JPS63111418A

JPS63111418A - ロ−タリ−エンコ−ダ

Info

Publication number: JPS63111418A
Application number: JP25729286A
Authority: JP
Inventors: Kageharu Nozaki; 野崎　景春; Taiichi Kusano; 草野　泰一; Atsushi Okawa; 淳大川; Yoichiro Tauchi; 洋一郎田内
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1986-10-29
Filing date: 1986-10-29
Publication date: 1988-05-16
Anticipated expiration: 2010-09-06
Also published as: JPH0781881B2

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、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。

（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。

〔従来の技術〕

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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　。

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。

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。

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。

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。

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。

〔問題点を解決するための手段〕

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。

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）。

（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。

〔作用〕

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。

〔実施例〕

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。

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
。

その他は第３図例と同様に構成される。

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。

１１３ｍ、ＬＢｓ２の列の移動量によって任意に変えら
れる。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

〔発明の効果〕

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。

【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。

Claims

【特許請求の範囲】（ａ）複数の照射ビームを発生するレーザ光源と、（ｂ
）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。