JPH02114121A - Reflection type optical encoder plate - Google Patents

Reflection type optical encoder plate

Info

Publication number
JPH02114121A
JPH02114121A JP26782688A JP26782688A JPH02114121A JP H02114121 A JPH02114121 A JP H02114121A JP 26782688 A JP26782688 A JP 26782688A JP 26782688 A JP26782688 A JP 26782688A JP H02114121 A JPH02114121 A JP H02114121A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pit
track
rotary encoder
focus servo
encoder
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP26782688A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shiyuuichi Shiyukunami
拾一 宿波
Makoto Itonaga
誠 糸長
Kanji Kayanuma
完治 茅沼
Masakatsu Kai
正勝 甲斐
Nobuaki Nakamura
中村 展明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Victor Company of Japan Ltd
Original Assignee
Victor Company of Japan Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Victor Company of Japan Ltd filed Critical Victor Company of Japan Ltd
Priority to JP26782688A priority Critical patent/JPH02114121A/en
Priority to US07/427,203 priority patent/US5006703A/en
Publication of JPH02114121A publication Critical patent/JPH02114121A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Optical Transform (AREA)

Abstract

PURPOSE:To achieve a stability of an operation of a focus servo along with a larger freedom of designing by providing a focus servo track for a focus servo without a small pit at a central part of an encoder track. CONSTITUTION:In a rotary encoder disc 1, circular arc small pits 4 with a pit width W smaller than the diameter of a light spot 40 of a laser light beam are arranged in groups to form one pit unit 3. Pit units 3 each comprising the groups of the small pits are arranged in a ring alternately with a land sections 5 in plurality at an angle alpha of opening at an equal interval to form an encoder track 2. Then, at the central part of the encoder track 2, focus servo tracks 6 are formed in a ring with no small pits 4 for a part where a light spot 40F for a focus servo is irradiated. The diameter-wise width of the focus servo track 6 exceeds a range in which the light spot 40F is irradiated with the rotation of the rotary encoder disc 1.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、半導体レーザ光線により回転又は直線速度や
位置を検出する光学式エンコーダ装置に使用される光学
式エンコーダ板に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to an optical encoder plate used in an optical encoder device that detects rotational or linear speed or position using a semiconductor laser beam.

(従来の技術) 近年、光学式ロークリエンコーダ装置等の光学式エンコ
ーダ装置は広く使用されている。この光学式ロータリエ
ンコーダ装置は、この装置の入力軸を被測定物の駆動軸
と直結することにより、この駆動軸の回転速度や位置を
光学的に検出するものである。
(Prior Art) In recent years, optical encoder devices such as optical rotary encoder devices have been widely used. This optical rotary encoder device optically detects the rotational speed and position of the drive shaft of the object to be measured by directly connecting the input shaft of the device to the drive shaft of the object to be measured.

この光学式ロータリエンコーダ装置には、スリットやピ
ットを形成したロータリエンコーダ円板の回転による透
過光の変化によりこのスリットやピットを検出する透過
型と、スリットやピットを形成したロータリエンコーダ
円板の回転による反射光の変化によりこのスリットやピ
ットを検出する反射型とがある。
This optical rotary encoder device includes a transmission type that detects slits and pits by changes in transmitted light due to rotation of a rotary encoder disk with slits and pits, and a transmission type that detects slits and pits by changes in transmitted light due to the rotation of a rotary encoder disk with slits and pits. There is a reflective type that detects these slits and pits based on changes in reflected light.

この反射型光学式ロークリエンコーダ装置は、ロータリ
エンコーダ円板の表面に、光ディスク、コンパクトディ
スク等の製造方法により刻んだスリットやピット(四部
又は凸部)をこの円板の円周方向に所定のパターンでリ
ング状に配置したエンコーダトラックを、レーザ読取装
置により、レーザ光線の反射光の強弱の変化を電気信号
に変えて読み取るものである。
This reflection type optical rotary encoder device has slits or pits (four parts or convex parts) cut on the surface of a rotary encoder disc using a manufacturing method for optical discs, compact discs, etc. in a predetermined direction in the circumferential direction of the disc. Encoder tracks arranged in a ring pattern are read by a laser reader by converting changes in the intensity of reflected laser beams into electrical signals.

第5図は、反射型光学式ロータリエンコーダ装置で使用
される従来のロークリエンコーダ円板の第1の例を示す
構成図で、同図(A)は平面図、同図(B)は部分拡大
平面図、同図(C)は同図(B)のZ−Z線拡大断面図
である。
FIG. 5 is a configuration diagram showing a first example of a conventional rotary encoder disk used in a reflective optical rotary encoder device, in which (A) is a plan view and (B) is a partial view. The enlarged plan view is an enlarged cross-sectional view taken along the Z-Z line in the figure (B).

図において、第1の従来例のロークリエンコーダ円板1
1は、コンパクトディスク等の製造方法により製造され
た、四部又は凸部であるピット13がその一表面に開角
αで等間隔にリング状に形成された、例えばポリカーボ
ネート樹脂等の透明ブスチック製の円板状の基板11a
と、この基板11aのこのピット13が形成された表面
にアルミニウム等の金属の蒸着又はスパッタリングによ
り形成された反射膜11bと、この反射膜11bに密着
して積層された紫外線硬化樹脂等からなる保護膜11c
とよりなる。以降の説明は他の例も含めて、このピット
13がこの基板11a側から見て、このピット13以外
の平坦部分であるランド部15に対して凸部である例に
ついて述べる。
In the figure, a rotary encoder disk 1 of a first conventional example is shown.
1 is made of transparent plastic, such as polycarbonate resin, and has four or convex pits 13 formed in a ring shape on one surface at equal intervals with an opening angle α, manufactured by a method for manufacturing compact discs, etc. Disc-shaped substrate 11a
A reflective film 11b is formed on the surface of the substrate 11a on which the pits 13 are formed by vapor deposition or sputtering of a metal such as aluminum, and a protective film made of an ultraviolet curing resin or the like is laminated in close contact with the reflective film 11b. Membrane 11c
It becomes more. In the following description, including other examples, an example will be described in which the pit 13 is a convex portion with respect to the land portion 15 which is a flat portion other than the pit 13 when viewed from the substrate 11a side.

このピット13の径方向の長さは、このピット13をこ
の基板11a側から後述するレーザ読取装置からのレー
ザ光線の3本ビームによる光スポット(A)40A、光
スポット(F)40F、光スポット(B)40Bにより
読み取る際の、この両側の光スポット(A)40A及び
(B)40Bの両端間の長さよりも十分に長く、又、高
さはこのレーザ光線の波長λの光学的に略1/4相当に
形成されている。又、同一円周上におけるこのピット1
3の幅Pとピット間のランド部15の幅Qとは等しく 
(P−Q) 、このピット幅P及びピット間のランド部
幅Qはこの光スポット(A) 40A 。
The length of the pit 13 in the radial direction is determined by the following: A light spot (A) 40A, a light spot (F) 40F, a light spot When reading with (B) 40B, it is sufficiently longer than the length between both ends of the optical spots (A) 40A and (B) 40B, and the height is optically approximately the wavelength λ of this laser beam. It is formed to be equivalent to 1/4. Also, this pit 1 on the same circumference
The width P of 3 and the width Q of the land portion 15 between the pits are equal.
(P-Q), this pit width P and the land portion width Q between the pits are this light spot (A) 40A.

(F)40F、(B)40Bの径と略等しく形成されて
いる。そして、このピット13とピ・ソト間のランド部
15とが交互にリング状に配置されたエンコーダトラッ
ク12の凹凸パターンを、後述するレーザ読取装置によ
り読み取るのである。又、7は中心穴である。
The diameters are approximately equal to those of (F) 40F and (B) 40B. Then, the uneven pattern of the encoder track 12 in which the pits 13 and the land portions 15 between the pis and the dots are arranged alternately in a ring shape is read by a laser reading device to be described later. Further, 7 is the center hole.

