JPS63111418A - Rotary encoder - Google Patents
Rotary encoderInfo
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- JPS63111418A JPS63111418A JP25729286A JP25729286A JPS63111418A JP S63111418 A JPS63111418 A JP S63111418A JP 25729286 A JP25729286 A JP 25729286A JP 25729286 A JP25729286 A JP 25729286A JP S63111418 A JPS63111418 A JP S63111418A
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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。(57) [Abstract] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
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関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a rotary encoder that uses a semiconductor laser to detect rotational displacement.
(発明の概要〕
本発明は、レーザ光源からの複数の照射ビームを検出用
パターンが円周方向に連続して形成されている円板状の
エンコーダ板を介して複数の光検出器に供給し、この複
数の光検出器より位相差を持つ複数の信号を得て回転変
位量を検出するロータリーエンコーダにおいて、レーザ
光源及び複数の光検出器をエンコーダ板の接線方向に送
る手段を設けたことにより、複数の光検出器からの信号
の位相差を任意の位相差に容易に開整できるようにした
ものである。(Summary of the Invention) The present invention supplies a plurality of irradiation beams from a laser light source to a plurality of photodetectors via a disc-shaped encoder plate on which a detection pattern is continuously formed in the circumferential direction. In a rotary encoder that detects the amount of rotational displacement by obtaining a plurality of signals with phase differences from a plurality of photodetectors, by providing a means for sending a laser light source and a plurality of photodetectors in the tangential direction of the encoder plate. , the phase difference between signals from a plurality of photodetectors can be easily adjusted to an arbitrary phase difference.
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、複数の照射とHムを用いること
で、回転方向の弁別及び分解能の向上を図ることが考え
られている。第3図はその一例を示すものである。In a rotary encoder that detects the amount of rotational displacement using a semiconductor laser, it has been considered to improve the discrimination of rotational direction and the resolution by using a plurality of irradiations and HM. FIG. 3 shows an example.
同図において、(1)はエンコーダ板を構成するディス
クである。このディスク+11の表師には径方向に伸び
るストライブ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。iち、ストライブ状のピット(<ぼみ
)部(2A)と鏡面部(2B)とが、例えば1:1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 encoder plate. A striped detection pattern extending in the radial direction is formed continuously in the circumferential direction on the front surface of the disk +11. First, striped pit portions (2A) and mirror surface portions (2B) are alternately formed at a ratio of, for example, 1:1.
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!1)の面には、メインビームLBn+の他に2つの
サブビームL B sl 1 L B s2が当たっ
ている。第4図はその状態を示しており、レーザビーム
LBst、LB+w + LBS2はこの順序で一列に
並んでいる。第4図において、AA’は中心線を示して
いる。In reality, since the grating plate (5) is arranged, the laser beam LB is divided into three, and the disk! In addition to the main beam LBn+, two sub-beams L B sl 1 L B s2 strike the surface 1). FIG. 4 shows this state, in which the laser beams LBst and LB+w+LBS2 are lined up in this order. In FIG. 4, AA' indicates the center line.
ここで、レーザビームLB (LBm 、 LI3S1
゜LBS2)は、ピット部(2A)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(2B
)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 (LBm, LI3S1
When the ゜LBS2) hits the pit part (2A), it diffuses around and does not return to the objective lens (9), but the mirror part (2B
), it is specularly reflected and most of it returns to the objective lens (9).
鏡面部(2B)で反射されたレーザビームLB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ッタ(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 LB 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 polarizing beam splitter (7) is focused by a condenser lens (10) and a cylindrical lens (11), and is supplied to a photodetector (12).
第5図はこの光検出装置(12)の受光部パターンを示
すものである。(12a)〜(12d)は4分割のディ
テクタであり、ディスク(1)で反射されたメインビー
ムLBmはこの4分割のディテクタに供給される。また
、(12e)及び(12f)にはディスク+1)で反射
されたサブビームLBsx及びL B s2が供給され
る。FIG. 5 shows the light receiving part pattern of this photodetector (12). (12a) to (12d) are four-divided detectors, and the main beam LBm reflected by the disk (1) is supplied to these four-divided detectors. Furthermore, sub-beams LBsx and LBs2 reflected by the disk +1) are supplied to (12e) and (12f).
