JPH0791983A - エンコーダ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 品質劣化のない、信頼性の高い信号が得られ
るエンコーダを提供する。 【構成】 媒体５上に、マークを微小ピッチで周期的に
配列してなるマーク列を形成しておき、半導体レーザ１
からの光をコリメートレンズ２で平行光とし、これをビ
ームスプリッタ３で反射させ、対物レンズ４により媒体
のマーク上に集光スポットとして集光させる。更に、媒
体で反射された光を対物レンズ４により再び平行光とし
てビームスプリッタを透過させ、集光レンズ６によりフ
ォトディテクタ７上に集光させる。媒体がマーク列方向
に移動すると、フォトディテクタでは正弦波信号が得ら
れ、媒体の移動を測定することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、エンコーダ（リニアエ
ンコーダ、ロータリエンコーダ）に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、小型高分解能で知られているエン
コーダの例を図２４に示す。また、その一部拡大図を図
２５に示す。以下、このエンコーダの作動原理について
説明する。光源１０１からの光はレンズ１０２によりコ
リメートされる。コリメート光は二つの回折格子に入射
される。一番目の回折格子１０３は固定で、二番目の回
折格子１０４が移動用である。従って、固定用回折格子
１０３は少なくとも光の入射径の大きさがあればよく、
移動用回折格子１０４の長さが測定範囲となる。二つの
回折格子１０３，１０４のピッチは同一である。固定用
回折格子１０３と移動用回折格子１０４では、少なくと
も±１次の回折光が発生する。ピッチが波長よりも十分
大きければ、更に高次の回折光が発生する。

【０００３】ここで、±１次の回折光を例にとると、固
定用回折格子１０３で発生する＋１次光であって移動用
回折格子１０４の０次光であるもの、すなわち透過光
（Ａ）と、固定用回折格子１０３で発生する０次光、す
なわち透過光であって移動用回折格子１０４の１次光
（Ｂ）であるものをレンズ１０５で集光してフォトディ
テクタ１０７に入射させる。二個の回折格子１０３，１
０４はピッチが同一なので回折角が同一となり、（Ａ）
と（Ｂ）は完全に平行である。移動用回折格子１０４の
移動に従って、この回折格子で発生する回折光の位相が
変化するので（Ｂ）の位相が変化し、フォトディテクタ
１０７上での（Ａ）と（Ｂ）との干渉光の位相が変化す
る。互いに平行なコリメート光同士の干渉であれば干渉
縞は現れないが、レンズ１０５で収束させるため干渉縞
が発生し、フォトディテクタ１０７の大きさが干渉縞の
間隔より小さい場合は、移動用回折格子１０４の移動に
従ってフォトディテクタ１０７の出力が正弦波状に変化
する。よって、移動量を検知することができる。なお、
正弦波信号は、回折格子が１ピッチ移動するに従って１
周期分出力される。

【０００４】固定用回折格子１０３で発生する−１次光
であって移動用回折格子１０４の０次光すなわち透過光
（Ｄ）であるものと、固定用回折格子１０３で発生する
０次光すなわち透過光であって移動用回折格子１０４の
−１次光（Ｃ）であるものの場合も同様な原理により作
動する。なお、図２４，図２５において、１０８はフォ
トディテクタである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記従来例
では、ロータリエンコーダに用いる場合、移動用の回折
格子は円盤の上に放射状に回折格子を形成する。また、
前記従来例ではコリメート光を回折格子に入射するの
で、入射光の径内で回折格子のピッチが異なり、理想的
な回折光が得られず、信号の品質を劣化させる問題があ
った。

【０００６】本発明は、上記信号の品質劣化の問題点を
解決したエンコーダを提供することを目的とするもので
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載のエンコ
ーダは、媒体に微小ピッチのマーク列を設け、光源から
の光を集光レンズにより前記マーク列上に集光スポット
として集光させ、前記媒体からの反射光または、前記媒
体を透過した透過光を検出することにより、前記集光レ
ンズを含む光学系または前記媒体の移動量を検知するこ
とを特徴とするものである。

【０００８】請求項２に記載のエンコーダは、請求項１
において、前記集光レンズによる二つの集光スポットを
前記媒体のマーク列上に該マーク列方向と平行に、かつ
互いに適宜間隔をあけて配列させ、前記媒体からの反射
光または、前記媒体を透過した透過光を検出することに
より、位相が異なる二つの信号を得ることを特徴とす
る。

