JPH0470509A - 光方式ロータリーエンコーダおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野１ 本発明は光方式のロータリーエンコーダおよびその製造
方法に関するものである。

［従来の技術ｌ 産業用ロボットや工作機械の位置検出器または移動量測
定器として、光学式や磁気式のエンコーダなどが使用さ
れている。

従来のエンコーダとしては、工作機械等のような被検出
側の回転軸に固定可能で、かつ表面に所定のパターンが
形成されたディスクと、このディスクの上のパターンを
光学的または磁気的に読み出してディスクの回転角、角
速度等を検出する検出部とを概略備えたものが知られて
いる。そして、このようなエンコーダを用いて、例えば
工作機械の回転部の回転角を測定する場合には、当該回
転部の回転軸に、パターン形成されたディスクを装着す
るに際し、回転軸の回転中心とディスク上のパターンの
中心とを軸合わせするために、回転軸の回転中心とディ
スクの回転中心との軸合わせが行われていた。

［発明が解決しようとする課題１ しかしながら、従来のエンコーダにおいては、ディスク
の上に予めパターンが形成されているため、このディス
クの回転中心と、上述のような工作機械の回転軸の回転
中心とのセンタリングを完了しても、必ずしもディスク
上のパターンの中心と回転軸の回転中心とを位置合わせ
したことにはならず、さらに精密な工程が必要となり、
精度の高いセンタリング操作を行うのが困難であった。

このため、従来のエンコーダは製造上の歩留が悪（、量
産が困難であるため、特殊な用途用としてしか利用され
ていなかった。

ところで、このような従来のエンコーダを適用し得る産
業用ロボットや工作機械等は近年急速に高性能化してい
る。このため、従来のエンコーダとして、上述の工作機
械等の性能向上に伴って、ディスクの回転に対応するパ
ターンの回転移動を高い解像度で精確に検出し得るタイ
プの開発が望まれている。

本発明は、上述した技術制課題を解決するために、セン
タリング操作が容易で、かつ高い解像度の光方式ロータ
リーエンコーダおよびその製造方法を提供することを目
的とするものである。

Ｌ課題を解決するための手段Ｊ 本発明の光方式ロータリーエンコーダは、回転可能に固
定された書き込み可能な光ディスクと、該光ディスクへ
のフォーマットパターンの書き込み、読み出しを行うヘ
ッドとを少なくとも備えたことを特徴とするものである
。

また、本発明の光方式ロータリーエンコーダの製造方法
は、回転軸に書き込み可能な光ディスクを回転可能に固
定した後、前記回転軸を回転中心として回転させながら
前記光ディスクに対してフォーマットパターンの書き込
みを行うことを特徴とするものである。

［作　用１ 本発明においては、回転軸に固定された光ディスクに対
して、該光ディスクの回転中心を中心にフォーマットパ
ターンの書き込み（記録）が行われることから、上述し
た回転軸の回転中心と光ディスクのフォーマットパター
ンの中心とのセンタリング操作をしなくても軸ずれを生
じない。したがって、上述した回転軸と被検出側の回転
軸との軸合わせを行えば、被検出側の回転軸の回転は、
この回転に伴って回転する光ディスクに書き込まれたフ
ォーマットパターンの変化をヘッドで読み出す（再生）
ことによって高分解能で検出可能となる。

［実施例１ 以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。

第１図は本発明による光方式ロータリーエンコーダの一
例を示すものである。第１図において、符号１は、例え
ば産業用ロボットや工作機械等の可動部分の位置検出ま
たは移動量測定などを行うための光方式のロータリーエ
ンコーダである。この例のエンコーダ１は、書き込み可
能な光ディスク２と、この光ディスク２の記録層に例え
ばレーザー光を照射して記録の書き込みまたは読み出し
を行うための記録・再生兼用の光ヘッド３と、上述の光
ディスク２が回転可能に固定された回転軸４と、この回
転軸を回転駆動させるとともに、上述の光ヘッド３によ
る書き込みまたは読み出しの制御および信号変換を行う
制御部５と、これらの各要素を収容するケース６とから
概略構成されている。

ここで、上述の光ディスク２は、その記録層に所定のフ
ォーマットパターンが書き込まれていない、いわゆるブ
ランクのもので、この光ディスク２としては、透明なプ
ラスチック円板の片面に高感度記録材料を薄く塗布し、
この塗布面を内側にして貼りあわせた（１）追記型、ま
たは（２）書き換え可能型のものが好適に用いられる。

