JPS61176817A - エンコ−ダ - Google Patents

エンコ−ダ

Info

Publication number
JPS61176817A
JPS61176817A JP1754285A JP1754285A JPS61176817A JP S61176817 A JPS61176817 A JP S61176817A JP 1754285 A JP1754285 A JP 1754285A JP 1754285 A JP1754285 A JP 1754285A JP S61176817 A JPS61176817 A JP S61176817A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
code plate
data elements
beams
plural
lens
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
JP1754285A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazuo Noda
和男 野田
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.)
FOSTER DENKI KK
Foster Electric Co Ltd
Original Assignee
FOSTER DENKI KK
Foster Electric Co 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 FOSTER DENKI KK, Foster Electric Co Ltd filed Critical FOSTER DENKI KK
Priority to JP1754285A priority Critical patent/JPS61176817A/ja
Publication of JPS61176817A publication Critical patent/JPS61176817A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING 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
    • G01D5/00Mechanical 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
    • G01D5/26Mechanical 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 characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
    • G01D5/32Mechanical 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 characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light
    • G01D5/34Mechanical 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 characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells
    • G01D5/347Mechanical 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 characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells using displacement encoding scales
    • G01D5/34707Scales; Discs, e.g. fixation, fabrication, compensation
    • G01D5/34715Scale reading or illumination devices

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
  • Optical Transform (AREA)

