JPH01118716A - オプティカルエンコーダ - Google Patents
オプティカルエンコーダInfo
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- JPH01118716A JPH01118716A JP27468587A JP27468587A JPH01118716A JP H01118716 A JPH01118716 A JP H01118716A JP 27468587 A JP27468587 A JP 27468587A JP 27468587 A JP27468587 A JP 27468587A JP H01118716 A JPH01118716 A JP H01118716A
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- slit
- slits
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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】
［産業上の利用分野コ
本発明は回転ディスクのスリットを通過させた光を固定
スリットの各チャネル用スリット部と基準用光透過部と
を通過させ、光電変換し、光電変換した各チャネル用ス
リット部による各チャネル出力と基準透過部による基準
出力とを比較することにより各チャネルパルス出力を得
るオプティカルエンコーダに関する。
スリットの各チャネル用スリット部と基準用光透過部と
を通過させ、光電変換し、光電変換した各チャネル用ス
リット部による各チャネル出力と基準透過部による基準
出力とを比較することにより各チャネルパルス出力を得
るオプティカルエンコーダに関する。
［従来の技術］
第５図は従来のオプティカルエンコーダを示す構成図、
第６図（ａ） 、 （ｂ）はそれぞれ第５図の回転デ
ィスク２２と固定スリット１２とを詳細に示す説明図、
第７図（ａ） 、（ｂ） 、〜、（ｆ）は第５図の受光
素子４０からの信号を示す波形図、第８図は第５図の従
来例の回路基板５０の比較回路のパルス出力波形図であ
る。
第６図（ａ） 、 （ｂ）はそれぞれ第５図の回転デ
ィスク２２と固定スリット１２とを詳細に示す説明図、
第７図（ａ） 、（ｂ） 、〜、（ｆ）は第５図の受光
素子４０からの信号を示す波形図、第８図は第５図の従
来例の回路基板５０の比較回路のパルス出力波形図であ
る。
発光素子３０が組付けられた回路基板５０は、支柱６０
によりモータ８０に固定されている。受光素子４０は発
光素子３０に対向してモータ８０に固定され、受光素子
４０の前方には固定スリット１２が設けられている。回
転ディスク２２は、回路基板５０と固定スリット１２と
の間に位置するように、モータシャフト７０に取付けら
九、モータシャフト７０がモータ８０により回転される
のに伴い回転させられる。
によりモータ８０に固定されている。受光素子４０は発
光素子３０に対向してモータ８０に固定され、受光素子
４０の前方には固定スリット１２が設けられている。回
転ディスク２２は、回路基板５０と固定スリット１２と
の間に位置するように、モータシャフト７０に取付けら
九、モータシャフト７０がモータ８０により回転される
のに伴い回転させられる。
次に本従来例の動作について第７図（ａ）、（ｂ）、〜
、（ｆ）を参照して説明する。
、（ｆ）を参照して説明する。
回転ディスク２２は、円形をしており、その外周に沿っ
て連続する細いスリットからなるスリットＡＢ、と一周
に一個所だけ設けられたスリットＺｏとを有する。固定
スリット１２は、スリットＡＢＯ，Ｚ、を通した発光素
子３０の光を通過させるスリットＡ、Ｂ、ＲＷ％ Ｚを
存する。またスリットＡ、Ｂ、ＲＷ、Ｚの後方にはスリ