以上のような構成の第1の従来例のロータリエンコーダ
円板11は、反射型光学式ロータリエンコーダ装置に組
み込まれ使用される。
The rotary encoder disk 11 of the first conventional example configured as described above is used by being incorporated into a reflective optical rotary encoder device.

第6図は、本発明の実施例及び従来例のロータリエンコ
ーダ円板を使用した反射型光学式ロークリエンコーダ装
置の例を示す概略構成図である。
FIG. 6 is a schematic configuration diagram showing an example of a reflective optical rotary encoder device using a rotary encoder disk according to an embodiment of the present invention and a conventional example.

前記第1の従来例のロータリエンコーダ円板11は、前
記中心穴7を軸受(図示せず)に軸支された入力軸30
に固定され一体的に回転する。
The rotary encoder disk 11 of the first conventional example has an input shaft 30 that is pivotally supported in the center hole 7 by a bearing (not shown).
It is fixed to and rotates as a unit.

この人力軸30は、被測定物の駆動軸(図示せず)と直
結され、これにより回転駆動される。そして、レーザ読
取装置31により、前記エンコーダトラック12のピッ
ト13とピット間のランド部15とによる凹凸パターン
を読み取り、これによりこの駆動軸の回転速度や位置を
検出するのである。
This human power shaft 30 is directly connected to a drive shaft (not shown) of the object to be measured, and is rotationally driven thereby. Then, the laser reading device 31 reads the uneven pattern formed by the pits 13 of the encoder track 12 and the land portions 15 between the pits, thereby detecting the rotational speed and position of the drive shaft.

即ち、このレーザ読取装置31は、半導体レーザ発振器
32、グレイティング偏光板33、コリメートレンズ3
4、偏光ビームスプリッタ35.1/4波長板36、対
物レンズ37、円柱レンズ38、フォトダイオード39
等から構成されている。
That is, this laser reading device 31 includes a semiconductor laser oscillator 32, a grating polarizing plate 33, and a collimating lens 3.
4. Polarizing beam splitter 35. 1/4 wavelength plate 36, objective lens 37, cylindrical lens 38, photodiode 39
It is composed of etc.

この半導体レーザ発振器32からのレーザ光線は、この
グレイティング偏光板33により3本のビームに分けら
れる。この3本ビーム中の中央のビームによる前記光ス
ポット(F)40Fは、後述するフォーカスサーボ用に
、両側のビームによる前記光スポット(A)40A、(
B)40Bは、前記エンコーダトラック12の読み取り
用に使用される。そして、この3本ビームは、前記コリ
メートレンズ34、偏光ビームスプリッタ35.1/4
波長板36、対物レンズ37を通り、前記ロータリエン
コーダ円板11のエンコーダトラック12に光スポット
(A)40A、  (F)40F。
A laser beam from this semiconductor laser oscillator 32 is divided into three beams by this grating polarizing plate 33. The light spot (F) 40F formed by the central beam among these three beams is used for focus servo, which will be described later.
B) 40B is used for reading the encoder track 12. These three beams are connected to the collimating lens 34, the polarizing beam splitter 35.1/4
Light spots (A) 40A and (F) 40F pass through the wavelength plate 36 and the objective lens 37 and are placed on the encoder track 12 of the rotary encoder disk 11.

(B)40Bとして照射される。この3つの光スポット
(A)、(F)、  (B)を光スポット40と総称す
る。前記ロータリエンコーダ円板11の反射膜11bの
表面上で反射したこの3本ビームは、この対物レンズ3
7.1/4波長板36を通り、この1/4波長板36を
2回通ったことにより入射光と90°位相が異なるため
、この偏光ビームスプリッタ35で反射されず通過し、
前記円柱レンズ38を通って前記フォトダイオード39
で電気信号に変換され、増幅器42を介して信号として
出力される。
(B) Irradiated as 40B. These three light spots (A), (F), and (B) are collectively referred to as a light spot 40. These three beams reflected on the surface of the reflective film 11b of the rotary encoder disk 11 are reflected by the objective lens 3.
7. Passes through the 1/4 wavelength plate 36, and because it passes through this 1/4 wavelength plate 36 twice has a 90° phase difference from the incident light, it passes without being reflected by the polarizing beam splitter 35,
The photodiode 39 passes through the cylindrical lens 38.
The signal is converted into an electrical signal and output as a signal via the amplifier 42.

ここで、前記ピット13の高さは前述の如く前記レーザ
光線の波長λの光学的に略1/4柑当であるから、前記
光スポット40がこのピット13の境界部分を照射した
時の反射光は、このピット13の頂部からの反射光と前
記ランド部15からの反射光とでは(1/4波長)X2
の光路長の差が生じるため相互に干渉し、又、回折する
ため、強度が減少する。
Here, since the height of the pit 13 is optically approximately 1/4 of the wavelength λ of the laser beam as described above, the reflection when the light spot 40 irradiates the boundary part of the pit 13 The light reflected from the top of the pit 13 and the light reflected from the land portion 15 are (1/4 wavelength)X2
Because of the difference in optical path length between the two, they interfere with each other and are diffracted, resulting in a decrease in intensity.

第7図は、第5図のロータリエンコーダ円板を組み込ん
だ第6図の装置における光スポット、エンコーダトラッ
ク、信号出力波形の関係を示す説明図であり、同図(A
)は光スポット(A)、同図(B)はエンコーダトラッ
クの断面、同図(C)は光スポット(A)による信号出
力波形、同図(D)は光スポット(B)による信号出力
波形である。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing the relationship among the optical spot, encoder track, and signal output waveform in the device of FIG. 6 incorporating the rotary encoder disk of FIG.
) is the optical spot (A), (B) is the cross section of the encoder track, (C) is the signal output waveform due to the optical spot (A), and (D) is the signal output waveform due to the optical spot (B). It is.

図に示すように、前記エンコーダトラック12が矢印に
て図示の方向に回転した場合、前記光スポット(A)4
0Aによる波形Cの信号出力であるA相信号と、前記光
スポット(B)40Bによる波形dの信号出力であるB
相信号とが得られる。
As shown in the figure, when the encoder track 12 rotates in the direction shown by the arrow, the light spot (A) 4
A phase signal which is a signal output of waveform C by 0A, and B which is a signal output of waveform d by the optical spot (B) 40B.
A phase signal is obtained.

ここで、このA相信号の波形CとB相信号の波形dとの
位相差が電気角90°となるように、前記グレイティン
グ偏光板33を回転させて、第5図(B)に示すように
、この光スポット(A)40^と(B)40Bとを回転
方向に機械角β−2だけ回転させである。前述の如く、
同一円周上における前記ピット幅Pとピット間のランド
部幅Qとは、この光スポット(A)40A及び(B)4
0Bの径と略等しいから、このA相及びB相信号の波形
C及びdは、極性変化のデユーティ比が等しくなってい
る。
Here, the grating polarizing plate 33 is rotated so that the phase difference between the waveform C of the A-phase signal and the waveform d of the B-phase signal is an electrical angle of 90°, as shown in FIG. 5(B). Thus, the light spots (A) 40^ and (B) 40B are rotated by a mechanical angle β-2 in the rotation direction. As mentioned above,
The pit width P and the land width Q between the pits on the same circumference are the light spots (A) 40A and (B) 4
Since it is approximately equal to the diameter of 0B, the waveforms C and d of the A-phase and B-phase signals have the same duty ratio of polarity change.