（１）の追記型光ディスクとしては、その記録材料にＴ
ｅ（テルル）、Ｔｂ（テルビウム）、Ｇｄ（ガドリニウ
ム）、Ｆｅ（鉄）、Ｃｏ（コバルト）なとの金属による
アモルファス（非晶質）合金やフルオレセインなどの有
機系色素材料等を用いたものなどが使用可能である。ま
た、（２）の書き換え可能型光ディスクとしては、例え
ば磁気光学効果を利用して読み出しを行う光磁気ディス
クが好適に用いられる。

なお、上述の光ディスク２として再生専用型の光ディス
クを用いないのは、回転軸に固定された光ディスクに所
定のフォーマットパターンの書き込みを行えず、フォー
マットパターンの中心と回転軸の回転中心とのセンタリ
ング操作が必要となるからである。

次に、第２図を参照しながら、上述した構成のロータリ
ーエンコーダｌの製造方法の一例を説明する。

まず、制（財）部５に光ヘッド３および回転軸４を取り
付けた後、回転軸４に光ディスク２を装着する。この装
着の際に、光ディスク２の回転が円滑となるように、回
転軸４と光ディスク２との軸合わせ（センタリング）を
行う。次いで、回転軸４に図示しない外部駆動モータの
回転軸をセンタリングしながら接続したのちに、回転軸
４と共に、光ディスク２を回転させながら、この光ディ
スク２の記録面に光ヘッド３からレーザー光を照射して
所定のフォーマットパターンの書き込みを行って、目的
のロータリーエンコーダ１を得る。

さらに、光ディスク２を回転させながら、光ヘッド３に
より、書き込まれたフォーマットパターンを再生し、こ
れによりフォーマットパターンの中心と回転軸４の回転
中心との間の軸ずれかないことを確認する。

このようにして得られたロータリーエンコーダ１は、例
えば産業用ロボットや工作機械の可動部の回転角や角速
度などの検出等に好適に適用される。適用される場合に
は、ロータリーエンコーダ１の回転軸４を上述の可動部
の回転軸（図示路）に、両回転軸を互いに突き合わせる
ようにしてセンタリングを行いながら接続する。この接
続により、すでにロータリーエンコーダ１の回転軸４と
光ディスク２に書き込まれたフォーマットパターンの中
心とはセンタリングが完了しているから、フォーマット
パターンの中心と工作機械等の可動部の回転軸とのセン
タリングは不要である。したがって、このロータリーエ
ンコーダ１を使用する場合には、センタリングが比較的
容易であり、しかも軸ずれがないので、上述の可動部の
回転角や角速度などを高分解能で検出等することが可能
である。

［発明の効果１ 以上説明したように、本発明によれば、回転軸に固定さ
れた光ディスクに対して、該光ディスクの回転中心を中
心にフォーマットパターンの書き込み（記録）を行うこ
とから、上述の回転軸の回転中心と光ディスクのフォー
マットパターンの中心とのセンタリング操作をしなくて
も、軸ずれを生じない。したがって、上述の回転軸と被
検出側の回転軸との軸合わせを行＾ば、被検出側の回転
軸の回転は、この回転に伴って回転する光ディスクに書
き込まれたフォーマットパターンの変化をヘッドで読み
出す（再生）ことによって高分解能で検出可能となる。

このため、本発明の光方式ロータリーエンコーダは、そ
の製造工程中のセンタリング操作が容易であるので、製
造上の歩留が従来のものに比べて向上しており、また量
産も可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による光方式ロータリーエンコーダの一
例を示す模式的断面図、 第２図は本発明のロータリーエンコーダの製造方法の一
例を説明するための流れ図である。 １・・・ロータリーエンコーダ、 ２・・・光ディスク、 ３・・・光ヘッド（ヘッド）、 ４・・・回転軸、 ５・・・制御部、 ６・・・ケース。 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）回転可能に固定された書き込み可能な光ディスクと
   、該光ディスクへのフォーマットパターンの書き込み、
   読み出しを行うヘッドとを少なくとも備えたことを特徴
   とする光方式ロータリーエンコーダ。 ２）前記光ディスクは書き換え可能なものであることを
   特徴とする請求項１記載の光方式ロータリーエンコーダ
   。 ３）回転軸に書き込み可能な光ディスクを回転可能に固
   定した後、前記回転軸を回転中心として回転させながら
   前記光ディスクに対してフォーマットパターンの書き込
   みを行うことを特徴とする光方式ロータリーエンコーダ
   の製造方法。