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) 本発明は、変位量を電気信号に変換して出力するエンコ
ーダに関する。
(従来の技v#) 位置制御、速度・制御、計測制御等の広範囲の分野にお
けるディジタル制御化に伴って、アナログ変位量をディ
ジタル信号に変換するために、各種のエンコーダが提案
されている。
第5図は、従来のエンコーダの一例を示す構成図であり
、光学式アブソリュートロータリエンコーダの例を示し
ている。第5図において、1は角度信号(ディジタル信
号)のビット数に応じたトラック数のスリット2が同心
円状に配設された回転板、3はスリット2のトラック数
に応じた個数のスリット4が半径方向に配設された固定
板であり、これら回転板1及び固定板3を挟むようにし
て各スリット4に対応した位置に複数組の発光素子5と
受光素子6が対向配置されている。尚、発光素子5とし
ては、例えば発光ダイオードが用いられ、受光素子6と
しては例えばフォトダイオードが用いられる。
このような構成において、各受光素子6には、各発光素
子5の出力光がスリット2及びスリット4を通過して入
射することになり、各受光素子6の出力を1ビツトとす
るディジタル信号が、回転板1の回転角度を示すことに
なる。
(発明が解決しようとする問題点) ところで、このような装置における回転角度の検出分解
能は、回転板に設けられているスリットの大きさ及び配
列ピッチ、固定板に設けられているスリットの大きさ1
発光素子の発光強度、受光素子の変換感度等で支配され
る。
即ち、回転板や固定板に設けられているスリットの大き
さについて述べると、これをある程度以下にすると、ス
リットを通って受光素子に入射する光が極めて微弱にな
って、安定な変換動作が行われない。従って、より高い
角度検出分解能を得るためには、回転板の直径を大きく
して、安定な変換動作が行われるのに十分な光量が得ら
れる大きさのスリットを、大径の円周上に高密度ピッチ
(最外周)で配列しなければならない。このため、従来
の構成では小型化は困難であった。
本発明は、このような点に鑑みてなされたもので、その
目的は、小型で高い変位検出分解能が得られるエンコー
ダを提供することにある。
(問題点を解決するための手段) 前記の目的を達成する本発明は、光学的に2値化された
複数のデータ要素が変位量に対応するようにトラック上
に配列されたコード板と、該コード板上のトラックに対
してレーザビームを照射し前記データ要素を読み出して
、前記コード板との相対的な変位量に対応した電気信号
を1qる光ピックアップ手段とで構成されたことを特徴
とするものである。
(実施例) 以下、図面を参照し、本発明の実施例を詳細に説明する
第1図乃至第4図は、本発明によるロータリエンコーダ
の一実施例の説明図である。これらの図において、7は
円形のコード板であって、該コード板7上には、第2図
に示すように複数のトラック上に光学的に2値化された
データ要素8が、回転角度に応じてその相合Vが順次変
化するように配列されている。尚、第2図では、データ
要素8として、例えばコンパクトディスク(CD)で用
いられているピットと同様のピットを用いる例を示して
いるが、このようなピットの代わりに細隙を設けてもよ
いし、微小部分的に反射率や透過率を変化させるように
してもよい。又、これらデータ要素8は、反射光で読み
出すようにしてもよいし、透過光で読み出すようにして
もよいが、第1図では反射光で読み出す例を示している
9は半導体レーザであり、例えば波長が約0゜8μmの
ものである。この半導体レーザ9から出たレーザ光B1
はコリメータレンズ10に入射して平行光B2に変換さ
れ、回折格子11で複数ビームに分けられる。第3図は
、該回折格子11の機能説明図であって、細隙に波長λ
の平行ビームが入射するものとし、細隙から出射される
光ビームの角度をθ、格子間隔をdとすると、d si
nθ−nλを満足する角度θの方向で光の位相が重なっ
て明るくなる。尚、このような回折格子11としては、
光を格子で遮ると光の損失を生じるので、ガラス面に凹
凸を設けた位相格子を用いることが望ましい。これによ
り、高い回折効率を得ることができる。
回折格子11で分けられた複数ビームはビームスプリッ
タ12を透過し、集束レンズ13で集束されて、コード
板7の各トラック20上にそれぞれ微小径(直径1μI
II程度)のスポットBSを結ぶ(第2図には、1つの
トラック20上についてのみスポットが結ばれているが
、他のトラック20上のスポットについてその作図を省
略したからで、前述の如く全トラック20上にスポット
は結ばれる)。ここで、各トラック20上のスポットを
つなぐ直線はコード板7の半径方向と一致してもよいし
、傾斜していてもよい。但し、傾廁している場合には、
各トラック20間の位相を傾斜しない場合と比べてずら
せる必要がある。尚、ビームスプリッタ12としては、
ハーフミラ−、ハーフプリズム、或いは、偏向プリズム
と174波長板とを組み合わせたもの等を用いるように
する。
これら各スポットを結んだビームがコード板7の各トラ
ック20上で反射する際には、データ要素(ビット)8
の有無により反射光量が変化する。
集束レンズ13に集められた各反射ビームは、ビームス
プリッタ12で反射されて第1図の右側に向かい、受光
レンズ14で絞られ、シリンドリカルレンズ15を透過
して、複数のホトダイオードでなる光検出素子16の該
当するホトダイオードにそれぞれ入射する。これにより
、各反射ビームの光量変化は電気信号に変換されること
になる。
このような構成において、コード板7が回転変位するの
に従って、各ビームスポットにて選択されるデータ要素
8の組合せが順次変化することになり、光検出素子16
からコード板7の回転角度位置に対応した2値化電気信
号を得ることができる。
このように構成することにより、コード板7に配列され
るデータ要素8を従来の回転板や固定板に設けられてい
るスリットの大きさに比べて十分小さく(短く)するこ
とができる。又、これらコード板7に配列されたデータ
要素8を照射するビームのスポット径も十分小さくでき
る。従って、小型で高分解能を有するロータリエンコー
ダが実現できる。
尚、光検出素子16の各ホトダイオードの出力の読み出
しは、同時読み出しでもよいし、順次読み出しでもよい
又、コード板7の面振れやトラック20の振れが大きい
場合には、コンパクトディスクにおける光ピックアップ
にて行われているように、第4図に示すように集束レン
ズ13を集束レンズ13の光軸方向Aに追従変位させる
駆動系17を設けてフォーカシング制御を行うと共にコ
ード板7の半径方向Bに追従変位させる駆動系18を設
けてトラッキング制御を行うように構成すればよい。こ
れらフォーカシング制御信号の取り出しには例えば非点
収差法を用い、トラッキング制御信号の取り出しには例
えばプッシュプル法を用いればよい。
この制御での使用トラックは任意の1つで足りる。
更に、上記実施例では、アブソリュートロータリエンコ
ーダの例について説明したが、インクリメンタルロータ
リエンコーダとして構成することもできる。この場合、
トラック数は1つでもよい。
又、回転変位の検出に限るものではなく、トラックを直
線状にし、直線変位を検出するリニアエンコーダとして
構成することもできる。
(発明の効果) 以上説明したように、本発明によれば、小型で高い変位
検出分解能を有するエンコーダが実現でき、各種の装置
の変位変換要素として好適である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す構成図、第2図は本発
明で用いるコード板のデータ要素の具体例を示す説明図
、第3図は回折格子の機能説明図、第4図は集束レンズ
の制御系の説明図、第5図は従来装置の一例を示す構成
図である。 7・・・コード板 8・・・データ要素(ピット) 9・・・半導体レーザ 10・・・コリメータレンズ 11・・・回折格子 12・・・ビームスプリッタ 13・・・集束レンズ   14・−・受光レンズ15
・・・シリンドリカルレンズ 16・・・複数分割ホトダイオード 17.18・・・駆動系  20・・・トラック特許出
願人  フォスターtxm株式会社代  理  人  
 弁理士  井  島  藤  冶外1名