【０００９】請求項３に記載のエンコーダは、請求項１
において、前記媒体に互いに位相が異なる微小ピッチの
マーク列を二列設け、該マーク列上に楕円形の集光スポ
ットを、その長軸をマーク列方向に対し垂直にして集光
させ、前記媒体からの反射光または、前記媒体を透過し
た透過光を検出することにより、位相が異なる二つの信
号を得ることを特徴とする。

【００１０】請求項４に記載のエンコーダは、請求項１
において、前記媒体に互いに位相が異なる微小ピッチの
マーク列を二列設け、該マーク列のそれぞれの上に集光
スポットを一つずつ、かつこれら二つの集光スポットを
マーク列方向に対し垂直に配列させ、前記媒体からの反
射光または、前記媒体を透過した透過光を検出すること
により、位相が異なる二つの信号を得ることを特徴とす
る。

【００１１】請求項５に記載のエンコーダは、請求項１
において、前記媒体に微小ピッチのマーク列を二列設
け、該マーク列のそれぞれの上に集光スポットを一つず
つ、かつこれら二つの集光スポットをマーク列方向に対
し適宜角度で傾けて配列させ、前記媒体からの反射光ま
たは、前記媒体を透過した透過光を検出することによ
り、位相が異なる二つの信号を得ることを特徴とする。

【００１２】請求項６に記載のエンコーダは、請求項２
〜５のいずれか一つの項において前記光源を二つ設け、
該光源からの光を前記集光レンズにより集光させて二つ
の集光スポットを形成することを特徴とする。

【００１３】請求項７に記載のエンコーダは、請求項２
〜５のいずれか一つの項において、前記光源からの光を
適宜の機構により処理して部分的に位相差のある二つの
光束を形成し、これらの光束を前記集光レンズにより前
記マーク列上に集光させて二つの集光スポットを形成す
ることを特徴とする。

【００１４】請求項８に記載のエンコーダは、請求項１
〜７のいずれか一つの項において、前記媒体を円筒状と
し、前記微小ピッチのマーク列を前記媒体の外周面に設
けたことを特徴とする。

【００１５】請求項９に記載のエンコーダは、請求項１
〜７のいずれか一つの項において、前記媒体を円盤状と
し、該円盤面上に前記微小ピッチのマーク列を設けたこ
とを特徴とする。

【００１６】

【作用】請求項１に記載のエンコーダにおいては、微小
な集光スポットをマーク列上に形成するので、品質劣化
のない信頼性の高い信号が得られる。

【００１７】請求項２に記載のエンコーダにおいては、
位相が異なる二つの信号を得るように構成したので、方
向判別信号を得ることができる。

【００１８】請求項３に記載のエンコーダにおいては、
位相が異なる二つの信号を得るように構成したので、方
向判別信号を得ることができる。また、楕円形の集光ス
ポットを用いるので、ビーム整形光学系が不必要となり
半導体レーザからの楕円形の出射光をそのまま集光させ
ることで、位相が異なる二つの信号を得ることができ
る。

【００１９】請求項４に記載のエンコーダにおいては、
位相が異なる二つの信号を得るように構成したので、方
向判別信号を得ることができる。また、それぞれのマー
ク列上にそれぞれの集光スポットとして照射するので、
楕円形の集光スポットを照射する請求項３の場合より
も、光源からの光の利用効率が高くなる。

【００２０】請求項５に記載のエンコーダにおいては、
二列のマーク列上に集光スポットをマーク列方向に対し
適宜角度で傾けて配列させ、位相差の信号を検出するよ
うに構成したので、マーク列は光学系または媒体の移動
方向に垂直な直線でもよく、その作製が簡単になる。

【００２１】請求項６に記載のエンコーダにおいては、
二つの光源を用いて二つの集光スポットを形成するの
で、集光スポットの強度を大きくすることができる。

【００２２】請求項７に記載のエンコーダにおいては、
光源からの光束に部分的に位相差を与えて二つの集光ス
ポットを形成するので、光源が一つで足りる。また、近
接した二つの集光スポットを得ることができる。