ットＡ、Ｂ、ＲＷ、Ｚのそれぞれに対応して受光素子４
０が設けられている。スリットＡとスリットＢとは、イ
ンクリメンタル用スリットであって、通過光量の変化が
相互に９０°位相をずらすように設定されている。基準
出力用のスリットＲＷはスリットＡ、Ｂとは異なり大き
な窓となっているので、回転ディスク２２の回転角には
あまり影りされず、はぼ一定の光景を通過させる。基準
位置検出用のスリットＺはスリットＺ。に対向したとき
光を通過させる。したがって通常は、回転ディスク２２
を通過した光はスリットＡ、Ｂ、ＲＷ、Ｚを通過し、そ
れぞれ対向する受光素子４０に、それぞれ第７図（ａ）
、 （ｂ） 、 （ｃ）に示すような出力を生起
させる。回路基板５０の比較回路は、スリットＡ、Ｂ、
Ｚによる出力をスリットＲＷによる出力と比較し、スリ
ットＡ、Ｂ％Ｚによる出力がスリットＲＷによる出力で
ある基準電圧を超えるのを検出してそれぞれパルス幅Ｔ
１゜、”ｒ２．、’ｒ、。のパルス出力を第８図のよう
に出力する。
て連続する細いスリットからなるスリットＡＢ、と一周
に一個所だけ設けられたスリットＺｏとを有する。固定
スリット１２は、スリットＡＢＯ，Ｚ、を通した発光素
子３０の光を通過させるスリットＡ、Ｂ、ＲＷ％ Ｚを
存する。またスリットＡ、Ｂ、ＲＷ、Ｚの後方にはスリ
ットＡ、Ｂ、ＲＷ、Ｚのそれぞれに対応して受光素子４
０が設けられている。スリットＡとスリットＢとは、イ
ンクリメンタル用スリットであって、通過光量の変化が
相互に９０°位相をずらすように設定されている。基準
出力用のスリットＲＷはスリットＡ、Ｂとは異なり大き
な窓となっているので、回転ディスク２２の回転角には
あまり影りされず、はぼ一定の光景を通過させる。基準
位置検出用のスリットＺはスリットＺ。に対向したとき
光を通過させる。したがって通常は、回転ディスク２２
を通過した光はスリットＡ、Ｂ、ＲＷ、Ｚを通過し、そ
れぞれ対向する受光素子４０に、それぞれ第７図（ａ）
、 （ｂ） 、 （ｃ）に示すような出力を生起
させる。回路基板５０の比較回路は、スリットＡ、Ｂ、
Ｚによる出力をスリットＲＷによる出力と比較し、スリ
ットＡ、Ｂ％Ｚによる出力がスリットＲＷによる出力で
ある基準電圧を超えるのを検出してそれぞれパルス幅Ｔ
１゜、”ｒ２．、’ｒ、。のパルス出力を第８図のよう
に出力する。
しかし、第１図から分るように、固定スリット１２と回
転ディスク２２との間のギャップ増大が、温度上昇によ
るモータシャフト７０の伸びやモータシャフト７０の負
荷側のスラスト荷重により、発生する。ギャップ増大が
発生すると、スリットＡ、Ｂ、Ｚによる出力は低下する
がスリットＲＷによる基準電圧はほとんど低下しないの
でスリットＡ、Ｂ、Ｚによる出力がスリットＲＷによる
出力を超える範囲は第７図（ｄ） 、 （ｅ） 、 （
ｆ）のように狭くなり、比較器の出力もパルス幅ＴＩ１
％ＴＩ２、ＴＩ３のように狭くなり、最悪の場合出力が
出なくなってしまう。また、発子素子３０の劣化によっ
ても同様なことが発生する。
転ディスク２２との間のギャップ増大が、温度上昇によ
るモータシャフト７０の伸びやモータシャフト７０の負
荷側のスラスト荷重により、発生する。ギャップ増大が
発生すると、スリットＡ、Ｂ、Ｚによる出力は低下する
がスリットＲＷによる基準電圧はほとんど低下しないの
でスリットＡ、Ｂ、Ｚによる出力がスリットＲＷによる
出力を超える範囲は第７図（ｄ） 、 （ｅ） 、 （
ｆ）のように狭くなり、比較器の出力もパルス幅ＴＩ１
％ＴＩ２、ＴＩ３のように狭くなり、最悪の場合出力が
出なくなってしまう。また、発子素子３０の劣化によっ
ても同様なことが発生する。
この問題を解決するために考えられたのが第９図（ａ）
、 （ｂ）で示された固定スリット１３と回転ディ
スク２３とを使用したオプティカルエンコーダであり、
第１０図（ａ） 、 （ｂ） 、（ｃ）はそれぞれその
