で移動させ
て露光した後、現像処理を行いコードパターンに対応す
るピント列を形成する。このように形成したガラス原盤
から前述したエンコードディスクと同様にメタルマスタ
ー、メタルマザー、スタンパ−を形成して基板としての
扁平ガラスプレート表面に樹脂層によりピットを転写し
、コードパターンを形成し、そして原点位置パターンに
対応して原点検出用マークを形成することにより、エン
コードプレートを形成することができる。
In other words, in the case of this encode plate, the glass master disk is rectangular, and while moving at a constant speed in the longitudinal direction, the photoresist on the surface is irradiated with a laser beam as a spot light, and turned on and off the same number of times as the number of patterns required. After exposing the glass master by repeatedly moving the irradiation position toward the center of the glass master at a constant speed, development processing is performed to form a focus row corresponding to the code pattern. From the glass master disk thus formed, a metal master, a metal mother, and a stamper are formed in the same manner as the encoded disk described above, and pits are transferred onto the surface of a flat glass plate as a substrate using a resin layer to form a code pattern. An encode plate can be formed by forming an origin detection mark corresponding to the origin position pattern.

以上、エンコードディスク及びエンコードプレートに形
成されるコードパターンの原点位置パターンに対応して
形成する原点検出用のマークを非反射面として形成した
場合の実施例及びその製造工程について説明したが、以
下第6図乃至第10曲を参照して原点検出用のマークを
乱反射面として形成するエンコードディスク及びエンコ
ードプレートについて説明する。
Above, we have described an example in which the mark for detecting the origin, which is formed corresponding to the origin position pattern of the code pattern formed on the encode disk and the encode plate, is formed as a non-reflective surface, and the manufacturing process thereof. An encode disk and an encode plate in which marks for detecting the origin are formed as a diffused reflection surface will be described with reference to FIGS. 6 to 10.

第6図に示すものはエンコードディスク(21)に形成
されるコードパターン(22)の原点パターン(22o
)に対応して形成される原点検出用マーク(123)を
コードパターン(22)を形成するピットと同大かそれ
よりやや小形のピットPのピット列で形成したもので、
原点パターン(22o )の延長部である原点位置パタ
ーン(22s)の先端部に連続して全体として矢印形状
となるようにピットpを配列して形成しである。
What is shown in FIG. 6 is the origin pattern (22o) of the code pattern (22) formed on the encode disk (21).
) is formed by a pit row of pits P that are the same size or slightly smaller than the pits forming the code pattern (22).
Pit p are arranged and formed so as to be continuous with the tip of the origin position pattern (22s), which is an extension of the origin pattern (22o), so as to form an arrow shape as a whole.

このように検出用マーク(123)はビア)りの配列に
より凹凸形状面として形成したことにより入閣光が散乱
し乱反射するので周囲の鏡面反射面とは明確に区別でき
て目視においても見い出すことができ、原点パターン(
22o)の確認が目視により容易にできる。
In this way, the detection mark (123) is formed as an uneven surface by arranging the vias, so that the entrance light is scattered and diffusely reflected, so it can be clearly distinguished from the surrounding specular reflection surface and can be seen visually. The origin pattern (
22o) can be easily confirmed visually.

第7図はエンコードディスク(21)のコードパターン
(22)の原点検出用マーク(123)をピットpの配
列により全体として四辺形状(台形状)に形成したもの
で、その−側縁を原点位置パターン(22s)の延長方
向に一致させて形成したものである。
Figure 7 shows the origin detection mark (123) of the code pattern (22) of the encode disk (21) formed in a quadrilateral shape (trapezoid) as a whole by the arrangement of pits p, with the - side edge located at the origin. It is formed to match the extending direction of the pattern (22s).

第8図及び第9図はエンコードディスク(21)のコー
ドパターン(22)の原点検出用マーク(123)をグ
ループgの配列により凹凸形状面として形成したもので
、第8図は第6図に示すものと同様に原点位置パターン
(22g )の先端に全体として矢印形状に形成したも
のであり、また第9図は第7図に示すものと同様に全体
として四辺形状(台形状)でその−側縁を原点位置パタ
ーン(22s)の延長方向に一致させて形成したもので
ある。
8 and 9 show the origin detection mark (123) of the code pattern (22) of the encode disk (21) formed as an uneven surface by the arrangement of group g. Similar to the one shown, the tip of the origin position pattern (22g) is formed in the shape of an arrow as a whole, and in FIG. The side edges are formed to match the extension direction of the origin position pattern (22s).

このように原点検出用マーク(123)をグループgの
配列により形成したものにおいても入閣光が散乱し乱反
射することになり、周囲の鏡面反射面とは明確に区別で
きて原点パターン(22o)を目視により容易に確認で
きる。
Even in the case where the origin detection marks (123) are formed in the arrangement of group g, the entrance light is scattered and diffusely reflected, and the origin pattern (22o) can be clearly distinguished from the surrounding specular reflection surfaces. It can be easily confirmed visually.

