JPS63201522A - 光学式エンコ−ダ - Google Patents
光学式エンコ−ダInfo
- Publication number
- JPS63201522A JPS63201522A JP62035409A JP3540987A JPS63201522A JP S63201522 A JPS63201522 A JP S63201522A JP 62035409 A JP62035409 A JP 62035409A JP 3540987 A JP3540987 A JP 3540987A JP S63201522 A JPS63201522 A JP S63201522A
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- Japan
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- optical disc
- optical disk
- absolute position
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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。
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、物体の角変位位置お上り／または角変位方向
などを検出するための光学式エンコーダに関する。
などを検出するための光学式エンコーダに関する。
背景技術
物体の角変位を高精度で検出するために、光ディスクを
その物体に取付け、光ディスクに形成されているピット
をレーザ光を用いて光学的に検出して、そのピットをカ
ウンタで計数するようにした先行技術がある。
その物体に取付け、光ディスクに形成されているピット
をレーザ光を用いて光学的に検出して、そのピットをカ
ウンタで計数するようにした先行技術がある。
発明が解決すべき問題点
このような先行技術では、停電が発生したときにも計数
値を保持するためには、レーザ光源および受光センサと
その信号処理部、カウンタをバッテリ等によりバックア
ップしなければならない。
値を保持するためには、レーザ光源および受光センサと
その信号処理部、カウンタをバッテリ等によりバックア
ップしなければならない。
しかし、レーザ光源、受信センサ等は消費電力が多く、
大容量のバッテリを必要とする。
大容量のバッテリを必要とする。
この問題を解決するために、光ディスクと同期して回転
する回転板を設け、ここに極めて消費電力が小さくて出
力信号を発生するセンサを固着し、１回伝に１個または
複数個のパルス信号を得るようにし、停電復帰後などの
電源投入時に、物体を角変位して前記初期化用センサを
検出した位置で、カフンタの計数値を訂正して初期化す
ることが考えられよう。
する回転板を設け、ここに極めて消費電力が小さくて出
力信号を発生するセンサを固着し、１回伝に１個または
複数個のパルス信号を得るようにし、停電復帰後などの
電源投入時に、物体を角変位して前記初期化用センサを
検出した位置で、カフンタの計数値を訂正して初期化す
ることが考えられよう。
このような構成によれば、停ＬＫＬ ？！Ｌ帰時などの
電源投入時に光ディスク、したがって物体を角変位する
必要がある。箭記物体がたとえば産業用ロボットの作業
端であるときには、その作業端が電源投入時ないしは停
電復帰時に肋き出さないことが望まれ、さまなければ、
作業端が障害物に衝突するおそれがある。
電源投入時に光ディスク、したがって物体を角変位する
必要がある。箭記物体がたとえば産業用ロボットの作業
端であるときには、その作業端が電源投入時ないしは停
電復帰時に肋き出さないことが望まれ、さまなければ、
作業端が障害物に衝突するおそれがある。
本発明の目的は、物体に取付けられている光ディスクを
角変位することなしに、その絶対位置を検出することが
できるようにした光学式１ンコーグを提供することであ
る。
角変位することなしに、その絶対位置を検出することが
できるようにした光学式１ンコーグを提供することであ
る。
間厘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形成された第１ビツト
と、第１ビツトと半径方向にずれた位置に形成されかつ
半径方向に絶対位置がコード化される複数の第２ピット
とを有し、角変位を検出すべき物体に取付けられる光デ
ィスクと、光ディスクにレーザ光を照射するレーザ光源
と、光ディスクの反射光を検出する受光素子と、前記受
光素子の出力を計数するカウンタと、電源投入時に、受