ここで、レーザビームLBがディスク(1)の面で焦点
があっていないときには、4分割のディテクタ(12a
) 〜(12d )上のメインビームLBrsのビー
ムスポットは、楕円となる。そのため、4分割のディテ
クタ(12a)〜(12d)の対角同士の信号差はフォ
ーカス誤差信号81Fとなる。そこで、4分割のディテ
クタ(12a)〜(12d)の出力信% S a ”
S dは夫々アンプ(13a ) 〜(13d )を介
して演算回路(14)に供給され、(Sa+5c)−(
Sb +Sd)の演算がなされてフォーカス誤差信号e
Fが得られる。この誤差信号epは位相補償回路(15
)を介してフォーカスコイル(17)のドライバ(16
)に供給される。これにより対物レンズ(9)の位置が
制御されてレーザビームLBがディスク(1)の面で焦
点が合うようにされる。Here, when the laser beam LB is not focused on the surface of the disk (1), a four-part detector (12a
) ~ (12d) The beam spot of the main beam LBrs on (12d) becomes an ellipse. Therefore, the signal difference between the diagonals of the four-divided detectors (12a) to (12d) becomes the focus error signal 81F. Therefore, the output signals of the four-divided detectors (12a) to (12d) % S a ”
S d is supplied to the arithmetic circuit (14) via amplifiers (13a) to (13d), respectively, and is expressed as (Sa+5c)−(
Sb + Sd) is calculated and the focus error signal e
F is obtained. This error signal ep is supplied to the phase compensation circuit (15
) to the driver (16) of the focus coil (17).
). This controls the position of the objective lens (9) so that the laser beam LB is focused on the surface of the disk (1).
また、4つのディテクタ(12a ) 〜(12d )
の出力信号Sa”Sdは夫々アンプ(13a ) 〜(
13d 。In addition, four detectors (12a) to (12d)
The output signals Sa"Sd of
13d.
を介して演算回路(1日)に供給され、(Sa +Sd
−(Sb +Sc)の演算がなされる。そして、その出
力信号は波形整形回路(19)に供給され、出力端子(
20)にはメインビームLBmによるディスク(11上
のパターンの検出信号SA(方形波)が得られる。is supplied to the arithmetic circuit (1 day) via (Sa + Sd
-(Sb +Sc) is calculated. The output signal is then supplied to the waveform shaping circuit (19), and the output terminal (
20), a detection signal SA (square wave) of a pattern on the disk (11) is obtained by the main beam LBm.
また、ディテクタ(12e )または(12f)の出力
信号SeまたはSfはアンプ(13e)を介して波形整
形回路(21)に供給され、出力端子(22)にはサブ
ビームLI3S1またはLBS2によるディスク(1)
上のパターンの検出信号SB(方形波)が得られる。Further, the output signal Se or Sf of the detector (12e) or (12f) is supplied to the waveform shaping circuit (21) via the amplifier (13e), and the output terminal (22) is connected to the disk (1) by the sub-beam LI3S1 or LBS2.
The detection signal SB (square wave) of the above pattern is obtained.
尚、上述していないが検出信号SA及びSBが所定の位
相となるように、ディスク(1)の面におけるレーザビ
ームLBSL、LBm 、LI3j2の列の向きが径方
向(中心線AA’の方向)に対して所定角となるように
調整されているシ
〔発明が解決しようとする問題点〕
) この第3図例においては、検出信号SA及び、
SBが所定位相となるように、ディスク(1)の面に
おけるレーザビームLBSII LBm 、LBS2
の列の向きが調整されるが、これはグレーティングブレ
ート(5)を傾けるか、あるいはピックアップ(3)全
体を傾けることによって調整される。Although not mentioned above, the orientation of the rows of laser beams LBSL, LBm, and LI3j2 on the surface of the disk (1) is radial direction (direction of center line AA') so that the detection signals SA and SB have a predetermined phase. [Problem to be solved by the invention]) In the example of FIG. 3, the detection signal SA and
Laser beams LBSII LBm, LBS2 on the surface of the disk (1) so that SB has a predetermined phase.