次に、上記反射型光学式ロータリエンコーダ装置におい
て、前記ロークリエンコーダ円板11の前記人力軸30
への取付精度による面振れに対して、前記レーザ光線の
光スポット40の焦点をこの円板11の板面に追従させ
る、いわゆるフォーカスサーボについて説明する。
Next, in the reflective optical rotary encoder device, the human power shaft 30 of the rotary encoder disk 11
A so-called focus servo that causes the focal point of the optical spot 40 of the laser beam to follow the plate surface of the disk 11 will be described in response to surface runout due to mounting accuracy.

第8図は、反射型光学式ロータリエンコーダ装置の例に
おけるフォーカスサーボの説明図であり、同図(A)は
板面が近過ぎる場合、同図(B)は板面が正しい焦点位
置の場合、同図(C)は板面が遠過ぎる場合である。
FIG. 8 is an explanatory diagram of the focus servo in an example of a reflective optical rotary encoder device, in which (A) is when the plate surface is too close, and (B) is when the plate surface is at the correct focal position. , the same figure (C) shows the case where the board surface is too far away.

第6図の前記フォトダイオード39の、前記3本ビーム
中の中央のビームによる光スポット(F)40Fに対応
した反射光スポット(F)41Fを受ける部分は、第8
図に示すように、4分割フォトダイオード39Fとなっ
ている。この4分割フォトダイオード39Fのそれぞれ
対角線上の2個の出力は合成され、それぞれ差動増幅器
42Fの両入力端子に供給される。そして、同図(B)
に示すように、前記ロークリエンコーダ円板11が正し
い焦点位置にaる場合は、この反射光スポット(F)4
1Fがこの4分割フォトダイオード39Fに均等に当た
るから、この差動増幅器42Fの出力はOとなり、フォ
ーカスサーボ回路(図示せず)は作動しない。同図(A
)、(C)に示すように、このロークリエンコーダ円板
11が近過ぎる場合、又は遠過ぎる場合は、前記円柱レ
ンズ38によって、この反射光スポット(F)41Fの
形状は長円形となり、その結果としてこの差動増幅器4
2Fからフォーカスサーボ信号が出力される。このフォ
ーカスサーボ信号に応じて前記フォーカスサーボ回路は
、フォーカスサーボアクチュエータ(図示せず)を駆動
することにより、前記対物レンズ37を正しい焦点位置
に修正する。以上の動作により前記レーザ光線の光スポ
ット40は、前記ロータリエンコーダ円板11の反射膜
11bの表面上に、常に焦点が合うように調節される。
The portion of the photodiode 39 in FIG. 6 that receives the reflected light spot (F) 41F corresponding to the light spot (F) 40F caused by the central beam among the three beams is the eighth
As shown in the figure, it is a four-division photodiode 39F. The two diagonal outputs of the four-division photodiode 39F are combined and supplied to both input terminals of the differential amplifier 42F. And the same figure (B)
As shown in FIG.
Since 1F equally hits the four-division photodiode 39F, the output of the differential amplifier 42F becomes O, and the focus servo circuit (not shown) does not operate. The same figure (A
), (C), if the low-reflection encoder disk 11 is too close or too far away, the shape of the reflected light spot (F) 41F becomes an ellipse due to the cylindrical lens 38. As a result, this differential amplifier 4
A focus servo signal is output from 2F. In response to this focus servo signal, the focus servo circuit corrects the objective lens 37 to the correct focal position by driving a focus servo actuator (not shown). By the above operation, the optical spot 40 of the laser beam is adjusted so that it is always focused on the surface of the reflective film 11b of the rotary encoder disk 11.

次に、前記人相及びB相信号の出力方法について述べる
Next, a method of outputting the human phase and B-phase signals will be described.

第9図は、反射型光学式ロータリエンコーダ装置の例に
おける信号出力部の説明図である。
FIG. 9 is an explanatory diagram of a signal output section in an example of a reflective optical rotary encoder device.

第6図の前記フォトダイオード3つの前記3本ビーム中
の両側のビームによる光スポット(A)40A及びCB
)40Bに対応した反射光スポット(A)41A及び(
B)41Bを受ける部分は、第9図に示すように、この
反射光スポット(A)41A及び(B)41B用の2個
のフォトダイオード39A及び39Bとなっている。そ
して、前記反射光スポット(F)41Fを受ける部分は
、前述の通り4分割フォトダイオード39Fである。
Light spots (A) 40A and CB caused by beams on both sides of the three beams of the three photodiodes in FIG.
) 40B corresponding to reflected light spots (A) 41A and (
As shown in FIG. 9, the portion receiving B) 41B is two photodiodes 39A and 39B for the reflected light spots (A) 41A and (B) 41B. The portion receiving the reflected light spot (F) 41F is the four-division photodiode 39F as described above.

この2個のフォトダイオード39A及び39Bの出力は
、増幅器42A及び42Bを介して前述のA相信号及び
B相信号として出力される。
The outputs of these two photodiodes 39A and 39B are output as the aforementioned A-phase signal and B-phase signal via amplifiers 42A and 42B.

以上説明した第1の従来例のロークリエンコーダ円板1
1において、前記エンコーダトラック12の設計仕様に
より前記ピット幅P及びピット間のランド部幅Qを大き
くした場合は、その出力波形は、第7図(C)、(D)
に示した対称形の波形から歪んだ波形となる。
The first conventional row encoder disk 1 explained above
1, if the pit width P and the land width Q between the pits are increased according to the design specifications of the encoder track 12, the output waveforms are as shown in FIGS. 7(C) and 7(D).
The symmetrical waveform shown in Figure 2 becomes a distorted waveform.

第10図は、第5図のロークリエンコーダ円板を組み込
んだ第6図の装置におけるピット幅及びピット間のラン
ド部幅が大きな場合の説明図であり、同図(A)はエン
コーダトラックの断面、同図(B)は信号出力波形であ
る。
FIG. 10 is an explanatory diagram of the device shown in FIG. 6 incorporating the row encoder disc shown in FIG. 5, when the pit width and the width of the land between pits are large; The cross section (B) in the same figure shows the signal output waveform.

同図(A)に示すように、この場合のピット13−2の
幅P及びピット間のランド部15−2の幅Qは、第7図
(A)に示した前記光スポット(A)40Aの径より十
分大きく、例えば略2,5倍となっており、この場合の
信号出力波形eは第10図(B)に示すように、波高差
が小さく、デユーティ比が等しくない歪んだ波形となる
。この歪波形は、電気回路処理により1パルスを数倍の
パルス数に分割して検出精度を上げる場合に、波形処理
が難しくなる等の聞届がある。
As shown in FIG. 7(A), the width P of the pit 13-2 in this case and the width Q of the land portion 15-2 between the pits are the same as the light spot (A) 40A shown in FIG. 7(A). For example, the signal output waveform e is sufficiently larger than the diameter of Become. This distorted waveform has been reported to make waveform processing difficult when one pulse is divided into several times the number of pulses by electrical circuit processing to improve detection accuracy.

上記の問題点を解決するため、下記のような大きな波高
差及び適切な波形を得るための提案がなされている。
In order to solve the above problems, the following proposals have been made to obtain a large wave height difference and an appropriate waveform.

第11図は、反射型光学式ロータリエンコーダ装置で使
用される従来のロータリエンコーダ円板の第2の例を示
す構成図で、同図(A)は部分拡大平面図、同図(B)
は同図(A)のU−U線拡大断面図である。
FIG. 11 is a configuration diagram showing a second example of a conventional rotary encoder disk used in a reflective optical rotary encoder device, where (A) is a partially enlarged plan view and (B) is a partially enlarged plan view.
is an enlarged sectional view taken along the line U-U in FIG.