【００２３】請求項８に記載のエンコーダにおいては、
円筒状媒体の外周面にマーク列を設けたので、ロータリ
エンコーダを構成することができる。

【００２４】請求項９に記載のエンコーダにおいては、
円盤状媒体の表面にマーク列を設けたので、ロータリエ
ンコーダを構成することができる。また、このような媒
体は光ディスクの製造技術により容易に作製することが
できる。

【００２５】

【実施例】以下、本発明を図面に示す実施例により更に
詳細に説明する。 実施例１ 図１は、本発明に係るエンコーダの光学系の説明図であ
る。光源である半導体レーザ１からの光はコリメートレ
ンズ２により平行光とされ、ビームスプリッタ３で反射
され、対物レンズ４により媒体５上に集光される。この
場合、媒体上５には図３に示すように、マーク２１を微
小ピッチで周期的に配列してなるマーク列１１が形成さ
れており、対物レンズ４からの光は前記マーク列１１上
に集光スポット３１として集光される。前記媒体５で反
射された光は対物レンズ４により再び平行光とされ、ビ
ームスプリッタ３を透過し、集光レンズ６によってフォ
トディテクタ７上に集光される。前記媒体５がマーク列
１１方向に移動すると、フォトディテクタ７では正弦波
信号が得られ、媒体５の移動距離が測定できる。この正
弦波信号は媒体５上のマーク２１が１ピッチ移動するに
従って１周期分出力される。

【００２６】この実施例では、フォトディテクタ７で媒
体５からの反射光の強度を信号として検出しているが、
必ずしも強度である必要はなく、例えば媒体５のマーク
２１を磁化信号によって形成し、光の偏光方向を検出し
てもよい。また、図１の光学系は媒体５からの反射光を
検出しているが、図２に示すように、透過型の媒体１５
を用い、この媒体１５の透過光を検出するような構成を
とることもできる。

【００２７】媒体５上の微小ピッチのマーク２１は、媒
体５の移動方向に微小ピッチであればよく、例えば図４
に示すような直線状の形でもよい。また、図１では媒体
５を移動させる場合の例であるが、媒体５に対して光学
系を移動させることにより、光学系の移動距離の測定に
用いることもできる。

【００２８】実施例２ 次に、本発明において位相差をもつ二つの正弦波信号を
検出する方法を示す。位相差をもつ正弦波信号によっ
て、媒体５（または１５）の移動方向を判別することが
できる。図５に示すように、二つの集光スポット３１，
３２を、互いに適当な間隔をあけて一つのマーク列１１
上に集光させる（二つの集光スポットを与える方法につ
いては後記する）。それぞれの集光スポット３１，３２
の反射光を、図１のフォトディテクタ７を２分割にして
検出することにより、位相差をもつ二つの正弦波信号が
得られる。図５に示したマーク２１を、図６に示すよう
に媒体５の移動方向に対して垂直な直線状のマークとし
てもよい。

【００２９】一般のエンコーダでは９０°位相差をもつ
二つの正弦波信号（Ａ相および、Ｂ相とよばれる）を検
出する。本発明のエンコーダにおいて９０°位相差をも
つ二つの正弦波信号を得るためには、二つの集光スポッ
ト３１，３２間の間隔をマーク列１１の周期の４分の１
とすればよい。また、二つの集光スポット３１，３２の
間隔はマーク列１１周期の４分の１にマーク列１１周期
の整数倍を加えたものとしてもよい。この場合、集光ス
ポット３１，３２間の間隔を大きくとることができる。

【００３０】実施例３ 位相差をもつ二つの正弦波信号を検出する別の実施例を
示す。図７に示すように媒体５上に二つのマーク列すな
わち、マーク２１による微小ピッチのマーク列１１と、
マーク２２による微小ピッチのマーク列１２を互いに位
相をずらして形成する。これらのマーク列にかかるよう
に楕円形の集光スポット３１を、その長軸をマーク列方
向に対して垂直に集光させる。半導体レーザ１からの出
射光は楕円形であるので、ビーム整形せずに集光させる
と集光スポット３１も楕円形となる。そして、それぞれ
のマーク列１１，１２からの反射光を二つのフォトディ
テクタ（図示せず）で検出することによって、位相差を
もつ二つの正弦波信号を得ることができる。この場合、
二つの微小ピッチのマーク列１１，１２を９０°位相差
をもつように形成すれば、９０°位相差をもつ二つの正
弦波信号（Ａ相およびＢ相）が得られる。

