JPH0318238B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0318238B2 JPH0318238B2 JP55081648A JP8164880A JPH0318238B2 JP H0318238 B2 JPH0318238 B2 JP H0318238B2 JP 55081648 A JP55081648 A JP 55081648A JP 8164880 A JP8164880 A JP 8164880A JP H0318238 B2 JPH0318238 B2 JP H0318238B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical
- section
- light
- pulses
- signal
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- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、機械的変位量を光のコード信号に
変換し、ある距離を隔てた場所に伝送する光学パ
ルス式デイジタル変換装置に関するものである。
変換し、ある距離を隔てた場所に伝送する光学パ
ルス式デイジタル変換装置に関するものである。
従来、機械的変位量を光のコード信号に変換
し、ある距離を隔てた場所に伝送するデイジタル
トランスジユーサとしては、アブソリユート方式
とインクリメンタル方式があり、アブソリユート
方式のものとしては、光学式ロータリエンコー
ダ、光学式風向計（気象観測システム）、信号伝
送装置等がある。
し、ある距離を隔てた場所に伝送するデイジタル
トランスジユーサとしては、アブソリユート方式
とインクリメンタル方式があり、アブソリユート
方式のものとしては、光学式ロータリエンコー
ダ、光学式風向計（気象観測システム）、信号伝
送装置等がある。
これらは、機械的変位量を光学コード板を用い
て光のコード信号に変換する変調原理は全て同じ
である。しかし、光源、コード信号伝送法におい
て次のような３種の違いがある。
て光のコード信号に変換する変調原理は全て同じ
である。しかし、光源、コード信号伝送法におい
て次のような３種の違いがある。
(1) 光学式ロータリエンコーダは、光フアイバを
使用していないため電線で各部を結合してい
る。ビツト数に比例したＥ／Ｏ（電気／光）変
換素子、Ｏ／Ｅ（光／電気）変換素子を必要と
し、光源は連続光である。
使用していないため電線で各部を結合してい
る。ビツト数に比例したＥ／Ｏ（電気／光）変
換素子、Ｏ／Ｅ（光／電気）変換素子を必要と
し、光源は連続光である。
(2) 光学式風向計、信号伝送装置は、光フアイバ
を用いて各部を結合している。また、ビツト数
に比例したＯ／Ｅ変換素子を必要とし、さら
に、光源を分岐して用いる場合は高パワーの
Ｅ／Ｏ変換素子を必要とする。光源としては連
続光である。
を用いて各部を結合している。また、ビツト数
に比例したＯ／Ｅ変換素子を必要とし、さら
に、光源を分岐して用いる場合は高パワーの
Ｅ／Ｏ変換素子を必要とする。光源としては連
続光である。
(3) 信号伝送装置は、光フアイバを用いて各部を
結合するとともに光の波長差（色）を用いるた
め、光フアイバで光のコード信号の波長多重化
伝送ができる。しかし、光分岐装置（プリズ
ム）、光フイルタおよびビツト数に比例した
Ｏ／Ｅ変換素子を必要とする。光源としては連
続光である。
結合するとともに光の波長差（色）を用いるた
め、光フアイバで光のコード信号の波長多重化
伝送ができる。しかし、光分岐装置（プリズ
ム）、光フイルタおよびビツト数に比例した
Ｏ／Ｅ変換素子を必要とする。光源としては連
続光である。
上述した従来のデイジタルトランスデユーサで
は、光源として連続光を用いており、発光素子の
性能劣化、寿命短縮、消費電力の増大等の問題が
ある。また、受信部ではトランスデユーサ部から
伝送される信号がパラレル信号であるため、信号
分解能（ビツト数）に比例したＯ／Ｅ変換素子と
コネクタの数を必要とし、他のデイジタル信号系
とのインターフエスに不適なものとなり、経済性
および装置の小型化に対する問題等があつた。
は、光源として連続光を用いており、発光素子の
性能劣化、寿命短縮、消費電力の増大等の問題が
ある。また、受信部ではトランスデユーサ部から
伝送される信号がパラレル信号であるため、信号
分解能（ビツト数）に比例したＯ／Ｅ変換素子と
コネクタの数を必要とし、他のデイジタル信号系
とのインターフエスに不適なものとなり、経済性