図に示すように、第2の従来例のロークリエンコーダ円
板21では、前記レーザ光線の光スポット40の径より
小さいピット幅Wの円弧状の小ピット24が、複数本群
をなして1つのピットユニット23を形成している。こ
の小ピット群からなるピットユニット23は、前述の第
1の従来例における前記ピット13に対応したものであ
る。第11図に示す例は、第10図で説明した前記ピッ
ト幅P及びピット間のランド部幅Qを前記光スポット4
0の径より十分大きくした場合に対応するものであるか
ら、このピットユニット23間の開角α−2は前記ピッ
ト13間の開角αより大きく、このピットユニット23
が複数個等間隔にリング状に配置されエンコーダトラッ
ク22を形成している。
As shown in the figure, in the second conventional low-resonance encoder disk 21, a plurality of arc-shaped small pits 24 with a pit width W smaller than the diameter of the optical spot 40 of the laser beam form a group. Two pit units 23 are formed. The pit unit 23 made up of this small pit group corresponds to the pit 13 in the first conventional example described above. In the example shown in FIG. 11, the pit width P and the land portion width Q between the pits explained in FIG.
Since this corresponds to the case where the diameter is sufficiently larger than the diameter of the pit unit 23, the opening angle α-2 between the pit units 23 is larger than the opening angle α between the pits 13.
A plurality of encoder tracks 22 are arranged in a ring shape at equal intervals.

このピットユニット23の小ピット24の幅Wは、例え
ばこの光スポット40の径の略1/4であり、この小ピ
ット間のランド部の幅Vも同様であり、この小ピット2
4の高さは前記レーザ光線の波長λの光学的に略1/4
相当に形成されている。又、このエンコーダトラック2
2の凹凸パターン以外は、第5図で説明した第1の従来
例の場合と同様に構成されている。
The width W of the small pit 24 of this pit unit 23 is, for example, approximately 1/4 of the diameter of this light spot 40, and the width V of the land portion between these small pits is also the same.
The height of 4 is optically approximately 1/4 of the wavelength λ of the laser beam.
It is considerably formed. Also, this encoder track 2
The configuration other than the second concavo-convex pattern is the same as that of the first conventional example explained in FIG.

以上のような構成の第2の従来例のロークリエンコーダ
円板21は、第6図で前述の反射型光学式ロータリエン
コーダ装置に組み込まれ使用される。
The rotary encoder disk 21 of the second conventional example having the above-mentioned configuration is incorporated and used in the above-mentioned reflective optical rotary encoder device shown in FIG.

この反射型光学式ロークリエンコーダ装置の動作は前述
の通りであるが、この場合は、前記光スポット40が前
記ピットユニット23上に有る時の反射光は、前記小ピ
ット24の頂部からの反射光と前記ランド部25からの
反射光とでは1/2波長の光路長の差が生じるため、相
互に干渉し、又、回折するため、減光する。
The operation of this reflective optical low-reflection encoder device is as described above, but in this case, when the light spot 40 is on the pit unit 23, the reflected light is reflected from the top of the small pit 24. Since the light and the reflected light from the land portion 25 have a difference in optical path length of 1/2 wavelength, they interfere with each other and are diffracted, so that the light is attenuated.

第12図は、第11図のロータリエンコータ円板を組み
込んだ第6図の装置の信号出力波形図であり、同図(A
)はA相信号波形、同図(B)はB相信号波形である。
FIG. 12 is a signal output waveform diagram of the device shown in FIG. 6 incorporating the rotary encoder disk shown in FIG.
) is the A-phase signal waveform, and (B) is the B-phase signal waveform.

図に示すように、前記エンコーダトラック22が第11
図で矢印にて図示の方向に回転した場合、前記光スポッ
ト(A)40Aによる信号出力である前記A相信号は波
形fとなり、前記光スポット(B)40Bによる前記B
相信号は波形gとなり、共に極性変化のデユーティ比が
等しくなっている。
As shown in the figure, the encoder track 22 is the eleventh
When rotated in the direction indicated by the arrow in the figure, the A phase signal which is the signal output by the light spot (A) 40A has a waveform f, and the B signal by the light spot (B) 40B
The phase signals have a waveform g, and both have the same duty ratio of polarity change.

ここで、この人相信号の波形fとこのB相信号の波形g
との位相差が電気角90°となるように、前記ダレイテ
ィング偏光板33を回転させて、第11図(A)に示す
ように、この光スポット(A)40Aと(B)40Bと
を回転方向に機械角β−3だけ回転させである。又、前
記小ピット24の幅W及びこの小ピット間のランド部幅
■を、前述の反射光の干渉が大きくなる様に適宜選定す
れば、この波形f及びgの波高差は大きなものとなる。
Here, the waveform f of this human phase signal and the waveform g of this B phase signal
The darating polarizing plate 33 is rotated so that the phase difference between the light spots (A) 40A and (B) 40B is 90 degrees as shown in FIG. 11(A). It is rotated by a mechanical angle β-3 in the direction of rotation. Furthermore, if the width W of the small pit 24 and the width (2) of the land portion between the small pits are appropriately selected so as to increase the interference of the reflected light, the difference in wave height between the waveforms f and g becomes large. .

なお、前記ピットユニット23間の開角を前記αとし、
この小ピット24を第5図で前述の前記ピット13に対
応させて形成すれば、この場合の信号出力波形は、波高
差が大きく、しかも、正弦波状となるのは勿論である。
Note that the opening angle between the pit units 23 is α,
If the small pits 24 are formed to correspond to the pits 13 described above in FIG. 5, the signal output waveform in this case has a large difference in wave height and is of course sinusoidal.

(発明が解決しようとする課題) 上記第1の従来例のロータリエンコーダ円板11を組み
込んだ反射型光学式ロークリエンコーダ装置の信号出力
波形は、前述の如く、設計仕様により前記ピット幅P及
びピット間のランド部幅Qを大きくした場合は、波高差
が小さく、歪んだ波形となるから、設計の自由度が小さ
いという問題が有った。
(Problem to be Solved by the Invention) As described above, the signal output waveform of the reflective optical rotary encoder device incorporating the rotary encoder disk 11 of the first conventional example is determined by the pit width P and When the land portion width Q between the pits is increased, the difference in wave height is small and the waveform is distorted, so there is a problem that the degree of freedom in design is small.

又、上記第2の従来例のロークリエンコーダ円板21を
組み込んだ反射型光学式ロークリエンコーダ装置におい
て、前記光スポット(F)40Fによる前記フォーカス
サーボの動作は、このロータリエンコーダ円板21の回
転速度が数百rpmの場合は、前記小ピット24による
前記フォーカスサーボ信号の乱れが、DC〜3kllz
のサーボ帯域より高い周波数となり影響が無い。しかし
、この円板21の回転速度が小さくなると、この小ピッ
ト24によるフォーカスサーボ信号の乱れがこのサーボ
帯域の周波数領域と重なるため、この小ピット24によ
りこのフォーカスサーボの動作が乱されるという問題が
何った。
In addition, in the reflection type optical rotary encoder device incorporating the rotary encoder disc 21 of the second conventional example, the operation of the focus servo by the light spot (F) 40F is controlled by the rotary encoder disc 21. When the rotation speed is several hundred rpm, the disturbance of the focus servo signal due to the small pit 24 is DC to 3kllz.
The frequency is higher than the servo band, so there is no effect. However, when the rotational speed of the disk 21 becomes small, the disturbance of the focus servo signal caused by the small pits 24 overlaps with the frequency region of this servo band, so there is a problem that the small pits 24 disturb the operation of the focus servo. What happened?

本発明は上記の点に着目してなされたもので、設計の自
由度を大きくシ、かつ、フォーカスサーボの動作を安定
化する反射型光学式ロータリエンコーダ円板等の反射型
光学式エンコーダ装置に使用される反射型光学式エンコ
ーダ板を提供することを目的とするものである。
The present invention has been made with attention to the above points, and is applicable to a reflective optical rotary encoder device such as a reflective optical rotary encoder disc that greatly increases the degree of freedom in design and stabilizes the operation of a focus servo. The object of the present invention is to provide a reflective optical encoder plate for use in the present invention.