以上のようにエンコードディスク(21)に原点検出用
マーク(123)を形成するビット列及びグループ列は
前述したエンコードディスクの製造工程においてコード
パターンを形成するピットをガラス原盤にカッティング
形成する要領で形成することができる。
As described above, the bit string and group string that form the origin detection mark (123) on the encode disk (21) are formed in the same manner as the pits that form the code pattern are cut on the glass master disk in the manufacturing process of the encode disk described above. be able to.

即ち、エンコードディスクの製造は前述した如くコード
パターンをカッティング形成したガラス原盤よりスタン
バ−を形成し、紫外線等を用いて樹脂を硬化させるいわ
ゆる2P法によってガラスディスクにコードパターンの
転写を行う工程を踏むので、ディスク毎のずれがなく、
精度を確保でき、従って原点検出用マーク(123)は
コードパターンのカッティング技術を応用して形成する
ことにより原点位置パターン(22s)との相対的な位
置精度も充分満足できる。
That is, to manufacture the encoded disk, as described above, a stambar is formed from a glass master disk on which a code pattern has been cut, and the code pattern is transferred to the glass disk by the so-called 2P method, which hardens the resin using ultraviolet rays or the like. Therefore, there is no discrepancy between discs,
Accuracy can be ensured, and by forming the origin detection mark (123) by applying the code pattern cutting technique, the positional accuracy relative to the origin position pattern (22s) can be sufficiently satisfied.

しかもこのように、エンコードディスク(21)は原点
検出用マーク(123)をコードパターン(22)と同
様に形成するので反射膜の形成に際しても原点検出用マ
ーク(123)を形成しない場合と同様にマスキングを
用いることなく行うことができて生産性が向上する。
Moreover, since the encode disk (21) has the origin detection mark (123) formed in the same way as the code pattern (22), the reflective film can be formed in the same manner as when the origin detection mark (123) is not formed. This can be done without using masking, improving productivity.

以上はエンコードディスクに原点検出用マークを形成す
る場合であるが、リニアエンコーダに通用されるエンコ
ードプレートにも同様に形成できる。
The above is a case where the origin detection mark is formed on an encode disk, but it can be similarly formed on an encode plate commonly used in a linear encoder.

即ち、第10図に不すようにエンコードプレート(31
)に長手方向に所定の間隔で繰り返して形成されるコー
ドパターン(32)の原点パターン(320)に延長形
成される原点位置パターン(32s)の端部に対1r6
して原点検出用マーク(133)をピットpの配列によ
り矢印形状に形成したものである。
That is, as shown in FIG.
1r6 at the end of the origin position pattern (32s) formed to extend to the origin pattern (320) of the code pattern (32) repeatedly formed at predetermined intervals in the longitudinal direction.
The origin detection mark (133) is formed in the shape of an arrow by an arrangement of pits p.

この場合の原点検出用マーク(133)も乱反射面とし
て鏡面反射面と明確に区別され、原点パターン(32o
 )が目視により容易に確認できる。
In this case, the origin detection mark (133) is also clearly distinguished from the specular reflection surface as a diffused reflection surface, and the origin pattern (32o
) can be easily confirmed visually.

このエンコードプレート(31)においても原点検出用
マーク(133)は全体形状を第7図に示す実施例と同
様に原点位置パターン(32s)と−側縁が一致する四
辺形状、台形状等に形成できる。
Also in this encode plate (31), the origin detection mark (133) is formed into a quadrilateral shape, trapezoid shape, etc. whose negative side edge coincides with the origin position pattern (32s) in the same way as in the embodiment shown in FIG. can.

またこの原点検出用マーク(133)は前述した第8図
及び第9図に示す実施例と同様にグループの配列によっ
て乱反射面として形成することができる。
Further, this origin detection mark (133) can be formed as a diffused reflection surface by arranging groups similarly to the embodiments shown in FIGS. 8 and 9 described above.

そして、このようにビット列又はグループ列により形成
する原点検出用マーク(133)はエンコードプレート
(31)の製造工程においてコードパターン(32)と
同様に形成できるもので、このように形成されるエンコ
ードプレート(31)は前述した第6図乃至第9図に示
すエンコードディスク(21)と同様の効果を奏する。
The origin detection mark (133) formed by the bit string or group string in this way can be formed in the same way as the code pattern (32) in the manufacturing process of the encode plate (31), and the encode plate formed in this way (31) has the same effect as the encoding disk (21) shown in FIGS. 6 to 9 described above.

以上、本発明の詳細な説明したが、本発明はこれ等の実
施例に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸aしな
い範囲で種々変更できるものである。
Although the present invention has been described in detail above, the present invention is not limited to these embodiments, and can be modified in various ways without departing from the spirit of the invention.

例えばエンコードディスク及びエンコードプレートは基
板として扁平ガラスディスク及び扁平ガラスプレートを
用いているが、光学的特性の良い樹脂製のディスク及び
プレートを用いることができ、また原点位置パターンは
コードパターンの原点パターンを延長して形成しである
が、この原点位置パターンをコードパターンから離隔し
て形成してもよい。
For example, the encode disk and encode plate use flat glass disks and flat glass plates as substrates, but resin disks and plates with good optical properties can also be used, and the origin position pattern is the same as the origin pattern of the code pattern. Although the origin position pattern is formed as an extension, the origin position pattern may be formed apart from the code pattern.

