JPS63201521A - 光学式エンコーダ - Google Patents

光学式エンコーダ

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JPS63201521A
JPS63201521A JP3540887A JP3540887A JPS63201521A JP S63201521 A JPS63201521 A JP S63201521A JP 3540887 A JP3540887 A JP 3540887A JP 3540887 A JP3540887 A JP 3540887A JP S63201521 A JPS63201521 A JP S63201521A
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JP
Japan
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intervals
pits
bits
optical disc
optical
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JP3540887A
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Gensuke Okada
岡田 愿介
Takao Wada
多加夫 和田
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Kawasaki Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Kawasaki Heavy Industries Ltd
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、物体の角変位を検出するために実施すること
がでさる光学式エンコーダ用光ディスクに関する。
背景技術 角変位位置を検出すべき物体に光ディスクを取付け、こ
の光ディスクのトラックに形成されたピットを検出する
ようにした構成は、たとえば′vf間昭GO−3301
2に示されている。
発明が解決すべき問題点 このような先行技術では、ピットを正確に検出するため
に、そのトラックの幅方向にレーザ光を位置制御するト
ラッキングサーボ装置を不可欠とする。このようなトラ
ッキングサーボ機構は、構成が複雑であり、保守の観点
から好ましくない。
本発明の構成は、光ディスクのピットをトラッキングサ
ーボ機構などのような複雑な構成を必要とすることなし
に、簡単な構成で正確に検出することができるようにし
た光学式エンコーダ用光ディスクを提供することである
問題点を解決するための手段 本発明は、周方向に間隔をあけて、複数のピット群を形
成し、各ピット群は、半径方向に間隔をあけて整列して
形成された複数個のピッFを有することを特徴とする光
学式エンコーダ用光デイスクである。
作  用 本発明に従えば、複数のピット群が周方向に間隔をあけ
て形成されており、したがってこれらのピット群に含ま
れるピットを検出して、光ディスクの角変位位置および
角変位方向を検出することができる。
各ビット群を構成する複数のビットは、半径方向に間隔
をあけて整列して形成されている。したがってビットに
レーザ光を照射し、その反射光を受光する検出手段が半
径方向にずれていても、光ディスクの周方向の位置およ
び角変位方向を確実に検出することができる。したがっ
て、先行技術に関連して述べたトラッキングサーボ機構
を必要とせず、構成が簡単になる。
実施例 第1図は、本発明の一実施例の断面図である。
産業用ロボツYの作業端などを駆動するモータ1の出力
軸2には、光ディスク3が固定される。この光ディスク
3の表面は、検出手段4によって検出される。
第2図は、光ディスク3の一部の平面図である。
光ディスク3の軸線は、参照符5で示されており、この
軸R5は、出力軸2の軸線に一致している。
尤ディスク3の半径方向に沿うll@Wlを有する領域
6には、袖#i5を中心とする複数論のトラックT1〜
Tmが形成され、このトラックT1〜T−は、紬85を
中心とする同心の仮想円であり、半径方向に相互にずれ
ている。トラックT1〜T111には、周方向に等間隔
をあけて複数のビットP1〜Pmが形成される。M域6
に形成される各トラックT1〜T−ごとのビットP1〜
P+oを、合計m個のビット群と称することにする。角
度θ1を成す半径llA3.9間に亘って、ビットP1
〜P鎗が周方向に延びる。角度θ2を成す半径@8とも
う1つの半径線10との間には、ビットP1〜Pωが形
成されていない、領域6の幅W1は、たとえば0.71
m16であり、ディスク3の半径はたとえば5cmであ
る。角度θ1は角度θ2と等しくでもよい。光ディスク
3は、ポリカーボネート製の基体と、その表面に形成さ
れたアルミニウム層とを有し、このアルミニウム層上に
は、ビットP1〜P +nが形成され、アルミニウム層
の上には透明な保護膜が形成される。