光素子によって第２ピットを検出して絶対位置を検出し
、この絶対位置に対応して、カウンタの内容を訂正する
回路とを含むことを特徴とする光学式エンコーグである
。
と、第１ビツトと半径方向にずれた位置に形成されかつ
半径方向に絶対位置がコード化される複数の第２ピット
とを有し、角変位を検出すべき物体に取付けられる光デ
ィスクと、光ディスクにレーザ光を照射するレーザ光源
と、光ディスクの反射光を検出する受光素子と、前記受
光素子の出力を計数するカウンタと、電源投入時に、受
光素子によって第２ピットを検出して絶対位置を検出し
、この絶対位置に対応して、カウンタの内容を訂正する
回路とを含むことを特徴とする光学式エンコーグである
。
作 用
本発明に従えば、光ディスクにはインクリメンタルエン
コーグとして機能するための？ｔｔＪ１ビットの他に、
半径方向に絶対位置がコード化された複数のＰｔ５２ビ
ツトが形成されている。したがって停電復帰時などの電
源投入時に、光ディスクにレーザ光をレーザ光源から照
射し、その反射光を受光素子によって検出して第２ピッ
トを検出し、これによって絶対位置を検出することがで
きる。この絶対位置を検出することによって、電力’ｔ
’＋１９時ないしは停電時において、カウンタの内容が
保持されていなくても、そのカウンタの内容を訂正して
、予め定めた計数値１こ初期化することが可能となるゆ
こうして光ディスク、したがって物体を電源投入時ない
しは電源復帰時に、角変位することなしに、その絶対位
置を検出することが可能となる。
コーグとして機能するための？ｔｔＪ１ビットの他に、
半径方向に絶対位置がコード化された複数のＰｔ５２ビ
ツトが形成されている。したがって停電復帰時などの電
源投入時に、光ディスクにレーザ光をレーザ光源から照
射し、その反射光を受光素子によって検出して第２ピッ
トを検出し、これによって絶対位置を検出することがで
きる。この絶対位置を検出することによって、電力’ｔ
’＋１９時ないしは停電時において、カウンタの内容が
保持されていなくても、そのカウンタの内容を訂正して
、予め定めた計数値１こ初期化することが可能となるゆ
こうして光ディスク、したがって物体を電源投入時ない
しは電源復帰時に、角変位することなしに、その絶対位
置を検出することが可能となる。
実施例
第１図は、本発明の一実施例の断面図である。
産業■ロボット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。この尤ディスク
３は、検出手段４によって検出される。
軸２には、光ディスク３が固定される。この尤ディスク
３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の平面図である。光ディスクの
出力軸２に固定される輪線は、参照符５で示される。こ
の光ディスク３には、釉ＩＱ ５を中心とする仮想円上
にあるｆｆ１ｌ）ランク６上に、周方向に等間隔をあけ
て複数の第１ピット７が形成される。ビット７の相互の
間隔ノ１はたとえば２μｍであり、そのビット７の周方
向の長さ１２はたとえば２μｍであり、半径方向の幅ｄ
１はたとえｒｒ ｏ 、 ｓμ鋤である。光ディスク３
に照射されるレーザ光のスポットは参照符８で示されて
おり、その径ｄ２ はたとえば１．４〜２μｍである
。スポット８の径ｄ２ は、間隔１１および長さノ２
よりも小さく選ばれる。本発明に従えば、領域１０にお
いて第２ビツト１１〜１４が形成され、これらのビット
１１〜１４は、光ディスク３の周方向の絶対位置を、半
径方向に配置された最下位から最上位までのビット１１
〜１４によってコード化して表わす。ビット１１〜°１
４は、軸線５を中心とする半径が相互に異なる同心の仮
想円であるトラック１５〜１８に沿って形成され、たと
えば２進法によってディスク３の周方向の位置がフード
化されている。たとえば−半径ｍ３５では、その絶対位
置は「１０１１」で表わされる。光ディスク３は、ポリ
カーボネートなどの基体上にアルミニウム層が形成され
、このアルミニウム層にビット７．１１〜１４が形成さ
れ、それらのビットの上面には、透明の保ｉ層が形成さ
れて構成される。
出力軸２に固定される輪線は、参照符５で示される。こ
の光ディスク３には、釉ＩＱ ５を中心とする仮想円上
にあるｆｆ１ｌ）ランク６上に、周方向に等間隔をあけ
て複数の第１ピット７が形成される。ビット７の相互の
間隔ノ１はたとえば２μｍであり、そのビット７の周方
向の長さ１２はたとえば２μｍであり、半径方向の幅ｄ
１はたとえｒｒ ｏ 、 ｓμ鋤である。光ディスク３
に照射されるレーザ光のスポットは参照符８で示されて
おり、その径ｄ２ はたとえば１．４〜２μｍである
。スポット８の径ｄ２ は、間隔１１および長さノ２