【００３１】実施例４ 図８に示す実施例は、位相差をもつ二つのマーク列１
１，１２にそれぞれ集光スポット３１，３２を集光さ
せ、これらのマーク列１１，１２方向に対して垂直に配
列させるものである。この実施例では図７に示したもの
と同じマーク列を用いているが、楕円形の集光スポット
ではなく二つの集光スポットを形成するので、マーク列
を効率良く照射することができる。それぞれのマーク２
１，２２で反射した光は二つのフォトディテクタによっ
て検出する。実施例３と同様に、マーク列１１，１２を
９０°位相差をもつように形成すれば、二つのフォトデ
ィテクタからＡ相とＢ相の信号が得られる。また、図７
に示したマーク列１１，１２を改変し、図９に示すよう
に、媒体５の移動方向に対して適当な傾きをもった直線
状のマーク２１からなるマーク列１１とすることもでき
る。

【００３２】実施例５ この実施例は、図１０に示すように、位相の揃った二つ
のマーク列１１，１２にそれぞれ集光スポット３１，３
２をマーク列方向に対して適当な角度で傾けて位相差を
もつように配列させるものである。この場合、信号の検
出は上記実施例と同様である。図１０に示したマーク列
を改変し、図１１に示すように媒体５の移動方向に対し
て垂直な直線状のマーク２１によりマーク列１１を形成
してもよい。また、図８と図１０に示した実施例を組み
合わせて、図１２に示すように位相のずれた二つのマー
ク列１１，１２にそれぞれ集光スポット３１，３２を、
媒体５の移動方向に対して適当な角度で傾けることによ
り任意の位相差をもつように配列させることもできる。

【００３３】実施例６ 次に、集光スポットを二つ形成する方法を示す。図１３
に示すように二つの光源を並べて配置する。それには例
えば、半導体レーザアレイを用いる。半導体レーザ１
ａ，１ｂからの出射光をコリメートレンズ２により平行
光とし、対物レンズ４によって集光させると、媒体５上
ではそれぞれの光源に対応した二つの集光スポット３
１，３２が形成される。この実施例では、一つの集光ス
ポットに対して一つの光源を用いるので、集光スポット
の強度が大きくなる。図１３において７ａ，７ｂはフォ
トディテクタである。

【００３４】実施例７ 次に、集光スポットを二つ形成する別の方法を示す。図
１４のように半導体レーザ１からの光をコリメートレン
ズ２によって平行光とし、波面変換素子８を通して光束
ａと光束ｂとの間に相対的な位相差πを与える。前記波
面変換素子８の具体的な構成については後に示す。相対
的な位相差πをもつ光束ａと光束ｂを対物レンズ４によ
って集光させると、媒体５上では中心の強度がゼロとな
り、二つの集光スポット３１，３２が形成される。二つ
の集光スポット３１，３２間の距離ｌは、〔数１〕で与
えられる。

【００３５】

【数１】 ここで、 λ：光源の波長 ｆ：対物レンズの焦点距離 ｒ：対物レンズの開口の半径 ＮＡ：対物レンズの開口数

【００３６】例えば、光源の波長λを０．７８μｍ、対
物レンズ４のＮＡを０．５とすると二つの集光スポット
３１，３２間の間隔ｌは１．１μｍとなる。

【００３７】実施例８ 次に、図１４に示した光束ａと光束ｂとの間に相対的な
位相差πを与える波面変換素子８の具体的な構成を示
す。図１５に示すように、光束ａに屈折率ｎ₁ の透明平
板１０を挿入すると、光束ａと光束ｂとの間には〔数
２〕および〔数３〕で表される相対的な位相差Δφが生
じる。

【００３８】

【数２】Δφ＝ｋ・Δｎ・ｄ

【００３９】

【数３】Δｎ＝ｎ₁ −ｎ₀ ただし〔数１〕、〔数２〕において、 ｋ：波数であり、２π／λに等しい ｄ：透明平板の厚さ ｎ₁ ：透明平板の屈折率 ｎ₀ ：空気の屈折率