また、コードパターンを形成するピット列は各ピットを
オーバーラツプするように形成し、全体として完全な溝
状となるように形成することができる。
Further, the pit row forming the code pattern can be formed so that each pit overlaps, so that the entire pit is formed in a perfect groove shape.

なお、光学式エンコーダの方式としては実施例の如く反
射型に限ることなく透過型でもよい。
The type of optical encoder is not limited to the reflective type as in the embodiment, but may be a transmissive type.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上のように本発明によれば、エンコード板のコードパ
ターンの原点位置パターンに対応して原点検出用マーク
を形成したのでエンコード板の原点位置が一目でわかり
、コード板をモータ、ロボットのアーム等に取り付ける
に際して効率が向上し、特にロボットのアームの変位検
出に使用する場合で、その駆動範囲が所要角度内に限ら
れ、取り付けの方向性がある場合に有効である。
As described above, according to the present invention, since the origin detection mark is formed corresponding to the origin position pattern of the code pattern of the encode board, the origin position of the encode board can be seen at a glance. It improves efficiency when attached to a robot arm, and is particularly effective when used to detect displacement of a robot arm, where the drive range is limited to a required angle and there is a directionality of attachment.

また、エンコーダの調整時に何らかの原因でエンコード
板の原点を見失なった際、目視により直ちにその位置を
見い出すことができて調整が効率良く行える。
Furthermore, if the origin of the encoder plate is lost for some reason during encoder adjustment, the position can be immediately found by visual inspection, and the adjustment can be carried out efficiently.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明に適用するエンコードディスクの一例の
斜視図、第2図は第1図に示すエンコードディスクの一
部分の拡大平面図、第3図はエンコードディスクの他側
の一部分の拡大平面図、第4図はエンコードプレートの
一例の一部分の拡大平面図、第5図A乃至1は第1図に
示すエンコードディスクの製作工程の説明図で、G乃至
lは拡大して示す、第6図乃至第9図はエンコードディ
スクのさらに他側の一部分の拡大平向図、第10図はエ
ンコードプレートの他側の一部分の拡大平面図、第11
図は光学式エンコーダの一例の構成図、第12図は第1
1図に示すエンコーダの説明のための図である。 図中(21)及び(31)はエンコード板としてのエン
コードディスク及びエンコードプレート、(22)及び
(32)はコードパターン、(22o)及び(32o 
)は原点パターン、(22s)及び(32s)は原点位
置パターン、(23) 、  (123)及び(33)
 。 (133)は原点検出用マークである。
FIG. 1 is a perspective view of an example of an encoding disk applied to the present invention, FIG. 2 is an enlarged plan view of a portion of the encoding disk shown in FIG. 1, and FIG. 3 is an enlarged plan view of a portion of the other side of the encoding disk. , FIG. 4 is an enlarged plan view of a portion of an example of an encode plate, FIGS. 5A to 1 are explanatory views of the manufacturing process of the encode disk shown in FIG. 9 to 9 are enlarged plan views of a portion of the other side of the encode disk, FIG. 10 is an enlarged plan view of a portion of the other side of the encode plate, and FIG.
The figure is a configuration diagram of an example of an optical encoder, and Figure 12 is the first
2 is a diagram for explaining the encoder shown in FIG. 1. FIG. In the figure, (21) and (31) are an encode disk and an encode plate, (22) and (32) are code patterns, (22o) and (32o)
) is the origin pattern, (22s) and (32s) are the origin position patterns, (23) , (123) and (33)
. (133) is a mark for detecting the origin.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 検出移動方向に所定の間隔で繰り返すコードパターンが
形成されたエンコード板と、 レーザ光を発する光源と、 前記エンコード板を介した前記光源からの照射光を検出
するディテクタから成る検出手段とを備え、 前記エンコード板に原点検出用のマークを設けたことを
特徴とする光学式エンコーダ。
[Scope of Claims] Consisting of an encoding plate on which a code pattern is formed that repeats at predetermined intervals in the direction of detection movement, a light source that emits laser light, and a detector that detects the irradiated light from the light source via the encoding plate. What is claimed is: 1. An optical encoder comprising: a detection means, and a mark for detecting an origin is provided on the encoder plate.
JP33605187A 1987-08-18 1987-12-28 Optical encoder Pending JPH01131416A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP33605187A JPH01131416A (en) 1987-08-18 1987-12-28 Optical encoder

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP20449387 1987-08-18
JP62-204493 1987-08-18
JP33605187A JPH01131416A (en) 1987-08-18 1987-12-28 Optical encoder

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Application Number Title Priority Date Filing Date
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JP (1) JPH01131416A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008256655A (en) * 2007-04-09 2008-10-23 Sony Corp Optical displacement measuring apparatus
JP2013257314A (en) * 2012-05-18 2013-12-26 Optnics Precision Co Ltd Reflection type encoder

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