よりも小さく選ばれる。本発明に従えば、領域１０にお
いて第２ビツト１１〜１４が形成され、これらのビット
１１〜１４は、光ディスク３の周方向の絶対位置を、半
径方向に配置された最下位から最上位までのビット１１
〜１４によってコード化して表わす。ビット１１〜°１
４は、軸線５を中心とする半径が相互に異なる同心の仮
想円であるトラック１５〜１８に沿って形成され、たと
えば２進法によってディスク３の周方向の位置がフード
化されている。たとえば−半径ｍ３５では、その絶対位
置は「１０１１」で表わされる。光ディスク３は、ポリ
カーボネートなどの基体上にアルミニウム層が形成され
、このアルミニウム層にビット７．１１〜１４が形成さ
れ、それらのビットの上面には、透明の保ｉ層が形成さ
れて構成される。
再び第１図を参照して、半導体レーザ光＠ｉ２０からの
レーザ光は、半透明反射ｆｉ２１からレンズ２２を経て
、光ディスク３の表面に照射される。
レーザ光は、半透明反射ｆｉ２１からレンズ２２を経て
、光ディスク３の表面に照射される。
光ディスク３の反射光は、レンズ２２から反射鏡２１お
よルンズ２３を経て、一対の受光素子２４．２５に受光
される。受光素子２４．２５は、光ディスク３の周方向
にずれた部分からの反射光を受光する。これによって、
受光素子２４．２５の出力は位相差を有する。受光素子
２４．２５の出力は、増幅回路２６．２７によって増幅
され、前記位相差によって角変位方向判別回路２８は、
光ディスク３の角変位方向を判別する。光ディスク３が
一方向に角変位したとき、受光素子２４の出力は、ライ
ン２９から７ツプグウンカウンタ３０に与えられて、ア
ップカウントされて計数される。
よルンズ２３を経て、一対の受光素子２４．２５に受光
される。受光素子２４．２５は、光ディスク３の周方向
にずれた部分からの反射光を受光する。これによって、
受光素子２４．２５の出力は位相差を有する。受光素子
２４．２５の出力は、増幅回路２６．２７によって増幅
され、前記位相差によって角変位方向判別回路２８は、
光ディスク３の角変位方向を判別する。光ディスク３が
一方向に角変位したとき、受光素子２４の出力は、ライ
ン２９から７ツプグウンカウンタ３０に与えられて、ア
ップカウントされて計数される。
尤ディスク３が逆方向に角変位したとき、受光素子２４
の出力は、ライン３１から７ツブグウンカウンタ３０に
与えられてダウンカウントされて計数される。こうして
カウンタ３０の計数値は、光ディスク３の角変位位置に
対応している。
の出力は、ライン３１から７ツブグウンカウンタ３０に
与えられてダウンカウントされて計数される。こうして
カウンタ３０の計数値は、光ディスク３の角変位位置に
対応している。
トラッキングサーボＦｆＶｉ６’ｔ ３２は、レンズ２
２の位置を変位し、これによってスポット８ （第２図
参照）を半径方向に移動して、トラック６．１５〜１８
に、すなわち光ディスク３の半径方向に移動することが
できる。電源を消勢し、ないしは停電が発生したときに
は、カウンタ３０の内容は保持されなくなる。
２の位置を変位し、これによってスポット８ （第２図
参照）を半径方向に移動して、トラック６．１５〜１８
に、すなわち光ディスク３の半径方向に移動することが
できる。電源を消勢し、ないしは停電が発生したときに
は、カウンタ３０の内容は保持されなくなる。
停電復帰時などの電源投入時には、処理回路３３はトラ
ッキングサーボ機構３２を働かせて、スポット８を光デ
ィスク３の半径方向に移動する。
ッキングサーボ機構３２を働かせて、スポット８を光デ
ィスク３の半径方向に移動する。
これによってスポット８は、トラック１５〜１８を横切
る。処理回路３３は、受光素子２４．２５の一方からの
信号を受信して、複数のセルを有するシフトレジスタの
各セルに順次的にストアしてい（。シフトレジスタのス
トアセルからの出力は、並列に導出する。このシフトレ
ジスタの内容は、尤ディスク３の周方向の絶対位置を表
わす。これによって尤ディスク３の周方向の絶対位置を
検出することができる。処理回路３３は、この絶対位置
をライン３４を介する信号によってカウンタ３０にスト
アして初期化する。その後、そ−タ１によって光ディス
ク３が角変位されると、カウンタ３０は、初期化された
計数値から光ディスク３の周方向の角変位に応じて変化
される。こうしてカウンタ３０の計数値は、光ディスク
３の周方向の絶対位置を表わすことができる。この尤デ
ィスク３の角変位位置の検出ａｔこは、スポット８はト
ラック６をたどる。
る。処理回路３３は、受光素子２４．２５の一方からの
信号を受信して、複数のセルを有するシフトレジスタの
各セルに順次的にストアしてい（。シフトレジスタのス