The orientation of the rows is adjusted by tilting the grating plate (5) or by tilting the entire pickup (3).
したがって、ピックアップ(3)の取付けに極めて精度
の高い技術を要するものであった。即ち、検出信号SA
及びSBの位相差の調整を容易に行なえるものではなか
った。Therefore, mounting the pickup (3) requires extremely high precision technology. That is, the detection signal SA
It was not easy to adjust the phase difference between SB and SB.
本発明は斯る点に鑑み、複数の検出信号の位相差を任意
の位相差に容易に調整できるようにしたものである。In view of this point, the present invention enables the phase difference between a plurality of detection signals to be easily adjusted to an arbitrary phase difference.
本発明は、複数の照射ビームL B m + L B
sl +LBS2を発生するレーザ光源(41,(51
と、径方向に伸びる検出用パターンが円周方向に連続し
て形成されている円板状のエンコーダ板(1)と、エン
コーダ板(1)を介した複数の照射ビームL B ts
+ L B ss *LBS2を受光する複数の光検
出器(12a ) 〜(12f )と、レーザ光源(4
)、 (51及び複数の光検出器(12a)〜(12f
)をエンコーダ板(1)の接線方向DTに送る送り手
段(31)〜(34)とを有するものである。The present invention provides a plurality of irradiation beams L B m + L B
Laser light source (41, (51
, a disc-shaped encoder plate (1) on which a detection pattern extending in the radial direction is continuously formed in the circumferential direction, and a plurality of irradiation beams L B ts via the encoder plate (1).
+L B ss * A plurality of photodetectors (12a) to (12f) that receive LBS2 and a laser light source (4
), (51 and a plurality of photodetectors (12a) to (12f)
) in the tangential direction DT of the encoder plate (1).
そして、複数の光検出器(12a)〜(12f )から
の検出信号SA、SBが所定の位相差となるように送り
手段(31)〜(34)によりレーザ光源(4)。Then, the laser light source (4) is sent to the laser light source (4) by the sending means (31) to (34) so that the detection signals SA and SB from the plurality of photodetectors (12a) to (12f) have a predetermined phase difference.
(5)及び複数の光検出器(12a)〜(12f )を
所定量送るようにしたものである。(5) and a plurality of photodetectors (12a) to (12f) are sent by a predetermined amount.
上述構成において、レーザ光源(41,(5)及び複数
の光検出器(12a)〜(12f)をエンコーダ板(1
)の接線方向DTに所定量送ることにより、エンコーダ
′M11t+の面におけるレーザビームLBst、LB
m +L B s2の列の向きがエンコーダ板(1)の
径方向に対して所定角だけ変化することになる。これに
より、複数の光検出器(12a)〜(12f )からの
検出信qsA、SBが所定の位相差となるように調整さ
れる。In the above configuration, the laser light source (41, (5) and the plurality of photodetectors (12a) to (12f) are connected to the encoder plate (1
) in the tangential direction DT, the laser beams LBst, LB at the surface of the encoder 'M11t+ are
The direction of the row m +L B s2 changes by a predetermined angle with respect to the radial direction of the encoder plate (1). Thereby, the detection signals qsA and SB from the plurality of photodetectors (12a) to (12f) are adjusted to have a predetermined phase difference.
以下、第1図を参照しながら本発明の一実施例について
説明する。この第1図において、第3図と対応する部分
には同一符号を付し、その詳細説明は省略する。An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. In FIG. 1, parts corresponding to those in FIG. 3 are designated by the same reference numerals, and detailed explanation thereof will be omitted.