および装置の小型化に対する問題等があつた。
この発明は上記の点にかんがみなされたもの
で、原理的にアブソリユート方式の各ビツトに対
応する光源に一定時間間隔のずれた光パルスを用
いて上記各問題を全て解消したものである。以
下、この発明について説明する。
で、原理的にアブソリユート方式の各ビツトに対
応する光源に一定時間間隔のずれた光パルスを用
いて上記各問題を全て解消したものである。以
下、この発明について説明する。
第１図はこの発明の一実施例を示す構成図で、
時間遅れのある光パラレルパルスを送出する光源
部１０、光を導波する送光用光フアイバ部２０、
トランスデユーサ部３０、受信用光フアイバ部４
０、および受信部５０とで構成されている。トラ
ンスデユーサ部３０は透過型を一例として示して
あるが、反射型も同様に構成される。
時間遅れのある光パラレルパルスを送出する光源
部１０、光を導波する送光用光フアイバ部２０、
トランスデユーサ部３０、受信用光フアイバ部４
０、および受信部５０とで構成されている。トラ
ンスデユーサ部３０は透過型を一例として示して
あるが、反射型も同様に構成される。
光源部１０は、パルスを送出する発振素子１
１、ゲートを開けて同期パルスと分解能数に対応
したパルス数を送出するゲート回路１２、光シリ
アルパルス列を時間遅れのある光パラレルパルス
に配分するデマルチプレクサ素子１３、各パルス
を各各光パルスに変換し、送出するＥ／Ｏ変換素
子１４で構成されている。
１、ゲートを開けて同期パルスと分解能数に対応
したパルス数を送出するゲート回路１２、光シリ
アルパルス列を時間遅れのある光パラレルパルス
に配分するデマルチプレクサ素子１３、各パルス
を各各光パルスに変換し、送出するＥ／Ｏ変換素
子１４で構成されている。
送光用光フアイバ部２０はＥ／Ｏ変換素子１４
の数に応じた数の光フアイバ線から構成される。
の数に応じた数の光フアイバ線から構成される。
トランスデユーサ部３０は、送光用光フアイバ
部２０から光を受け発光する所要ビツト数に対応
した数（図示では８ビツト）だけ設けられた発光
部３１、発光部３１のそれぞれの発光をしぼるス
リツト板３２、このスリツト板３２を通過した光
をコードに応じ通過、遮断させ光信号に変換して
出力する光学コード板３３、機械的入力変位量を
光学コード板３３に伝える機械的入力軸３４、光
のコード信号を受光し、受信用光フアイバ部４０
へ送出する受光部３５で構成されている。なお、
光学コード板３３は透明板にコードに応じ光を遮
断する膜が設けられている。
部２０から光を受け発光する所要ビツト数に対応
した数（図示では８ビツト）だけ設けられた発光
部３１、発光部３１のそれぞれの発光をしぼるス
リツト板３２、このスリツト板３２を通過した光
をコードに応じ通過、遮断させ光信号に変換して
出力する光学コード板３３、機械的入力変位量を
光学コード板３３に伝える機械的入力軸３４、光
のコード信号を受光し、受信用光フアイバ部４０
へ送出する受光部３５で構成されている。なお、
光学コード板３３は透明板にコードに応じ光を遮
断する膜が設けられている。
受信用光フアイバ部４０は受光部３５からの光
パラレルパルスコード信号を光フアイバ自身で混
合するか、または光結合器を用いて混合し、光の
シリアルパルスコード信号として送信するため、
機械的に１本の光フアイバ線から構成される。
パラレルパルスコード信号を光フアイバ自身で混
合するか、または光結合器を用いて混合し、光の
シリアルパルスコード信号として送信するため、
機械的に１本の光フアイバ線から構成される。
受信部５０は、受信用光フアイバ部４０から光
のコード信号を受信するＯ／Ｅ変換素子５１、同
期パルスを検出し、ゲートを開く同期パルス検出
およびゲート回路（以下単にゲート回路という）
５２、シリアルコード信号をパラレルに配分する
Ｓ／Ｐ（直列／並列）変換素子５３、出力信号を
送出する受信部出力回路５４とで構成されてい
る。
のコード信号を受信するＯ／Ｅ変換素子５１、同
期パルスを検出し、ゲートを開く同期パルス検出
およびゲート回路（以下単にゲート回路という）
５２、シリアルコード信号をパラレルに配分する
Ｓ／Ｐ（直列／並列）変換素子５３、出力信号を
送出する受信部出力回路５４とで構成されてい
る。
この発明の特徴は、トランスデユーサ部３０へ
与える光源として時間遅れのある光パルスを用い
ること、この光パルスを光学コード板３３で光の
コード信号に変調すること、光のパラレルパルス
コード信号を受信用光フアイバ部４０で光のシリ
アルパルスコード信号に混合すること、このシリ