(課題を解決するための手段) 本発明の反射型光学式エンコーダ板は、被測定物の回転
又は直線運動と応動するエンコーダ板に小ピット群で構
成したピットユニットを複数個所定のパターンで配置し
たエンコーダトラックを形成し、このエンコーダトラッ
クをレーザ読取装置によりレーザ光線の反射光の強弱の
変化を電気信号に変えて読み取ることにより、前記被測
定物の回転又は直線速度や位置を検出する反射型光学式
エンコーダ装置に使用する反射型光学式エンコーダ板に
おいて、前記エンコーダトラックの中央部分に形成した
前記小ピットの無いフォーカスサーボ用のフォーカスサ
ーボトラックを備えるよう構成したものである。
(Means for Solving the Problems) In the reflective optical encoder plate of the present invention, a plurality of pit units each consisting of a group of small pits are arranged in a predetermined pattern on an encoder plate that responds to the rotation or linear motion of an object to be measured. A reflective type that detects the rotational or linear speed or position of the object to be measured by forming an encoder track with a laser beam and converting changes in the intensity of the reflected laser beam into electrical signals and reading the encoder track using a laser reader. A reflective optical encoder plate used in an optical encoder device is configured to include a focus servo track for focus servo without the small pit formed in the center portion of the encoder track.

本発明の反射型光学式エンコーダ板は、上記反射型光学
式エンコーダ板において、前記フォーカスサーボトラッ
クの1箇所に、基準信号発生用の基準ピットを形成する
よう構成したものである。
The reflective optical encoder plate of the present invention is the reflective optical encoder plate described above, and is configured such that a reference pit for generating a reference signal is formed at one location on the focus servo track.

(実施例) 本発明の反射型光学式エンコーダ板は、小ピット群より
なるピットユニットとランド部とを交互に配列したエン
コーダトラック中に、読み取り用のレーザ光線の3本ビ
ームによる光スポツト中の前記フォーカスサーボ用の中
央の光スポット(F)40Fが照射される部分について
、前記小ピットの無いフォーカスサーボトラックを形成
したものである。以下各実施例について、前述の従来例
の場合と同様に、反射型光学式ロータリエンコーダ円板
の例について説明する。
(Example) The reflective optical encoder plate of the present invention has an encoder track in which pit units consisting of small pit groups and land portions are arranged alternately, and a light spot in which three beams of laser beams for reading are arranged is formed. A focus servo track without the small pits is formed in a portion irradiated with the central light spot (F) 40F for focus servo. In each of the embodiments, an example of a reflective optical rotary encoder disk will be described below, as in the case of the conventional example described above.

第1図は、本発明の反射型光学式エンコーダ板の第1の
実施例である反射型光学式ロークリエンコーダ装置で使
用されるロークリエンコーダ円板の例を示す構成図で、
同図(A)は平面図、同図(B)は部分拡大平面図、同
図(C)は同図CB)のX−X線拡大断面図である。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an example of a rotary encoder disc used in a reflective optical rotary encoder device, which is a first embodiment of the reflective optical encoder plate of the present invention.
3A is a plan view, FIG. 1B is a partially enlarged plan view, and FIG.

図に示すように、本発明の第1の実施例のロークリエン
コーダ円板1は、前述の第2の従来例のロークリエンコ
ーダ円板21の前記エンコーダトラック22の中央部分
に、前記フォーカスサーボトラック6を形成したもので
ある。このロータリエンコーダ円板1では、前記レーザ
光線の光スポット40の径より小さいピット幅Wの円弧
状の小ピット4が、複数本群をなして1つのピットユニ
ット3を形成している。この小ピット群からなるピット
ユニット3は、前述の第1の従来例における前記ピット
13に対応したものであり、このピットユニット3が複
数個開角αで等間隔にランド部5と交互にリング状に配
置され、エンコーダトラック2を形成している。
As shown in the figure, the rotary encoder disk 1 according to the first embodiment of the present invention has the focus servo mounted at the center of the encoder track 22 of the rotary encoder disk 21 according to the second conventional example. A track 6 is formed. In this rotary encoder disk 1, a plurality of small arc-shaped pits 4 having a pit width W smaller than the diameter of the optical spot 40 of the laser beam are grouped together to form one pit unit 3. This pit unit 3 consisting of a group of small pits corresponds to the pit 13 in the first conventional example described above, and a plurality of pit units 3 are arranged in rings at equal intervals with the land portions 5 at an opening angle α. They are arranged in a shape to form an encoder track 2.

このピットユニット3の小ピット4の幅Wは、例えば前
記光スポット4oの径の略1/4であり、この小ピット
間のランド部幅■も同様であり、この小ピット4の高さ
は前記レーザ光線の波長λの光学的に略1/4相当に形
成されている。このピットユニット3の径方向の長さは
、前記レーザ光線の3本ビームによる光スポット(A)
40A。
The width W of the small pits 4 of this pit unit 3 is, for example, approximately 1/4 of the diameter of the light spot 4o, the width of the land portion between these small pits is also the same, and the height of this small pit 4 is It is optically formed to correspond to approximately 1/4 of the wavelength λ of the laser beam. The radial length of this pit unit 3 is the light spot (A) formed by the three laser beams.
40A.

光スポット(F)40F1光スポツト(B)40Bによ
り読み取る際の、この両側の光スポット(A)40A及
び(B)40Bの両端間ノ長すヨりも十分に長く、又、
同一円周上におけるこのピットユニット3の幅Pとピッ
トユニット3間のランド部5の幅Qとは等しく  (P
−Q) 、このピットユニット幅P及びピットユニット
間のランド部幅Qはこの光スポット4oの径と略等しく
形成されている。
When reading with the light spot (F) 40F1 and the light spot (B) 40B, the length between the ends of the light spots (A) 40A and (B) 40B on both sides is also sufficiently long.
The width P of this pit unit 3 and the width Q of the land portion 5 between the pit units 3 on the same circumference are equal (P
-Q), this pit unit width P and the land portion width Q between the pit units are formed to be approximately equal to the diameter of this optical spot 4o.

そして、前記エンコーダトラック2の中央部分には、前
記フォーカスサーボ用の光スポット(F)40Fが照射
される部分について、前記小ピット4の無いフォーカス
サーボトラック6がリング状に形成されている。このフ
ォーカスサーボトラック6の径方向の幅は前記ロータリ
エンコーダ円板1の回転によりこの光スポット(F)4
0Fが照射される範囲以上となっている。又、前記エン
コーダトラック2の凹凸パターン以外は、第11図で説
明した第2の従来例の場合と同様に構成されている。
In the center of the encoder track 2, a ring-shaped focus servo track 6 without the small pits 4 is formed in a portion irradiated with the focus servo light spot (F) 40F. The width of the focus servo track 6 in the radial direction is determined by the rotation of the rotary encoder disk 1, so that the light spot (F) 4
It is beyond the range where 0F is irradiated. Moreover, except for the concavo-convex pattern of the encoder track 2, the structure is the same as that of the second conventional example explained in FIG.

以上のような構成の本発明の第1の実施例のロークリエ
ンコーダ円板1は、第6図で前述の反射型光学式ロータ
リエンコーダ装置に組み込まれ使用される。
The rotary encoder disk 1 according to the first embodiment of the present invention having the above-described structure is incorporated into the reflective optical rotary encoder device described above in FIG. 6 for use.