トアセルからの出力は、並列に導出する。このシフトレ
ジスタの内容は、尤ディスク３の周方向の絶対位置を表
わす。これによって尤ディスク３の周方向の絶対位置を
検出することができる。処理回路３３は、この絶対位置
をライン３４を介する信号によってカウンタ３０にスト
アして初期化する。その後、そ−タ１によって光ディス
ク３が角変位されると、カウンタ３０は、初期化された
計数値から光ディスク３の周方向の角変位に応じて変化
される。こうしてカウンタ３０の計数値は、光ディスク
３の周方向の絶対位置を表わすことができる。この尤デ
ィスク３の角変位位置の検出ａｔこは、スポット８はト
ラック６をたどる。
本発明の他の実施例として、光ディスク３の周方向の絶
対位置は、トラック６を最下位とし、トラック１８を最
上位とし、トラック６．１５〜１８の半径方向の組合わ
せによって検出することができるように構成してもよい
。
対位置は、トラック６を最下位とし、トラック１８を最
上位とし、トラック６．１５〜１８の半径方向の組合わ
せによって検出することができるように構成してもよい
。
第３図は、本発明の他の実施例のブロック図である。こ
の実施例は前述の実施例に類似し、対応する部分には同
一の参照符を付す。注目すべきは、この実施例では尤デ
ィスク３の表面に、たとえば１個の微小な軽磁石片３７
を固定しておく、光ディスク３の周方向につれて配ｒａ
された２つの磁気検出素子３８．３９の出力は、増幅回
路４０．４１によって増幅され、角変位方向↑り別回路
４２に与えられて磁気検出素子３８．３９の位相差に基
づ（。光ディスク３の角変位方向が検出され、アップダ
ウンカウンタ４３によって光ディスク３の複数口伝の角
変位位置を表わす計数値を表わす内容がストアされる。
の実施例は前述の実施例に類似し、対応する部分には同
一の参照符を付す。注目すべきは、この実施例では尤デ
ィスク３の表面に、たとえば１個の微小な軽磁石片３７
を固定しておく、光ディスク３の周方向につれて配ｒａ
された２つの磁気検出素子３８．３９の出力は、増幅回
路４０．４１によって増幅され、角変位方向↑り別回路
４２に与えられて磁気検出素子３８．３９の位相差に基
づ（。光ディスク３の角変位方向が検出され、アップダ
ウンカウンタ４３によって光ディスク３の複数口伝の角
変位位置を表わす計数値を表わす内容がストアされる。
バッテリ４４は、磁気検出素子３Ｂ、３９、増幅回ｖ１
４０．４１、角変位方向判別回路４２およびカウンタ４
３を電力付勢してバックアップする。モータ１の出力軸
２からの動力は、減速機４５によって減速され、ロボッ
トの作業端４６に伝達される。
４０．４１、角変位方向判別回路４２およびカウンタ４
３を電力付勢してバックアップする。モータ１の出力軸
２からの動力は、減速機４５によって減速され、ロボッ
トの作業端４６に伝達される。
停電時において、カウンタ４３の内容は保持され、また
この停電時において光ディスク３の角変位位置は磁気検
出素子３８．３９によって常時、検出されている。
この停電時において光ディスク３の角変位位置は磁気検
出素子３８．３９によって常時、検出されている。
停電復帰後には、カウンタ４３の内容は初期化回路４７
に与えられ、これによってカウンタ３０の内容は、初期
化回路４７の出力と処理回路３３の出力とによって光デ
ィスク３の絶対位置を高精度で表わす。
に与えられ、これによってカウンタ３０の内容は、初期
化回路４７の出力と処理回路３３の出力とによって光デ
ィスク３の絶対位置を高精度で表わす。
効 果
以上のように本発明によれば、たとえば停電復帰時など
の電源投入時に、第２ビツトを検出することによって、
光ディスク３の絶対位置を１゛１別することがでさるよ
うにしたので、前述の先行技術におけるように絶対位置
を検出するために、光ディスク、したがって物体を角変
位する必要が、本発明では全（な（なる。
の電源投入時に、第２ビツトを検出することによって、
光ディスク３の絶対位置を１゛１別することがでさるよ
うにしたので、前述の先行技術におけるように絶対位置
を検出するために、光ディスク、したがって物体を角変
位する必要が、本発明では全（な（なる。
第１図は本発明の一実施例の断面図、第２図は光ディス
ク３の一部の平面図、第３図は本発明の池の実施例のブ
ロック図である。
ク３の一部の平面図、第３図は本発明の池の実施例のブ
ロック図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 周方向に間隔をあけて形成された第１ピットと、第１ピ
ットと半径方向にずれた位置に形成されかつ半径方向に
絶対位置がコード化される複数の第２ピットとを有し、