アルパルスコード信号を１個のＯ／Ｅ変換素子５
１で電気信号に変換し、それをＳ／Ｐ変換素子５
３でパラレルに配分し、デイジタル出力信号を得
ることである。また、他のデイジタル信号系と結
合して用いる場合は、前記光のシリアルパルスコ
ード信号の状態で結合でき、１個のＯ／Ｅ変換素
子を必要とするのみであり、インターフエースが
非常に容易になることである。以下、第２図〜第
４図の波形図を参照して第１図の動作を説明す
る。
与える光源として時間遅れのある光パルスを用い
ること、この光パルスを光学コード板３３で光の
コード信号に変調すること、光のパラレルパルス
コード信号を受信用光フアイバ部４０で光のシリ
アルパルスコード信号に混合すること、このシリ
アルパルスコード信号を１個のＯ／Ｅ変換素子５
１で電気信号に変換し、それをＳ／Ｐ変換素子５
３でパラレルに配分し、デイジタル出力信号を得
ることである。また、他のデイジタル信号系と結
合して用いる場合は、前記光のシリアルパルスコ
ード信号の状態で結合でき、１個のＯ／Ｅ変換素
子を必要とするのみであり、インターフエースが
非常に容易になることである。以下、第２図〜第
４図の波形図を参照して第１図の動作を説明す
る。
第２図ａに示すのは、発振素子１１の出力波形
であり、ビツト数に対応するパルス数の送出でき
るように、第２図ｂのように時間T0の幅を有す
るゲート波をゲート回路１２で発生する。デマル
チプレクサ素子１３は前記ゲート回路１２を通過
した第２図ｃに示すパレスを時間遅れのある光パ
ラレルパルスとし、各々Ｅ／Ｏ変換素子１４で光
パルスに変換し、第２図ｄの同期パルスPS、第１
トラツク入力光パルスP1、……、第５トラツク
光パルスP5として、トランスデユーサ部３０へ
送出する。なお、この波形図は簡単のため第１〜
第５トラツクの場合としてある。
であり、ビツト数に対応するパルス数の送出でき
るように、第２図ｂのように時間T0の幅を有す
るゲート波をゲート回路１２で発生する。デマル
チプレクサ素子１３は前記ゲート回路１２を通過
した第２図ｃに示すパレスを時間遅れのある光パ
ラレルパルスとし、各々Ｅ／Ｏ変換素子１４で光
パルスに変換し、第２図ｄの同期パルスPS、第１
トラツク入力光パルスP1、……、第５トラツク
光パルスP5として、トランスデユーサ部３０へ
送出する。なお、この波形図は簡単のため第１〜
第５トラツクの場合としてある。
なお、一般的に、同期パルスが１ビツト、分解
能が12ビツトの場合を考えるなら従来の連続発光
素子に比較して１／12×４の発光時間となり消費電 力は約1/50、寿命は約50倍となることが見込まれ
る。
能が12ビツトの場合を考えるなら従来の連続発光
素子に比較して１／12×４の発光時間となり消費電 力は約1/50、寿命は約50倍となることが見込まれ
る。
トランスデユーサ部３０では、第３図ａに示す
ようにトランスデユーサ部３０への光パラレルパ
ルスを、第３ｂのような光学コード板３３の機械
的入力で透過または遮断等の変調をして第３図ｃ
のPS，P1，P4，P5，（P2，P3は遮断）のように光
のパラレルパルスコード信号とし、受信用光フア
イバ部４０へ伝送する。
ようにトランスデユーサ部３０への光パラレルパ
ルスを、第３ｂのような光学コード板３３の機械
的入力で透過または遮断等の変調をして第３図ｃ
のPS，P1，P4，P5，（P2，P3は遮断）のように光
のパラレルパルスコード信号とし、受信用光フア
イバ部４０へ伝送する。
受信用光フアイバ部４０では、光フアイバ自身
の混合、光結合器を用いて第３図ｄのような光の
シリアルパルスコード信号とし、受信部５０へ伝
送する。
の混合、光結合器を用いて第３図ｄのような光の
シリアルパルスコード信号とし、受信部５０へ伝
送する。
受信部５０では、第４図ｂに示すように光のシ
リアルパルスコード信号をＯ／Ｅ変換素子５１で
受信変換し、第４図ｄに示す同期信号PSを検出
し、ゲート回路５２で第４図ｃに示すようなある
定められた時間T0の間ゲートを開き、シリアル
パルスコード信号を取り入れ、それをＳ／Ｐ変換
素子５３でパラレルパルスコード信号に変換し、
受信部出力回路５４で第４図ｅに示すようなデイ
ジタル出力信号P′1〜P′5を得る。なお、第４図ａ
は第２図ａと同じく発振素子１１を出力波形であ
る。
リアルパルスコード信号をＯ／Ｅ変換素子５１で
受信変換し、第４図ｄに示す同期信号PSを検出
し、ゲート回路５２で第４図ｃに示すようなある
定められた時間T0の間ゲートを開き、シリアル
パルスコード信号を取り入れ、それをＳ／Ｐ変換
素子５３でパラレルパルスコード信号に変換し、