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)光学的に2値化された複数のデータ要素が変位量
    に対応するようにトラック上に配列されたコード板と、
    該コード板上のトラックに対してレーザビームを照射し
    前記データ要素を読み出して、前記コード板との相対的
    な変位量に対応した電気信号を得る光ピックアップ手段
    とで構成されたことを特徴とするエンコーダ。
  2. (2)トラックを複数本設け、単一レーザ光源から複数
    レーザビームを発生させ、複数トラックから同時又は順
    次にデータ要素を読み出す光ピックアップ手段を備えた
    ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のエンコー
    ダ。
JP1754285A 1985-01-31 1985-01-31 エンコ−ダ Pending JPS61176817A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1754285A JPS61176817A (ja) 1985-01-31 1985-01-31 エンコ−ダ

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1754285A JPS61176817A (ja) 1985-01-31 1985-01-31 エンコ−ダ

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS61176817A true JPS61176817A (ja) 1986-08-08

Family

ID=11946803

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1754285A Pending JPS61176817A (ja) 1985-01-31 1985-01-31 エンコ−ダ

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS61176817A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63128227A (ja) * 1986-11-18 1988-05-31 Canon Inc 絶対位置検出装置
JPS63144212A (ja) * 1986-12-08 1988-06-16 Masamiki Nishikawa 角度測定装置
EP0380810A2 (en) * 1989-01-04 1990-08-08 Kabushiki Kaisha Toshiba Improvements in accuracy of rotation detector
CN106248117A (zh) * 2016-08-29 2016-12-21 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 定光栅和光电编码器

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5165958A (ja) * 1974-10-31 1976-06-08 Leitz Ernst Gmbh
JPS5724817A (en) * 1980-07-23 1982-02-09 Yokogawa Hokushin Electric Corp Reading device for optical type scale
JPS59160716A (ja) * 1983-03-02 1984-09-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd レ−ザ式ロ−タリ−エンコ−ダ

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5165958A (ja) * 1974-10-31 1976-06-08 Leitz Ernst Gmbh
JPS5724817A (en) * 1980-07-23 1982-02-09 Yokogawa Hokushin Electric Corp Reading device for optical type scale
JPS59160716A (ja) * 1983-03-02 1984-09-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd レ−ザ式ロ−タリ−エンコ−ダ

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63128227A (ja) * 1986-11-18 1988-05-31 Canon Inc 絶対位置検出装置
JPS63144212A (ja) * 1986-12-08 1988-06-16 Masamiki Nishikawa 角度測定装置
EP0380810A2 (en) * 1989-01-04 1990-08-08 Kabushiki Kaisha Toshiba Improvements in accuracy of rotation detector
US5057685A (en) * 1989-01-04 1991-10-15 Kabushiki Kaisha Toshiba Optical rotation detector including a disk having slits with concave and convex parts and method of manufacturing
CN106248117A (zh) * 2016-08-29 2016-12-21 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 定光栅和光电编码器

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5006703A (en) Reflective optical rotary encoder disc
US4746792A (en) Optical transducer element and displacement meter comprising such an element
KR100457047B1 (ko) 대물렌즈,광헤드장치및광디스크재생장치
JPS63234729A (ja) 位置検出装置
JP2013504068A (ja) 回転角センサで目盛トラック偏心を光学式に補正する装置および方法
US4987301A (en) Reflective optical encoder device with light beams applied as spats spaced by 2 predetermined pitch
EP0704841B1 (en) Optical information recording and/or reproducing apparatus
MY125207A (en) Optical pickup device capable of detecting stable error signal
JPS61176817A (ja) エンコ−ダ
JPH05197966A (ja) 記録媒体及びその情報再生装置
JP3289798B2 (ja) 光学式情報読み取り方法及び装置
US5570334A (en) Optical pickup with a double refraction polarizing plate to split light beams into two polarized beams
US5260930A (en) Optical information recording medium and reproducing apparatus for reproducing information from the medium
JP2751884B2 (ja) 光ヘッド装置
JPH06347292A (ja) 光学式アブソリュート形ロータリーエンコーダ
KR920001455A (ko) 광 헤드
JPH0216848B2 (ja)
JP2541947B2 (ja) 絶対位置検出装置
KR100234333B1 (ko) 광픽업장치
JPH08247792A (ja) ロータリエンコーダ
KR20000038998A (ko) 광디스크 틸트 검출방법
KR100224890B1 (ko) 다중 트랙 스캔용 광픽업 장치
JPS6336111A (ja) 光学式エンコ−ダ
JPS61280030A (ja) 光学式デイスク記録再生装置
JPH07105052B2 (ja) 光ピツクアツプのトラツキング方法