【００４０】厚さｄが下記〔数４〕を満たす透明平板１
０を光束ａに挿入すると、集光スポットは二つになる。

【００４１】

【数４】Δφ＝（２ｍ＋１）π （ｍは整数）

【００４２】実施例９，１０ また、同様の原理で図１６、図１７に示す構成をとるこ
ともできる。すなわち、図１６に示す構成では図中の段
差の大きさをｄ₁ とすると、位相差Δφは〔数５〕およ
び〔数６〕で表される。

【００４３】

【数５】Δφ＝ｋ・Δｎ・ｄ₁

【００４４】

【数６】Δｎ＝ｎ₁ −ｎ₀

【００４５】図１７に示す構成では、光束ａが透過する
透明平板１０ａの屈折率と、光束ｂが透過する透明平板
１０ｂの屈折率が異なり、それぞれの屈折率をｎ₁ ，ｎ
₂ とすると、位相差Δφは下記〔数７〕および〔数８〕
で表される。

【００４６】

【数７】Δφ＝ｋ・Δｎ・ｄ

【００４７】

【数８】Δｎ＝ｎ₂ −ｎ₁

【００４８】実施例１１ 図１８に波面変換素子８の別の構成を示す。これは、平
行光束を段差を有する反射面８ａで反射させて、光束ａ
と光束ｂとの間に相対的な位相差Δφを与える例であ
る。段差上面で反射した光束ａと段差下面で反射した光
束ｂとの間の相対的な位相差Δφは〔数９〕で表され、
このΔφが〔数４〕を満たすようにパラメータを選べば
よい。

【００４９】

【数９】Δφ＝２πｋｎｅ・ｃｏｓθ ただし、 ｋ：波数であり、２π／λに等しい ｎ：光路中の媒質の屈折率 ｅ：段差の大きさ θ：入射角

【００５０】実施例１２，１３ 本発明はリニアエンコーダとしてのみならず、ロータリ
エンコーダとしても適用可能である。図１９、図２０は
円筒状の媒体５の外周面に微小ピッチのマーク２１を形
成したものである。このエンコーダでは媒体５の回転に
伴いマーク列１１が移動し、信号が検出される。

【００５１】実施例１４，１５ 図２１、図２２に示すエンコーダは、円盤状の媒体５に
微小ピッチのマーク２１を形成したものである。図２２
のように直線状のマーク２１を形成した場合、このマー
クは放射状となり媒体５の内側と外側とではピッチ幅が
異なるが、媒体５上では光は微小な集光スポットである
ため、影響は殆どない。

【００５２】実施例１６ 本発明のエンコーダを高分解能のものにするためには、
マーク長と集光スポットを小さくすることが必要であ
る。マーク長と集光スポットを小さくした場合、対物レ
ンズの焦点面におけるフォーカシングとトラッキングを
調節する必要がある。

【００５３】図２３は、フォーカシングエラー検出にナ
イフエッジ法、トラッキングエラー検出にプッシュプル
法を用いた場合の光学系を示すものである。フォーカシ
ングエラー検出用の２分割フォトディテクタ７ｃ上のス
ポットの動きを検出すれば、フォーカシングエラーが検
出でき、また、ナイフエッジ４１によって反射された光
をフォトディテクタ７ｄによって検出することで、トラ
ッキングエラー信号が検出できる。アクチュエータ４２
によって対物レンズ４を動かしてフォーカシングとトラ
ッキングを調節する。また、四つのフォトディテクタ
（７ｃおよび７ｄ）の和信号により、マークの信号を検
出することができる。ここでは、フォーカシングエラー
信号検出にナイフエッジ法、トラッキングエラー信号検
出にプッシュプル法を例に挙げたが、エラー検出は他の
方法で行ってもよく、例えば非点収差法を適用すること
もできる。

【００５４】近年、ＣＤをはじめとする光ディスクのピ
ックアップが大量に生産されており、本発明のエンコー
ダの光学系はその光ディスクのピックアップ光学系と殆
ど同じであり、コストダウンが期待できる。さらに、光
源については短波長化の研究が進められており、短波長
光源や高ＮＡの対物レンズの実現によりさらに高分解能
のエンコーダが可能となる。

【００５５】また、最近光テープの研究も行われてお
り、本発明のエンコーダの媒体にテープ状のものを用い
れば、測定移動距離が大きく、かつ高分解能のリニアエ
ンコーダが実現可能である。