同図において、(3)は半導体レーザ(4)、光検出装
置(12)等を含むピンクアップであり、ベース(31
)に取り付けられる。また、このベース(31)の一端
にはガイド軸(32)が取り付けられ、ベース(31)
はガイド軸(32)に沿ってディスク(11の接線方向
DTに摺動可能とされる。また、ベース(31)の他端
には送りネジ(33)が取り付けられており、この送り
ネジ(33)がモータ(34)で回転させられることに
より、ベース(31)が接線方向DTに移動させられる
。In the figure, (3) is a pink-up including a semiconductor laser (4), a photodetector (12), etc., and a base (31).
). Further, a guide shaft (32) is attached to one end of the base (31), and a guide shaft (32) is attached to one end of the base (31).
is slidable along the guide shaft (32) in the tangential direction DT of the disk (11).A feed screw (33) is attached to the other end of the base (31), and the feed screw (33) is attached to the other end of the base (31). 33) is rotated by the motor (34), thereby moving the base (31) in the tangential direction DT.
その他は第3図例と同様に構成される。The rest of the structure is the same as the example shown in FIG.
本例において、ベース(31)を第1図二点鎖線で示す
ように接線方向DTに動かすと、ピンクアップ(3)も
接線方向DTに動き、ディスク(1)の面におけるレー
ザビームLBs1.LBm + LBS2の列は、第2
図L1の位置から例えばL2の位置に移動する。このと
き、レーザビームLBs1.LBm+L B S20列
の向きはディスク(1)の径方向に対して所定角だけ変
化する。そして、この変化角の値はピックアンプ(3)
の移動量、卯ちレーザビームLBSI。In this example, when the base (31) is moved in the tangential direction DT as shown by the two-dot chain line in FIG. 1, the pink-up (3) also moves in the tangential direction DT, and the laser beam LBs1. The column LBm + LBS2 is the second
For example, it moves from the position shown in FIG. L1 to the position shown in L2. At this time, laser beam LBs1. LBm+L B The direction of the S20 row changes by a predetermined angle with respect to the radial direction of the disk (1). And the value of this change angle is the pick amplifier (3)
The amount of movement of Uchi laser beam LBSI.
113m、LBs2の列の移動量によって任意に変えら
れる。113m, which can be arbitrarily changed depending on the amount of movement of the LBs2 column.
そのため、本例においては、ベース(31) 、従って
ピックアップ(3)をディスク(11の接線方向DTに
移動させることにより、検出信号SA、SB(第3図参
照)の位相差を任意に調整することができる。Therefore, in this example, by moving the base (31) and therefore the pickup (3) in the tangential direction DT of the disk (11), the phase difference between the detection signals SA and SB (see Fig. 3) is arbitrarily adjusted. be able to.
例えば、メインビームLI3mとサブビームL B s
z rLBS2の距離が20μm1デイスク+1)は1
周25万パルスのディスク、メインビームLBmの位置
がディスク(11の中心から5On+mの位置にある場
合には、検出信号SA、SBに90°の位相差を持たせ
るのに、レーザビームLBs1.LB11.LBS2の
列をLlの位置から約0.6mmずらせばよい。For example, main beam LI3m and sub beam L B s
z rLBS2 distance is 20 μm 1 disk + 1) is 1
For a disc with a circumference of 250,000 pulses, and the main beam LBm is located 5On+m from the center of the disc (11), the laser beams LBs1.LB11 are required to have a 90° phase difference between the detection signals SA and SB. .It is sufficient to shift the row of LBS2 by about 0.6 mm from the position of Ll.
実際には、検出信号SA、SBを測定器で観測しながら
ベース(31) 、従ってピックアップ(3)の移動量
をa整することで任意の位相差に設定できる。In reality, an arbitrary phase difference can be set by adjusting the amount of movement of the base (31) and thus the pickup (3) while observing the detection signals SA and SB with a measuring instrument.
このように本例によれば、従来のようにグレーティング
プレート(5)あるいはピックアップ(3)の取付角度
を調整するもののような高度の技術は必要なく、任意の
位相差を容易に設定することができる。As described above, according to this example, there is no need for sophisticated techniques such as those required in the past to adjust the mounting angle of the grating plate (5) or the pickup (3), and it is possible to easily set an arbitrary phase difference. can.