この反射型光学式ロータリエンコーダ装置の動作は前述
の通りであるから省略するが、この場合は、前記フォー
カスサーボ用の光スポット(F)40Fが照射される前
記フォーカスサーボトラック6には前記小ピット4が無
いがら、前述のフォーカスサーボの動作が乱されること
は無い。
The operation of this reflection type optical rotary encoder device is as described above, so the description thereof will be omitted. 4 is not present, the operation of the focus servo described above is not disturbed.

第2図は、第1図のロータリエンコーダ円板を組み込ん
だ第6図の装置の信号出力波形図であり、同図(A)は
A相信号波形、同図(B)はB相信号波形である。
FIG. 2 is a signal output waveform diagram of the device shown in FIG. 6 incorporating the rotary encoder disc shown in FIG. It is.

図に示すように、前記エンコーダトラック2が第1図で
矢印にて図示の方向に回転した場合、前記光スポット(
A)40Aによる信号出力である前記A相信号は波形a
となり、前記光スポット(B)40Bによる前記B相信
号は波形すとなり、共に極性変化のデユーティ比が等し
くなっている。
As shown in the figure, when the encoder track 2 rotates in the direction indicated by the arrow in Figure 1, the light spot (
A) The A-phase signal, which is a signal output by 40A, has a waveform a
Therefore, the B-phase signal generated by the light spot (B) 40B has a waveform of 1, and both have the same duty ratio of polarity change.

ここで、このA相信号の波形aとこのB相信号の波形す
との位置差が電気角90” となるように、前記グレイ
ティング偏光板33を回転させて、第1図(B)に示す
ように、この先スポット(A)40Aと(B)40Bと
を回転方向に機械角βだけ回転させである。又、前記小
ピット4の幅W及びこの小ピット間のランド部幅Vを、
前述の反射光の干渉が大きくなる様に適宜選定すれば、
この波形a及びbの波高差は大きなものとなる。
Here, the grating polarizing plate 33 is rotated so that the positional difference between the waveform a of this A-phase signal and the waveform of this B-phase signal is 90'' electrical angle, and the polarizing plate 33 is rotated as shown in FIG. 1(B). As shown, the spots (A) 40A and (B) 40B are now rotated by a mechanical angle β in the rotation direction.The width W of the small pit 4 and the width V of the land portion between the small pits are
If selected appropriately to increase the interference of the reflected light mentioned above,
The difference in wave height between waveforms a and b becomes large.

なお、前記ピットユニット3間の開角を前記α−2とし
、この小ピット4を第11図で前述の前記小ピット24
に対応させて形成すれば、この場合の信号出力波形は第
12図のようになり、しかも、前述のフォーカスサーボ
の動作が安定化するのは勿論である。
Note that the opening angle between the pit units 3 is set to α-2, and this small pit 4 is defined as the small pit 24 described above in FIG.
If formed correspondingly, the signal output waveform in this case will be as shown in FIG. 12, and of course the operation of the focus servo described above will be stabilized.

次に、前記フォーカスサーボトラック6に基準信号発生
用のピットを形成した、第2の実施例について説明する
Next, a second embodiment will be described in which a pit for generating a reference signal is formed on the focus servo track 6.

第3図は、本発明の反射型光学式エンコーダ板の第2の
実施例である反射型光学式ロータリエンコーダ装置で使
用されるロークリエンコーダ円板の例を示す構成図で、
同図(A)は平面図、同図(B)は部分拡大平面図であ
る。
FIG. 3 is a configuration diagram showing an example of a rotary encoder disk used in a reflective optical rotary encoder device, which is a second embodiment of the reflective optical encoder plate of the present invention.
FIG. 5A is a plan view, and FIG. 2B is a partially enlarged plan view.

図に示すように、本発明の第2の実施例のロークリエン
コーダ円板1−2は、前述の本発明の第1の実施例のロ
ータリエンコーダ円板1の前記エンコーダトラック2の
中央部分に形成された前記フォーカスサーボトラック6
に、基■信号発生用のMeピット8を形成したものであ
る。即ち、このロータリエンコーダ円板1−2では、エ
ンコーダトラック2−2の中央部分に形成されたリング
状のフォーカスサーボトラック6−2の円周上の1箇所
に零番地を示すためのZ相信号発生用のこの基準ピット
8が形成されている。この基準ピット8は、第3図では
前記ピットユニット3における小ピット4と同様の小ピ
ット群により構成された例を図示したが、第5図の前記
ピット13のような単一のピットでも良い。この基準ピ
ット8を単一ピットで構成する場合の前記ピット幅Pは
、例えば前記光スポット(F)40Fの径の略1/4と
する。又、この基準ピット8以外は、第1図で説明した
本発明の第1の実施例の場合と同様に構成されている。
As shown in the figure, the rotary encoder disk 1-2 of the second embodiment of the present invention is located at the center of the encoder track 2 of the rotary encoder disk 1 of the first embodiment of the present invention. The formed focus servo track 6
In this example, a Me pit 8 for generating a basic signal is formed. That is, in this rotary encoder disk 1-2, a Z-phase signal for indicating a zero address is placed at one location on the circumference of a ring-shaped focus servo track 6-2 formed at the center of the encoder track 2-2. This reference pit 8 for generation is formed. The reference pit 8 is shown as an example constituted by a group of small pits similar to the small pit 4 in the pit unit 3 in FIG. 3, but it may be a single pit like the pit 13 in FIG. 5. . When the reference pit 8 is composed of a single pit, the pit width P is, for example, approximately 1/4 of the diameter of the optical spot (F) 40F. The structure other than the reference pit 8 is the same as that of the first embodiment of the present invention explained in FIG.

以上のような構成の本発明の第2の実施例のロークリエ
ンコーダ円板1−2は、第6図で前述の反射型光学式ロ
ークリエンコーダ装置に組み込まれ使用される。
The rotary encoder disc 1-2 of the second embodiment of the present invention having the above-described structure is incorporated into the reflective optical rotary encoder device described above in FIG. 6 for use.

この反射型光学式ロータリエンコーダ装置の動作は、前
述の通りであるから省略するが、この場合は、この円板
1−2の回転により1回転に1回、前記光スポット(F
)40Fが前記基準ピット8を照射する度に、基準信号
である1パルスの前記Z相信号が出力される。
The operation of this reflective optical rotary encoder device is as described above, so it will be omitted, but in this case, the light spot (F
) 40F irradiates the reference pit 8, one pulse of the Z-phase signal, which is a reference signal, is output.

このZ相信号の出力方法は、例えば、前記4分割フォト
ダイオード39Fの4つの出力をそれぞれ加算し、増幅
器(図示せず)を介して出力する。
This Z-phase signal is output by, for example, adding the four outputs of the four-part photodiode 39F, and outputting the resultant signal through an amplifier (not shown).

次に、前記フォーカスサーボトラック6にトラッキング
サーボ用のピット列を形成した、第3の実施例について
説明する。
Next, a third embodiment will be described in which a pit row for tracking servo is formed on the focus servo track 6.

第4図は、本発明の反射型光学式エンコーダ板の第3の
実施例である反射型光学式ロータリエンコーダ装置で使
用されるロークリエンコーダ円板の例を示す構成図で、
同図(A)は平面図、同図(B)は部分拡大平面図、同
図(C)は同図(B)のY−Y線拡大断面図である。
FIG. 4 is a configuration diagram showing an example of a low-reflection encoder disk used in a reflection-type optical rotary encoder device, which is a third embodiment of the reflection-type optical encoder plate of the present invention.
3A is a plan view, FIG. 1B is a partially enlarged plan view, and FIG.