tR3図1よ、ピッ)Pi、P2などの拡大平面図であ
る。、1つのトラック、たとえばTl上のピッ) P 
1 、P 2の相互間の間隔ノ1は2μm、であり、各
ビットP1の周方向の長さ!2はたとえば2μ印であり
、これらのビットP1の半径方向の幅d1は0.5μω
である。半径方向に隣接するピッ)Pl、P2の相互間
の間隔d2は、たとえば1μ鴎である。後述のレーザ光
が゛、光ディスク3の表面に照射されるときに形成され
るスポット12の径d3は、たとえば1.4〜2μmで
ある。残余のトラックT2〜T+−のビットP2〜Pi
+もまr:、同様に構成される。レーザ光のスポット1
2の径d3  は、ディスク3の半径方向に隣接するビ
ットP1〜Pmの少なくとも1つを検出することができ
る値に選ばれ、たとえば@3図のようにスポット12が
ピッ)Pi、P2の間に亘って位置し、これらのビット
Pi、P2が検出される。
再び第1図を参照して、半導体レーザ光源13からのレ
ーザ光は、半透明反射鏡14からレンズ15を介して光
ディスク3に照射され、スポット12を形成する。光デ
ィスク3からのレーザ光の反射光は、レンズ15から反
射鏡14およびレンズ16を経て受光素子17.18に
よって受光される。受光素子17.18は、光ディスク
3の周方向にずれた位置におけるピッ)P1〜PIfl
に対応した光を受光し、これに上って光ディスク3の回
転時に受光素子17.18からの出力には、位相差を生
じる。受光素子17.18からの出力は、増幅回路19
.20によって増幅され、角変位方向r++別回路21
に与えられる。角変位方向判別回路21は、受光素子1
7.18の出力の位相差に対応して、光ディスク3の角
変位の方向を判別する。角変位方向判別回路21は、光
ディスク3が一方向に角変位したことを検出したとき、
ライン22を介して受光素子17の出力をアツブグツン
カウンタ23に与えて、カウンタ23をアップカウント
して計数させる。尤ディスク3が逆方向に角変位してい
るときは、ライン24から受光素子17の出力を導出し
、これによってカウンタ23は、カウントダウンして計
数を行なう。カウンタ23の計数値は、光ディスク3の
角変位位置に対応している。
光ディスク3のビットP1は、トラックT1上に前述の
ように複数形成されて、1つのビット群を形成し、また
同様にして各トラック T2〜Twaに沿って、複数の
ピッ)P2〜PI11がそれぞれ形成されて、各トラッ
クT2〜Tmごとにピット群が形成される。これらのピ
ット群のピッ)PI〜P+oは、角度θ1にわたり、半
径方向に間隔d2をあけて整列して形成されている。し
たがって、レーザ光のスポット12が半径方向にずれて
も、そのスポット12が領域6内にある限り、ピッ)P
1〜P−の少なくとも1つを検出することができる。そ
のため、検出手段4のレーザ光のスポット12の位置を
、ディスク3の半径方向に変位させるための前述の先行
技術に関連して述べた、いわゆるFラッキングサーボ機
構を本発明では必要としない、これによって枯或が簡略
化される。
ff14図は、本発明の他の実施例の断面図である。
前述の実施例の対応する部分には、同一の参照符を付す
。ここで用いられる光ディスク26は、第5図に示され
ている。flf域6には、前述の実施例と同様に)ラン
クT1〜T論において、ビットP1〜P−が形成される
。この実施例ではさらに、領域6の半径方向にずれた位
置で、もう1つのいわゆるインデックス用の領域27に
おいてトラックS1〜Snが形成され、これらの各トラ
ック81〜Snには、ビットQ1〜Q1が形成される。
ビットQ1〜Q1は、領域6におけるビットP1〜Pu
の周方向の角度θ1の範囲内にある。ビットQ1〜Qn
は、周方向に間隔をあけてビットP1〜P1よりも少な
い数だけ形成されており、これらのピッ)Ql〜Qnは
、半径方向に等間隔をあけて配列されている。
半導体レーザ光源13からのレーザ光は、半透明反射l
ft28h−ラ反射tn29、半透11J]反JIHI
t31およびレンズ32を経て、領域27上に前述のス
ポット12と同様にして照射されるam域27からの反
射光は、レンズ32、半透明反射鏡31、レンX′33
を経て受光素子34.35に受光される。受光素子34
.35は、光ディスク26の周方向に異なる位置の反射
光をそれぞれ受光し、それらの出力は位相差を有する。
受光素子34,35の出力は、増幅回路36.37を経
て角変位方向判別回路38に与えられる。アップダウン
カウンタ39は、前述の7ツプダウンカウンタ23と同
様にして受光素子34の出力を計数し、これによって光
ディスク26の角変位位置を判別することがでさる。な
お、半導体レーザ光源13と、受光素子34.35と、
角変位方向tq別回路38と、カウンタ39とは、バッ
テリによって常時電力付努されて動作するようにしても
よく、これによって残余の構成の停電が発生してもカウ
ンタ39のストア内容は保持される。
停7ri復帰後などの電源投入時には、モータ1によっ
て光ディスク26を僅かに角変位して、受光素子34.