【００５６】

【発明の効果】以上の説明で明かなように、請求項１に
記載のエンコーダによれば、微小な集光スポットをマー
ク列上に形成するため、従来の、円盤上に形成された放
射状の回折格子に平行光束を入射するエンコーダと異な
り、放射状回折格子によるピッチ幅の違いの影響がない
ので、品質劣化のない信頼性の高い信号を得ることがで
きる。また本発明のエンコーダは、光ディスクのピック
アップ光学系と殆ど同じなので、安価に生産できる。請
求項２に記載のエンコーダによれば、位相が異なる二つ
の信号を得るように構成したので、方向判別信号を得る
ことができる。請求項３に記載のエンコーダによれば、
位相が異なる二つの信号を得るように構成したので、方
向判別信号を得ることができる。また、楕円形の集光ス
ポットを用いるので、ビーム整形光学系が不必要となり
半導体レーザからの楕円形の出射光をそのまま集光させ
ることにより、位相が異なる二つの信号を得ることがで
きる。請求項４に記載のエンコーダによれば、位相が異
なる二つの信号を得るように構成したので、方向判別信
号を得ることができる。また、それぞれのマーク列上に
それぞれの集光スポットとして照射するので、楕円形の
集光スポットを照射する請求項３の場合よりも、光源か
らの光の利用効率が高くなる。請求項５に記載のエンコ
ーダによれば、二列のマーク列上に集光スポットをマー
ク列方向に対し適宜角度で傾けて配列させ、位相差の信
号を検出するように構成したので、マーク列は光学系ま
たは媒体の移動方向に垂直な直線でもよく、その作製が
簡単になる。請求項６に記載のエンコーダによれば、二
つの光源を用いて二つの集光スポットを形成するので、
集光スポットの強度を大きくすることができる。請求項
７に記載のエンコーダによれば、光源からの光束に部分
的に位相差を与えて二つの集光スポットを形成するの
で、光源が一つで足りる。また、近接した二つの集光ス
ポットを得ることができる。請求項８に記載のエンコー
ダによれば、円筒状媒体の外周面にマーク列を設けたの
で、ロータリエンコーダを構成することができる。請求
項９に記載のエンコーダによれば、円盤状媒体の表面に
マーク列を設けたので、ロータリエンコーダを構成する
ことができる。また、このような媒体は光ディスクの製
造技術により容易に作製することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係るエンコーダの光学系の説
明図である。