図に示すように、本発明の第3の実施例のロータリエン
コーダ円板1−3は、前述の本発明の第1の実施例のロ
ークリエンコーダ円板1の前記エンコーダトラック2の
中央部分に形成された前記フォーカスサーボトラック6
に、トラッキングサーボ用のトラッキングサーボピット
9を形成したものである。即ち、このロータリエンコー
ダ円板1−3では、エンコーダトラック2−3の中央部
分に形成されたリング状のフォーカスサーボトラック6
−3の中央部分に、トラッキングサーボ用のリング状の
ピット列であるこのトラッキングサーボピット9が形成
されている。このトラッキングサーボピット9はこのフ
ォーカスサーボトラック6−3の径方向の中央部分に、
前記ピットユニット3及び前記中心穴7と同心円状に形
成されており、このトラッキングサーボピット9の径方
向の幅は、例えば前記読み取り用レーザ光線による光ス
ポット(F)40Fの径の略1/4であり、高さはこの
レーザ光線の波長λの光学的に略1/8相当に形成され
ている。又、このトラッキングサーボピット9以外は、
第1図で説明した本発明の第1の実施例の場合と同様に
構成されている。
As shown in the figure, the rotary encoder disk 1-3 of the third embodiment of the present invention is located at the center portion of the encoder track 2 of the rotary encoder disk 1 of the first embodiment of the present invention. The formed focus servo track 6
In this embodiment, a tracking servo pit 9 for tracking servo is formed. That is, in this rotary encoder disk 1-3, a ring-shaped focus servo track 6 is formed in the center of the encoder track 2-3.
-3, this tracking servo pit 9, which is a ring-shaped pit row for tracking servo, is formed. This tracking servo pit 9 is located at the center of the focus servo track 6-3 in the radial direction.
The tracking servo pit 9 is formed concentrically with the pit unit 3 and the center hole 7, and the radial width of the tracking servo pit 9 is, for example, approximately 1/4 of the diameter of the light spot (F) 40F produced by the reading laser beam. The height is optically equivalent to approximately 1/8 of the wavelength λ of this laser beam. Also, other than this tracking servo pit 9,
The configuration is similar to that of the first embodiment of the present invention explained in FIG.

以上のような構成の本発明の第3の実施例のロータリエ
ンコーダ円板1−3は、第6図で前述の反射型光学式ロ
ータリエンコーダ装置に組み込まれ使用される。
The rotary encoder disk 1-3 of the third embodiment of the present invention having the above-described structure is incorporated into the reflection type optical rotary encoder device described above in FIG. 6 for use.

この反射型光学式ロータリエンコーダ装置の動作は前述
の通りであるから省略するが、この場合は、このロータ
リエンコーダ円板1−3の回転に伴ない、前記トラッキ
ングサーボトラック9を前記光スポット(F)40Fに
より読み取ることにより、この光スポット(F)40F
をこのトラッキングサーボトラック9に追従させ、この
円板1−3の偏心による出力信号の変動を補正する、い
わゆるトラッキングサーボが施される。
The operation of this reflection type optical rotary encoder device is as described above, so the description thereof will be omitted, but in this case, the tracking servo track 9 is moved to the light spot (F ) 40F, this light spot (F) 40F
Tracking servo follows this tracking servo track 9 and corrects fluctuations in the output signal due to eccentricity of the disk 1-3, so-called tracking servo.

このトラッキングサーボの動作は、例えば下記の如く行
なわれる。
This tracking servo operation is performed, for example, as follows.

前記光スポット(F)40Fに対応した反射光スポット
CF)41Fを受ける前記4分割フォトダイオード39
Fの、前記フォトダイオード41^側の2個の出力は合
成され差動増幅器(図示せず)の一方の入力端子に、前
記フォトダイオード41B側の2個の出力は合成されこ
の差動増幅器の他方の入力端子に供給される。そして、
この光スポット(F)40Fの前記トラッキングサーボ
ピット9からのずれに応じた、この差動増幅器の両入力
端子に1共給される入力信号の変化は、この差動増幅器
によりトラッキングサーボ信号として出力される。この
トラッキングサーボ信号に応じてトラッキングサーボ回
路(図示せず)が、トラッキングサーボアクチュエータ
(図示せず)を駆動することにより、この光スポット(
F)40Fは、その中心を常にこのトラッキングサーボ
ピット9が通るよう、常にこのトラッキングサーボピッ
ト9の径方向の位置修正が施される。
The four-division photodiode 39 receives the reflected light spot CF) 41F corresponding to the light spot (F) 40F.
The two outputs of F on the photodiode 41^ side are combined and sent to one input terminal of a differential amplifier (not shown), and the two outputs of the photodiode 41B side are combined and input to one input terminal of the differential amplifier (not shown). supplied to the other input terminal. and,
A change in the input signal fed to both input terminals of this differential amplifier according to the deviation of this optical spot (F) 40F from the tracking servo pit 9 is outputted as a tracking servo signal by this differential amplifier. be done. A tracking servo circuit (not shown) drives a tracking servo actuator (not shown) in response to this tracking servo signal, so that this light spot (
F) In 40F, the position of the tracking servo pit 9 in the radial direction is always corrected so that the tracking servo pit 9 always passes through the center.

なお、上記本発明の第3の実施例は、このトラッキング
サーボピット9を前述の本発明の第1の実施例と組み合
わせた場合について説明したが、前述の本発明の第2の
実施例との組み合わせも可能であるのは勿論である。
Although the third embodiment of the present invention described above has been described in terms of the case where the tracking servo pit 9 is combined with the first embodiment of the present invention described above, the third embodiment of the present invention is combined with the tracking servo pit 9 in combination with the second embodiment of the present invention described above. Of course, a combination is also possible.

又、前述の第1〜3の実施例の説明では、前記小ピット
4が円弧状の場合について述べたが、この小ピット4は
半径方向に配列されていても、半径方向とは角度をなし
て配列されていても良い。
Further, in the description of the first to third embodiments described above, the case where the small pits 4 are arc-shaped has been described, but even if the small pits 4 are arranged in the radial direction, they do not form an angle with the radial direction. They may be arranged as follows.

又、前述の説明では、前記ピットユニット3が前記ロー
クリエンコーダ円板1.1−2.1−3の片側表面に形
成された場合について述べたが、両側表面に形成しても
良い。
Further, in the above description, the case where the pit unit 3 is formed on one side of the rotary encoder disc 1.1-2.1-3 has been described, but it may be formed on both sides.

又、前述の説明は、被測定物の回転運動を検出する反射
型光学式ロークリエンコーダ円板について述べたが、直
線運動を検出する反射型光学式リニアエンコーダ板につ
いても適用出来る。
Furthermore, although the above description has been made regarding a reflective optical rotary encoder disc that detects rotational motion of the object to be measured, it can also be applied to a reflective optical linear encoder disc that detects linear motion.

(発明の効果) 以上の構成よりなる反射型光学式エンコーダ装置に使用
される本発明の反射型光学式エンコーダ板は、フォーカ
スサーボの動作が安定化し、しかも、対称形の出力波形
が得られるから、これを使用した装置の設計の自由度が
大きくなり、かつ、高精度な装置を構成することが出来
る。
(Effects of the Invention) The reflective optical encoder plate of the present invention used in the reflective optical encoder device having the above configuration stabilizes the operation of the focus servo and provides a symmetrical output waveform. , the degree of freedom in designing a device using this increases, and a highly accurate device can be constructed.

又、専用の検出装置を設けること無く基準信号が得られ
るから、これを使用した装置のコストダウンが図れる。
Furthermore, since the reference signal can be obtained without providing a dedicated detection device, the cost of the device using this can be reduced.