動作を示す波形図である。
、 （ｂ）で示された固定スリット１３と回転ディ
スク２３とを使用したオプティカルエンコーダであり、
第１０図（ａ） 、 （ｂ） 、（ｃ）はそれぞれその
動作を示す波形図である。
回転ディスク２３のスリットＡＢ、を通過した発光素子
３０の光をスリットＡ”、Ａ−、Ｂ”、Ｂ−を通過させ
、スリットＺｏ′″、Ｚｏ−を通過した光をそれぞれス
リットＺゝ、２−を通過させて、スリットＡ”、Ａ−１
Ｂ＋、Ｂ−１Ｚ＋、Ｚ−のそれぞれに対応して設けられ
ている受光素子４０で通過させた光を受ける。この場合
、スリットＡ＋の出力とスリットＡ−の出力とは１８０
°位相が異なるように設定されており、２つの出力から
基準出力Ｒ１が設定されている。スリットＢゝの出力と
スリットＢ−の出力、スリットＺ＋の出力とスリットＺ
−の出力との関係も同様である。基慴電圧Ｒ＋ 、Ｒ２
、Ｒ３はそれぞれスリットＡ＋、Ａ−１、スリットＢ”
、Ｂ−、スリットｚ”、ｚ−の出力の平均として求めら
れているのでそれら出力が低下すれば基準電圧Ｒ，、Ｒ
２，Ｒ，も低下するのでパルス幅の変化は起こりにくく
なる。しかし、この場合は第６図（ｂ）の固定スリット
１２に比較して複雑になっている。
３０の光をスリットＡ”、Ａ−、Ｂ”、Ｂ−を通過させ
、スリットＺｏ′″、Ｚｏ−を通過した光をそれぞれス
リットＺゝ、２−を通過させて、スリットＡ”、Ａ−１
Ｂ＋、Ｂ−１Ｚ＋、Ｚ−のそれぞれに対応して設けられ
ている受光素子４０で通過させた光を受ける。この場合
、スリットＡ＋の出力とスリットＡ−の出力とは１８０
°位相が異なるように設定されており、２つの出力から
基準出力Ｒ１が設定されている。スリットＢゝの出力と
スリットＢ−の出力、スリットＺ＋の出力とスリットＺ
−の出力との関係も同様である。基慴電圧Ｒ＋ 、Ｒ２
、Ｒ３はそれぞれスリットＡ＋、Ａ−１、スリットＢ”
、Ｂ−、スリットｚ”、ｚ−の出力の平均として求めら
れているのでそれら出力が低下すれば基準電圧Ｒ，、Ｒ
２，Ｒ，も低下するのでパルス幅の変化は起こりにくく
なる。しかし、この場合は第６図（ｂ）の固定スリット
１２に比較して複雑になっている。
［発明が解決しようとする問題点］
Ｌ述した従来のオプティカルエンコーダは、固定スリッ
ト１２と回転ディスク２２間のギャップが変化すると回
路基板５０の出力のパルス幅も変化してしまうか、パル
ス幅の変化を少くさせたものは固定スリットが複雑であ
り、その固定スリットに対応する受光素子４０の数も多
くなり、電気回路も複雑であるという欠点がある。
ト１２と回転ディスク２２間のギャップが変化すると回
路基板５０の出力のパルス幅も変化してしまうか、パル
ス幅の変化を少くさせたものは固定スリットが複雑であ
り、その固定スリットに対応する受光素子４０の数も多
くなり、電気回路も複雑であるという欠点がある。
［問題点を解決するための手段］
本発明のオプティカルエンコーダは、基準用光透過部が
、各チャネル出力の平均値に対応する基準出力を独自で
または各チャネル出力のいずれかと協働して設定するた
めのスリットを有する。
、各チャネル出力の平均値に対応する基準出力を独自で
または各チャネル出力のいずれかと協働して設定するた
めのスリットを有する。
［作 用］
このように、基準用光通過部にスリットを設け、そのス
リットを通過した光で基準出力を設定することにより、
基準出力が各チャネルの出力に比例して変化する。つま
り、インクリメント用チャネルのスリットと同相および
逆相のスリットを基準用光透過部に設け、その通過光を
１個の受光素子で受ければそれら各チャネル出力の平均
値が求められるし、いずれかのインクリメント用チャネ
ルのスリットと逆相のスリットを設ければ、インクリメ
ント用チャネルのスリットによる出力と逆相のスリット
による出力とから平均値が求められる。そしてこれら平
均値は固定スリットの各チャネルの出力と比例して変化