角変位を検出すべき物体に取付けられる光ディスクと、 光ディスクにレーザ光を照射するレーザ光源と、光ディ
スクの反射光を検出する受光素子と、前記受光素子の出
力を計数するカウンタと、電源投入時に、受光素子によ
って第２ピットを検出して絶対位置を検出し、この絶対
位置に対応して、カウンタの内容を訂正する回路とを含
むことを特徴とする光学式エンコーダ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62035409A JPH0833309B2 (ja) | 1987-02-17 | 1987-02-17 | 光学式エンコ−ダ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62035409A JPH0833309B2 (ja) | 1987-02-17 | 1987-02-17 | 光学式エンコ−ダ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63201522A true JPS63201522A (ja) | 1988-08-19 |
| JPH0833309B2 JPH0833309B2 (ja) | 1996-03-29 |
Family
ID=12441083
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62035409A Expired - Lifetime JPH0833309B2 (ja) | 1987-02-17 | 1987-02-17 | 光学式エンコ−ダ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0833309B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4945231A (en) * | 1988-06-02 | 1990-07-31 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Compound rotary encoder for detecting the rotation angle and the number of rotations of a rotor shaft |
| FR2691801A1 (fr) * | 1992-05-26 | 1993-12-03 | Bras Jean Paul | Dispositif de codage servant à déterminer la position relative d'une pièce par rapport à une autre, et procédé de réalisation de ce dispositif. |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS626231U (ja) * | 1985-06-28 | 1987-01-14 |
-
1987
- 1987-02-17 JP JP62035409A patent/JPH0833309B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS626231U (ja) * | 1985-06-28 | 1987-01-14 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4945231A (en) * | 1988-06-02 | 1990-07-31 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Compound rotary encoder for detecting the rotation angle and the number of rotations of a rotor shaft |
| FR2691801A1 (fr) * | 1992-05-26 | 1993-12-03 | Bras Jean Paul | Dispositif de codage servant à déterminer la position relative d'une pièce par rapport à une autre, et procédé de réalisation de ce dispositif. |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0833309B2 (ja) | 1996-03-29 |
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