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

第1図は本発明の反射型光学式エンコーダ板の第1の実
施例である反射型光学式ロータリエンコーダ装置で使用
されるロータリエンコーダ円板の例を示す構成図、第2
図は第1図の円板を組み込んだ第6図の装置の信号出力
波形図、第3図は本発明の反射型光学式エンコーダ板の
第2の実施例である反射型光学式ロータリエンコーダ装
置で使用されるロークリエンコーダ円板の例を示す構成
図、第4図は本発明の反射型光学式エンコーダ阪の第3
の実施例である反射型光学式ロークリエンコーダ装置で
使用されるロータリエンコーダ円板の例を示す構成図、
第5図は反射型光学式ロータリエンコーダ装置で使用さ
れる従来のロークリエンコーダ円板のT51の例を示す
構成図、第6図は本発明の実施例及び従来例のロータリ
エンコーダ円板を使用した反射型光学式ロータリエンコ
ーダ装置の例を示す概略構成図、第7図は第5図の円板
を組み込んだ第6図の装置における光スポット、エンコ
ーダトラック、信号出力波形の関係を示す説明図、第8
図は第6図の装置におけるフォーカスサーボの説明図、
第9図は第6図の装置における信号出力部の説明図、第
10図は第5図の円板を組み込んだ第6図の装置におけ
るピット幅及びピット間のランド部幅が大きな場合の説
明図、第11図は反射型光学式ロータリエンコーダ装置
で使用される従来のロータリエンコーダ円板の第2の例
を示す構成図、第12図は第11図の円板を組み込んだ
第6図の装置の信号出力波形図である。 1.1−2.1−3.11.21・・・ロータリエンコ
ーダ円板、2.2−2.2−3.12.22・・・エン
コーダトラック、3.23・・・ピットユニット、4・
・・小ピット、5,15.15−2.25・・・ランド
部、6.6−2.6−3・・・フォーカスサーボトラッ
ク、7・・・中心穴、8・・・基準ピット、9・・・ト
ラッキングサーボピット、31・・・レーザ読取装置、
40・・・光スポット。 特許出願人  日本ビクター株式会社 代表者 垣木邦夫 l1図 17m Y氾
FIG. 1 is a configuration diagram showing an example of a rotary encoder disc used in a reflective optical rotary encoder device, which is a first embodiment of the reflective optical encoder plate of the present invention;
The figure is a signal output waveform diagram of the device shown in FIG. 6 incorporating the disc shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a reflection type optical rotary encoder device which is a second embodiment of the reflection type optical encoder plate of the present invention. FIG. 4 is a configuration diagram showing an example of a low-reflection encoder disc used in the present invention.
A configuration diagram showing an example of a rotary encoder disk used in a reflective optical rotary encoder device which is an example of
Fig. 5 is a configuration diagram showing an example of T51 of a conventional rotary encoder disk used in a reflective optical rotary encoder device, and Fig. 6 shows a rotary encoder disk according to an embodiment of the present invention and a conventional example. 7 is an explanatory diagram showing the relationship between the light spot, encoder track, and signal output waveform in the device of FIG. 6 incorporating the disk of FIG. 5. , 8th
The figure is an explanatory diagram of the focus servo in the device shown in Fig. 6,
FIG. 9 is an explanatory diagram of the signal output section in the device of FIG. 6, and FIG. 10 is an explanation of the device of FIG. 6 incorporating the disk of FIG. 5 when the pit width and the land width between the pits are large. 11 is a configuration diagram showing a second example of a conventional rotary encoder disk used in a reflective optical rotary encoder device, and FIG. FIG. 3 is a signal output waveform diagram of the device. 1.1-2.1-3.11.21...Rotary encoder disk, 2.2-2.2-3.12.22...Encoder track, 3.23...Pit unit, 4・
...Small pit, 5,15.15-2.25...Land portion, 6.6-2.6-3...Focus servo track, 7...Center hole, 8...Reference pit, 9... Tracking servo pit, 31... Laser reading device,
40... light spot. Patent applicant: Japan Victor Co., Ltd. Representative: Kunio Kakiki l1 Figure 17m Y Flood

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)被測定物の回転又は直線運動と応動するエンコー
ダ板に小ピット群で構成したピットユニットを複数個所
定のパターンで配置したエンコーダトラックを形成し、
このエンコーダトラックをレーザ読取装置によりレーザ
光線の反射光の強弱の変化を電気信号に変えて読み取る
ことにより、前記被測定物の回転又は直線速度や位置を
検出する反射型光学式エンコーダ装置に使用する反射型
光学式エンコーダ板において、前記エンコーダトラック
の中央部分に形成した前記小ピットの無いフォーカスサ
ーボ用のフォーカスサーボトラックを備えたことを特徴
とする反射型光学式エンコーダ板。
(1) Forming an encoder track in which a plurality of pit units each consisting of a group of small pits are arranged in a predetermined pattern on an encoder plate that responds to the rotation or linear motion of the object to be measured;
This encoder track is used in a reflective optical encoder device that detects the rotational or linear velocity or position of the object to be measured by converting the intensity changes of the reflected laser beam into electrical signals and reading them using a laser reader. A reflective optical encoder plate, characterized in that the reflective optical encoder plate includes a focus servo track for focus servo without the small pit formed in the center of the encoder track.
(2)前記フォーカスサーボトラックの1箇所に、基準
信号発生用の基準ピットを形成したことを特徴とする特
許請求の範囲第1項記載の反射型光学式エンコーダ板。
(2) The reflective optical encoder plate according to claim 1, wherein a reference pit for generating a reference signal is formed at one location on the focus servo track.
JP26782688A 1988-02-22 1988-10-24 Reflection type optical encoder plate Pending JPH02114121A (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP26782688A JPH02114121A (en) 1988-10-24 1988-10-24 Reflection type optical encoder plate
US07/427,203 US5006703A (en) 1988-02-22 1989-10-24 Reflective optical rotary encoder disc

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP26782688A JPH02114121A (en) 1988-10-24 1988-10-24 Reflection type optical encoder plate

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH02114121A true JPH02114121A (en) 1990-04-26

Family

ID=17450150

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP26782688A Pending JPH02114121A (en) 1988-02-22 1988-10-24 Reflection type optical encoder plate

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH02114121A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019211421A (en) * 2018-06-08 2019-12-12 セイコーエプソン株式会社 Encoder, motor, and robot

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019211421A (en) * 2018-06-08 2019-12-12 セイコーエプソン株式会社 Encoder, motor, and robot
US11554500B2 (en) 2018-06-08 2023-01-17 Seiko Epson Corporation Encoder, motor, and robot

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5006703A (en) Reflective optical rotary encoder disc
US4987301A (en) Reflective optical encoder device with light beams applied as spats spaced by 2 predetermined pitch
JP2013504068A (en) Apparatus and method for optically correcting scale track eccentricity with rotation angle sensor
KR100258927B1 (en) Compatible optical pickup for multi-track scanning
JP2007287245A (en) Optical disk recording device and optical disk recording medium
US5602388A (en) Absolute and directional encoder using optical disk
US6449225B1 (en) Method and apparatus for reading multiple tracks of an optical disk
JPH02114121A (en) Reflection type optical encoder plate
KR100224915B1 (en) Track scanning method for optical pickup using multi-beam
US5260930A (en) Optical information recording medium and reproducing apparatus for reproducing information from the medium
JPH01112110A (en) Optical rotary encoder
JPS63153425A (en) Rotational quantity detecting device
KR100403927B1 (en) Optical Pick-up
JPH0217413A (en) Reflecting-type optical encoder plate
JPH0216848B2 (en)
JPH042917A (en) Rotary encoder apparatus
JP5233706B2 (en) POSITION ERROR SIGNAL DETECTING DEVICE AND METHOD, AND OPTICAL INFORMATION RECORDING / REPRODUCING DEVICE AND METHOD
JPH0762622B2 (en) Optical encoder
JPH03187029A (en) Optical pickup
JPS61176817A (en) Encoder
JPH0274823A (en) Position detector
JPH01213520A (en) Optical rotation detecting method
JP2527728B2 (en) Optical encoder
JPH08247792A (en) Rotary encoder
JPS6336111A (en) Optical encoder