するので、基準出力と各チャネル出力との比較結果によ
るパルス出力のパルス幅の変化は小さくなる゛。
リットを通過した光で基準出力を設定することにより、
基準出力が各チャネルの出力に比例して変化する。つま
り、インクリメント用チャネルのスリットと同相および
逆相のスリットを基準用光透過部に設け、その通過光を
１個の受光素子で受ければそれら各チャネル出力の平均
値が求められるし、いずれかのインクリメント用チャネ
ルのスリットと逆相のスリットを設ければ、インクリメ
ント用チャネルのスリットによる出力と逆相のスリット
による出力とから平均値が求められる。そしてこれら平
均値は固定スリットの各チャネルの出力と比例して変化
するので、基準出力と各チャネル出力との比較結果によ
るパルス出力のパルス幅の変化は小さくなる゛。
［実施例コ
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。
。
第１図（ａ） 、（ｂ）はそれぞれ本発明のオプティカ
ルエンコーダの第１の実施例に用いられる回転ディスク
２０と固定スリットｌＯとを示す説明図、第２図（ａ）
、（ｂ） 、 （ｃ）は第１の実施例の動作を示す波
形図である。
ルエンコーダの第１の実施例に用いられる回転ディスク
２０と固定スリットｌＯとを示す説明図、第２図（ａ）
、（ｂ） 、 （ｃ）は第１の実施例の動作を示す波
形図である。
本実施例は第６図（ｂ）の固定スリット１２の代りに固
定スリットＩＯを用いたものである。
定スリットＩＯを用いたものである。
回転ディスク２０は第６図の従来例のものと同じである
が、固定ディスクｌＯはスリットＲＷの代りにスリット
Ｒを有し、このスリットＲはスリットＡと逆相の出力を
発生させる。したがって、スリットＡ、Ｒによる出力の
平均をとれば、基準電圧ＲＶが得られこの基準電圧ＲＶ
とスリットＡ、Ｂ、Ｚによる出力を比較すれば各チャネ
ルのパルス出力が得られる。スリットＡによる出力の変
化に比例して基準電圧ＲＶも変化するので、パルス出力
のパルス幅変化が低減される。そして、用いられる受光
素子４０の数は第６図の従来例と変わらないことがわか
る。
が、固定ディスクｌＯはスリットＲＷの代りにスリット
Ｒを有し、このスリットＲはスリットＡと逆相の出力を
発生させる。したがって、スリットＡ、Ｒによる出力の
平均をとれば、基準電圧ＲＶが得られこの基準電圧ＲＶ
とスリットＡ、Ｂ、Ｚによる出力を比較すれば各チャネ
ルのパルス出力が得られる。スリットＡによる出力の変
化に比例して基準電圧ＲＶも変化するので、パルス出力
のパルス幅変化が低減される。そして、用いられる受光
素子４０の数は第６図の従来例と変わらないことがわか
る。
第３図は本発明の第２の実施例に用いられる固定スリッ
ト１１に形成されているスリットＲの詳細を示す説明図
、第４図（ａ） 、 （ｂ） 、（ｃ） 、 （ｄ）は
それぞれ第２の実施例の動作を示す波形である。
ト１１に形成されているスリットＲの詳細を示す説明図
、第４図（ａ） 、 （ｂ） 、（ｃ） 、 （ｄ）は
それぞれ第２の実施例の動作を示す波形である。
固定スリット１１のスリットＲには第１の実施例と異な
って４種のスリットａ＋、 −、ｂ“、ｂ−が設けられ
ている。スリットａ”、ａ−１ｂ”、ｂ−はそれぞれス
リットＡによる出力と同相、スリットＡによる出力と逆
相、スリットＢによる出力と同相、スリットＢによる出
力と逆相の出力を得るように設けられている。したがっ
て、これらスリットａ”、ａ−１ｂ”、ｂ−を通過した
光を１個の受光素子４０で受ければ、スリットａ”、ａ
−、ｂ”、ｂ−による出力の平均値に該当する基準電圧
ＲＶを得ることができる。この基準電圧ＲＶは第１の実
施例のものに比較してより直流に近くなり、各出力の誤
差がキャンセルされている。この基準電圧ＲＶと、スリ