【図２】別の実施例に係るエンコーダの光学系の説明図
である。

【図３】媒体におけるマーク列の一例および、このマー
ク列と集光スポットとの関係を示す説明図である。

【図４】マーク列の別例および、このマーク列と集光ス
ポットとの関係を示す説明図である。

【図５】マーク列の別例および、このマーク列と集光ス
ポットとの関係を示す説明図である。

【図６】マーク列の別例および、このマーク列と集光ス
ポットとの関係を示す説明図である。

【図７】マーク列の別例および、このマーク列と集光ス
ポットとの関係を示す説明図である。

【図８】マーク列の別例および、このマーク列と集光ス
ポットとの関係を示す説明図である。

【図９】マーク列の別例および、このマーク列と集光ス
ポットとの関係を示す説明図である。

【図１０】マーク列の一例および、このマーク列と集光
スポットとの関係を示す説明図である。

【図１１】マーク列の別例および、このマーク列と集光
スポットとの関係を示す説明図である。

【図１２】マーク列の別例および、このマーク列と集光
スポットとの関係を示す説明図である。

【図１３】二つの集光スポットを形成するエンコーダの
光学系を示す説明図である。

【図１４】二つの集光スポットを形成するエンコーダの
光学系の別例を示す説明図である。

【図１５】二つの集光スポットを形成するエンコーダの
光学系の別例を示す説明図である。

【図１６】二つの集光スポットを形成するエンコーダの
光学系の別例を示す説明図である。

【図１７】二つの集光スポットを形成するエンコーダの
光学系の別例を示す説明図である。

【図１８】二つの集光スポットを形成するエンコーダの
光学系の別例を示す説明図である。

【図１９】円筒状媒体を用いたロータリエンコーダの実
施例を示す概略斜視図である。

【図２０】円筒状媒体を用いたロータリエンコーダの別
の実施例を示す概略斜視図である。

【図２１】円盤状媒体を用いたロータリエンコーダの実
施例を示す概略斜視図である。

【図２２】円盤状媒体を用いたロータリエンコーダの別
の実施例を示す概略斜視図である。

【図２３】フォーカシングエラー検出にナイフエッジ
法、トラッキングエラー検出にプッシュプル法を用いた
エンコーダの光学系を示す説明図である。

【図２４】従来例のエンコーダの光学系を示す説明図で
ある。

【図２５】図２４に示されたエンコーダの光学系の一部
拡大図である。

【符号の説明】

１，１ａ，１ｂ 半導体レーザ ２ コリメートレンズ ３ ビームスプリッタ ４ 対物レンズ ５，１５ 媒体 ６ 集光レンズ ７，７ａ〜７ｄ，１０６，１０７，１０８ フォトディ
テクタ ８ 波面変換素子 ８ａ 反射面 １０，１０ａ，１０ｂ 透明平板 １１，１２ マーク列 ２１，２２ マーク ３１，３２ 集光スポット ４１ ナイフエッジ ４２ アクチュエータ １０１ 光源 １０２，１０５ レンズ １０３ 固定用回折格子 １０４ 移動用回折格子

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 媒体に微小ピッチのマーク列を設け、光
   源からの光を集光レンズにより前記マーク列上に集光ス
   ポットとして集光させ、前記媒体からの反射光または、
   前記媒体を透過した透過光を検出することにより、前記
   集光レンズを含む光学系または前記媒体の移動量を検知
   することを特徴とするエンコーダ。
2. 【請求項２】 前記集光レンズによる二つの集光スポッ
   トを前記媒体のマーク列上に該マーク列方向と平行に、
   かつ互いに適宜間隔をあけて配列させ、前記媒体からの
   反射光または、前記媒体を透過した透過光を検出するこ
   とにより、位相が異なる二つの信号を得ることを特徴と
   する請求項１に記載のエンコーダ。
3. 【請求項３】 前記媒体に互いに位相が異なる微小ピッ
   チのマーク列を二列設け、該マーク列上に楕円形の集光
   スポットを、その長軸をマーク列方向に対し垂直にして
   集光させ、前記媒体からの反射光または、前記媒体を透
   過した透過光を検出することにより、位相が異なる二つ
   の信号を得ることを特徴とする請求項１に記載のエンコ
   ーダ。
4. 【請求項４】 前記媒体に互いに位相が異なる微小ピッ
   チのマーク列を二列設け、該マーク列のそれぞれの上に
   集光スポットを一つずつ、かつこれら二つの集光スポッ
   トをマーク列方向に対し垂直に配列させ、前記媒体から
   の反射光または、前記媒体を透過した透過光を検出する
   ことにより、位相が異なる二つの信号を得ることを特徴
   とする請求項１に記載のエンコーダ。
5. 【請求項５】 前記媒体に微小ピッチのマーク列を二列
   設け、該マーク列のそれぞれの上に集光スポットを一つ
   ずつ、かつこれら二つの集光スポットをマーク列方向に
   対し適宜角度で傾けて配列させ、前記媒体からの反射光
   または、前記媒体を透過した透過光を検出することによ
   り、位相が異なる二つの信号を得ることを特徴とする請
   求項１に記載のエンコーダ。
6. 【請求項６】 前記光源を二つ設け、該光源からの光を
   前記集光レンズにより集光させて二つの集光スポットを
   形成することを特徴とする請求項２〜５のいずれか一つ
   の項に記載のエンコーダ。
7. 【請求項７】 前記光源からの光を適宜の機構により処
   理して部分的に位相差のある二つの光束を形成し、これ
   らの光束を前記集光レンズにより前記マーク列上に集光
   させて二つの集光スポットを形成することを特徴とする
   請求項２〜５のいずれか一つの項に記載のエンコーダ。
8. 【請求項８】 前記媒体を円筒状とし、前記微小ピッチ
   のマーク列を前記媒体の外周面に設けたことを特徴とす
   る請求項１〜７のいずれか一つの項に記載のエンコー
   ダ。
9. 【請求項９】 前記媒体を円盤状とし、該円盤面上に前
   記微小ピッチのマーク列を設けたことを特徴とする請求
   項１〜７のいずれか一つの項に記載のエンコーダ。