35によって領域27におけるビットQ1〜Qnを初め
て検出したとき、初期化回路41は、カウンタ39の出
力に基づいて光ディスク26の角変位位置を演算し、カ
ウンタ23にセットする。その後における光ディスク2
6の角変位位置は、ビットP1〜PIIlの検出による
カウンタ23の計数によって高精度で検出することがで
きる。カウンタ39の計数値は、比較的小さな値であり
、したがってバッテリ40による消費電力を低減するこ
とが可能であり、こうして光ディスク26の絶対位置を
常に検出することが可能となる。
このような第4図およびtIS5図に示された実施例で
もまた、IJt域27では、トラック81〜S uごと
のピッ)Ql〜Q nのピット群は、半径方向に間隔を
あけて整列して形成されているので、レンズ32からの
レーザ光が、領域27内にある限り、半径方向にずれて
も、ディスク26の周方向の角変位位置を検出する二と
ができ、在米のトラッキングサーボ機構を必要としない
ピットP1〜P鶴、Q1〜Q nは、ディスク3.26
を固転しつつ、レーザ光などでビットを刻設する製造を
容易に行なうことができ、生産性が優れでいる。もしも
仮に、トラッキングサーボ機構を必要としないようにす
るために、ビットをディスク3.26の半径方向に#I
艮く形成することも考えられる(たとえば特開昭59−
1.60716)が、そのようなビットを形成するため
には、光ディスク3.26の回転を停止したままで、レ
ーザ光などを用いてビットを半径方向に延びるように個
別的に形成しなければならず、生産性が極めて悪い。
上述の実施例は、この問題を解決する。
第4図および第5図の実施例1こおいて、レンズ15、
32を駆動するフォーカスサーボ機構42は、共mする
ことができる。
効  果 以上のように本発明によれば、複数のビット群を周方向
に間隔をあけて形成し、各ピット群は半径方向に間隔を
あけて整列して形成された複数のビットを有しているの
で、それらのビットを検出するにあたり、在米のトラッ
キングサーボ機構を必ノとせず、したがって簡単な構成
で、しかも高$iL7!):で角変位位置および角変位
方向をtrJ別する二とができるようになる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の断面図、m2図は第1図に
示された光ディスク3の一部の平面図、第3図はピッ)
Pi、P2付近の拡大平面図、第4図は本発明の他の実
施例の断面図、15図は第・1図に示された実施例の光
ディスク26の一部の平面図である。 2・・・出力軸、3,26・・・光ディスク、4・・・
検出手段、6,27・・・領域、13・・・半導体レー
ザ光源、17.18,34.35・・・受光素子、21
.38・・・角変位方向判別回路、23.39・・・ア
ップグランカウンタ、40・・・バッテリ、41・・・
初期化回路、T1−Tm、 S 1−8n−)ラック、
P 1− P +n、Q’1〜Q ++・・・ビット 代理人  弁理士 四教 圭一部 第2図 第 3図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 周方向に間隔をあけて、複数のピット群を形成し、各ピ
    ット群は、半径方向に間隔をあけて整列して形成された
    複数個のピットを有することを特徴とする光学式エンコ
    ーダ用光ディスク。
JP62035408A 1987-02-17 1987-02-17 光学式エンコーダ用光デイスク Expired - Lifetime JP2647381B2 (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01213518A (ja) * 1988-02-22 1989-08-28 Victor Co Of Japan Ltd 光学式エンコーダ
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