ットＡ、Ｂ、Ｚによる出力とをそれぞれ比較すれば各チ
ャネルのパルス出力が得られる。そして、基準電圧ＲＶ
はスリットＡ、Ｈによる出力の平均値に対応しているか
ら、スリットＡ、Ｂによる出力の変化に比例して変化す
るのでパルス出力のパルス幅の変化も減少する。この場
合も受光素子４０の数は第６図の従来例のものと同じで
ある。
って４種のスリットａ＋、 −、ｂ“、ｂ−が設けられ
ている。スリットａ”、ａ−１ｂ”、ｂ−はそれぞれス
リットＡによる出力と同相、スリットＡによる出力と逆
相、スリットＢによる出力と同相、スリットＢによる出
力と逆相の出力を得るように設けられている。したがっ
て、これらスリットａ”、ａ−１ｂ”、ｂ−を通過した
光を１個の受光素子４０で受ければ、スリットａ”、ａ
−、ｂ”、ｂ−による出力の平均値に該当する基準電圧
ＲＶを得ることができる。この基準電圧ＲＶは第１の実
施例のものに比較してより直流に近くなり、各出力の誤
差がキャンセルされている。この基準電圧ＲＶと、スリ
ットＡ、Ｂ、Ｚによる出力とをそれぞれ比較すれば各チ
ャネルのパルス出力が得られる。そして、基準電圧ＲＶ
はスリットＡ、Ｈによる出力の平均値に対応しているか
ら、スリットＡ、Ｂによる出力の変化に比例して変化す
るのでパルス出力のパルス幅の変化も減少する。この場
合も受光素子４０の数は第６図の従来例のものと同じで
ある。
第２の実施例ではスリットＲにスリットａ＋、ａ”’、
ｂ”、ｂ−を設けたが、スリットａ＋、ａ−のみまたは
スリットｂ＋、ｂ−のみでもよいことは明らかである。
ｂ”、ｂ−を設けたが、スリットａ＋、ａ−のみまたは
スリットｂ＋、ｂ−のみでもよいことは明らかである。
−また、本発明を光フアイバエンコーダ（反射型、透過
型）に適用すれば、発受光素子、光ファイバの数、部品
数を削減でき、安価に製作でき、かつ小型の光フアイバ
エンコーダができ、反射型オプティカルエンコーダ、リ
ニアエンコーダ（反射型、透過型、光フアイバ型）にも
利用できる。
型）に適用すれば、発受光素子、光ファイバの数、部品
数を削減でき、安価に製作でき、かつ小型の光フアイバ
エンコーダができ、反射型オプティカルエンコーダ、リ
ニアエンコーダ（反射型、透過型、光フアイバ型）にも
利用できる。
［発明の効果コ
以上説明したように本発明は、基準用光透過部にスリッ
トを設け、そのスリットを通過した光を１個の受光素子
で受け、基準出力を設定することにより、基準出力が各
チャネルの出力と比例して変化するので、基準出力と各
チャネル出力との比較結果によるパルス出力のパルス幅
の変化は、受光素子の数を増加することなく、低減され
る効果がある。
トを設け、そのスリットを通過した光を１個の受光素子
で受け、基準出力を設定することにより、基準出力が各
チャネルの出力と比例して変化するので、基準出力と各
チャネル出力との比較結果によるパルス出力のパルス幅
の変化は、受光素子の数を増加することなく、低減され
る効果がある。
第１図は本発明のオプティカルエンコーダの第１の実施
例に用いられる回転ディスクと固定スリットとを示す説
明図、第２図（ａ） 、 （ｂ） 、 （ｃ）は第１の
実施例の動作を示す波形図、第３図は本発明の第２の実
施例に用いられる固定スリットを詳細に示す説明図、第
４図（ａ） 、 （ｂ） 、（ｃ）、（ｄ）は第２の実
施例の動作を示す波形図、第５図は従来のオプティカル
エンコーダを示す構成図、第６図（ａ） 、 （ｂ）は
従来例に用いられた回転ディスクと固定スリットとを示
す説明図、第７図（ａ） 、 （ｂ） 、 （ｃ） 、
（ｄ） 、 （ｅ） 、 （ｆ）は従来例の動作を示
す波形図、第８図は従来例の回路基板５０の正常なパル
ス出力を示す波形図、第９図は改善された従来例に用い
られた回転ディスクと固定スリットとを示す説明図、第
１０図は第９図（ａ）、（ｂ）の回転ディスク２３、固
定スリットＩ３を用いた従来例の動作を示す波形図であ