尚、上述実施例におけるビックアンプ(3)の送り手段
は一例であり、要はディスク(11の接線方向DTにピ
ックアップ(3)を移動させることができるものであれ
ばよい。The feeding means of the big amplifier (3) in the above-mentioned embodiment is just an example, and any means that can move the pickup (3) in the tangential direction DT of the disk (11) may be used.
また、複数の照射ビームLBsz、LBm 、LBS2
を得るのにグレーティングプレート(5)を用いたもの
であるが、その他の方法、例えば複数の半導体レーザを
用い”ζもよい。In addition, multiple irradiation beams LBsz, LBm, LBS2
Although the grating plate (5) is used to obtain this, other methods such as "ζ" using a plurality of semiconductor lasers may also be used.
以上述べた本発明によれば、レーザ光源及び複数の光検
出器をエンコーダ板の接線方向に送ることにより複数の
光検出器からの検出信号の位相差を任意の位相差に調整
でき、高度の技術は必要なく、任意の位相差に容易に設
定することができる。According to the present invention described above, by sending a laser light source and a plurality of photodetectors in the tangential direction of the encoder plate, the phase difference of the detection signals from the plurality of photodetectors can be adjusted to an arbitrary phase difference. No technique is required and any phase difference can be easily set.
第1図は本発明の一実施例を示す構成図、第2図はその
説明のための図、第3図はロータリーエンコーダの一例
の構成図、第4図及び第5図はその説明のための図であ
る。
(11はディスク、(3)はピックアップ、(4)は半
導体レーザ、(5)はグレーティングプレート、(12
)は光検出装置、(31)はベース、(32)はガイド
軸、(33)は送りネジ、(34)はモーフである。Fig. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a diagram for explaining the same, Fig. 3 is a block diagram of an example of a rotary encoder, and Figs. 4 and 5 are for explaining the same. This is a diagram. (11 is a disk, (3) is a pickup, (4) is a semiconductor laser, (5) is a grating plate, (12
) is a photodetector, (31) is a base, (32) is a guide shaft, (33) is a feed screw, and (34) is a morph.
Claims (1)
)径方向に伸びる検出用パターンが円周方向に連続して
形成されている円板状のエンコーダ板と、(c)上記エ
ンコーダ板を介した上記複数の照射ビームを受光する複
数の光検出器と、 (e)上記レーザ光源及び複数の光検出器を上記エンコ
ーダ板の接線方向に送る送り手段とを有し、(f)上記
複数の光検出器からの検出信号が所定の位相差となるよ
うに上記送り手段により上記レーザ光源及び複数の光検
出器を所定量送るようにしたことを特徴とするロータリ
ーエンコーダ。[Scope of Claims] (a) a laser light source that generates a plurality of irradiation beams; (b)
) a disc-shaped encoder plate on which a detection pattern extending in the radial direction is continuously formed in the circumferential direction; and (c) a plurality of photodetectors that receive the plurality of irradiation beams via the encoder plate. (e) a sending means for sending the laser light source and the plurality of photodetectors in a tangential direction of the encoder plate, and (f) detection signals from the plurality of photodetectors have a predetermined phase difference. A rotary encoder characterized in that the laser light source and the plurality of photodetectors are fed by a predetermined amount by the feeding means.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25729286A JPH0781881B2 (en) | 1986-10-29 | 1986-10-29 | Rotary Encoder |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25729286A JPH0781881B2 (en) | 1986-10-29 | 1986-10-29 | Rotary Encoder |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63111418A true JPS63111418A (en) | 1988-05-16 |
| JPH0781881B2 JPH0781881B2 (en) | 1995-09-06 |
Family
ID=17304344
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25729286A Expired - Fee Related JPH0781881B2 (en) | 1986-10-29 | 1986-10-29 | Rotary Encoder |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0781881B2 (en) |
-
1986
- 1986-10-29 JP JP25729286A patent/JPH0781881B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0781881B2 (en) | 1995-09-06 |
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