る。 １０．１１・・・固定スリット、 ２０・・・回転ディスク。
例に用いられる回転ディスクと固定スリットとを示す説
明図、第２図（ａ） 、 （ｂ） 、 （ｃ）は第１の
実施例の動作を示す波形図、第３図は本発明の第２の実
施例に用いられる固定スリットを詳細に示す説明図、第
４図（ａ） 、 （ｂ） 、（ｃ）、（ｄ）は第２の実
施例の動作を示す波形図、第５図は従来のオプティカル
エンコーダを示す構成図、第６図（ａ） 、 （ｂ）は
従来例に用いられた回転ディスクと固定スリットとを示
す説明図、第７図（ａ） 、 （ｂ） 、 （ｃ） 、
（ｄ） 、 （ｅ） 、 （ｆ）は従来例の動作を示
す波形図、第８図は従来例の回路基板５０の正常なパル
ス出力を示す波形図、第９図は改善された従来例に用い
られた回転ディスクと固定スリットとを示す説明図、第
１０図は第９図（ａ）、（ｂ）の回転ディスク２３、固
定スリットＩ３を用いた従来例の動作を示す波形図であ
る。 １０．１１・・・固定スリット、 ２０・・・回転ディスク。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 回転ディスクのスリットを通過させた光を固定スリット
の各チャネル用スリット部と基準用光透過部とを通過さ
せ、光電変換し、光電変換した各チャネル用スリット部
による各チャネル出力と基準透過部による基準出力とを
比較することにより各チャネルパルス出力を得るオプテ
ィカルエンコーダにおいて、 基準用光透過部が、各チャネル出力の平均値に対応する
基準出力を独自でまたは各チャネル出力のいずれかと協
働して設定するためのスリットを有することを特徴とす
るオプティカルエンコーダ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27468587A JPH01118716A (ja) | 1987-10-31 | 1987-10-31 | オプティカルエンコーダ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27468587A JPH01118716A (ja) | 1987-10-31 | 1987-10-31 | オプティカルエンコーダ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01118716A true JPH01118716A (ja) | 1989-05-11 |
Family
ID=17545133
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27468587A Pending JPH01118716A (ja) | 1987-10-31 | 1987-10-31 | オプティカルエンコーダ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01118716A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS593214A (ja) * | 1982-06-29 | 1984-01-09 | Yaskawa Electric Mfg Co Ltd | ロ−タリ−エンコ−ダ |
-
1987
- 1987-10-31 JP JP27468587A patent/JPH01118716A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS593214A (ja) * | 1982-06-29 | 1984-01-09 | Yaskawa Electric Mfg Co Ltd | ロ−タリ−エンコ−ダ |
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