受信部出力回路５４で第４図ｅに示すようなデイ
ジタル出力信号P′1〜P′5を得る。なお、第４図ａ
は第２図ａと同じく発振素子１１を出力波形であ
る。
上記の実施例における伝送精度について考察す
ると、静的伝送精度は、従来のデイジタルトラン
スジユーサと同じくトランスデユーサ部３０の光
学コード板３３の分解能および光のコード信号化
の正確さによつて決まる。光学コード板３３が静
止しているのであるから、光源に用いる光パルス
P1〜P5の時間遅れは問題とならず、従来の光源
として連続光を用いたトランスデユーサ精度と同
じ精度が得られる。また、動的伝送精度は光学コ
ード板３３に時間に対する機械的変位量から生ず
る光のコード信号の正確さとパルス検知能力から
決まる。したがつて、光学コード板３３の時間に
対する機械的変位量が小さく最下位（最小分解
能）のビツトの変化速度が、光源として用いる光
のパラレルパルス速度に比較して無視できる範囲
内であるなら、光学コード板３３は静止している
とみなせるので、動的伝送精度は従来装置と同じ
精度となる。
ると、静的伝送精度は、従来のデイジタルトラン
スジユーサと同じくトランスデユーサ部３０の光
学コード板３３の分解能および光のコード信号化
の正確さによつて決まる。光学コード板３３が静
止しているのであるから、光源に用いる光パルス
P1〜P5の時間遅れは問題とならず、従来の光源
として連続光を用いたトランスデユーサ精度と同
じ精度が得られる。また、動的伝送精度は光学コ
ード板３３に時間に対する機械的変位量から生ず
る光のコード信号の正確さとパルス検知能力から
決まる。したがつて、光学コード板３３の時間に
対する機械的変位量が小さく最下位（最小分解
能）のビツトの変化速度が、光源として用いる光
のパラレルパルス速度に比較して無視できる範囲
内であるなら、光学コード板３３は静止している
とみなせるので、動的伝送精度は従来装置と同じ
精度となる。
以下詳細に説明したように、この発明は光源と
して時間遅れのある光パラレルパルスを用い、こ
れをドランスデユーサ部の光学コード板で機械的
変位量に応じ変調し、この変調された光パラレル
パルスのコード信号を混合して光シリアルパルス
のコード信号として受信部に伝え、受信部で前記
光シリアルパルスのコード信号をデイジタル信号
に変換するようにしたので、受信部では１個の受
光素子で受信でき、しかも光源はパルスであるた
め、従来の連続発光の光源に比較して消費電力を
大幅に低減でき、かつ、寿命を著るしく大きくす
ることができる。
して時間遅れのある光パラレルパルスを用い、こ
れをドランスデユーサ部の光学コード板で機械的
変位量に応じ変調し、この変調された光パラレル
パルスのコード信号を混合して光シリアルパルス
のコード信号として受信部に伝え、受信部で前記
光シリアルパルスのコード信号をデイジタル信号
に変換するようにしたので、受信部では１個の受
光素子で受信でき、しかも光源はパルスであるた
め、従来の連続発光の光源に比較して消費電力を
大幅に低減でき、かつ、寿命を著るしく大きくす
ることができる。
かようにこの発明は、デイジタル信号系との結
合や、高分解能装置に適した光学パルス式デイジ
タル変換装置を提供できる利点がある。
合や、高分解能装置に適した光学パルス式デイジ
タル変換装置を提供できる利点がある。
第１図はこの発明の一実施例を示す構成図、第
２図、第３図、第４図は第１図の実施例の要部の
波形をそれぞれ示す図である。 図中、１０は光学部、１１は発振素子、１２は
ゲート回路、１３はデマルチプレクサ、１４は
Ｅ／Ｏ変換素子、２０は送光用光フアイバ部、３
０はトランスデユーサ部、３１は発光部、３２は
スリツト板、３３は光学コード板、３４は機械的
入力軸、３５は受光部、４０は受信用光フアイバ
部、５０は受信部、５１はＯ／Ｅ変換素子、５２
はゲート回路、５３はＳ／Ｐ変換素子、５４は受
信部出力回路である。
２図、第３図、第４図は第１図の実施例の要部の
波形をそれぞれ示す図である。 図中、１０は光学部、１１は発振素子、１２は
ゲート回路、１３はデマルチプレクサ、１４は
Ｅ／Ｏ変換素子、２０は送光用光フアイバ部、３
０はトランスデユーサ部、３１は発光部、３２は
スリツト板、３３は光学コード板、３４は機械的
入力軸、３５は受光部、４０は受信用光フアイバ
部、５０は受信部、５１はＯ／Ｅ変換素子、５２
はゲート回路、５３はＳ／Ｐ変換素子、５４は受
信部出力回路である。
Claims (1)
- １ 時間遅れのある光パラレルパルスを発生する
光源部と、この光源部からの光パラレルパルスを
個々に伝送する送光用光フアイバ部と、機械的入
力変位量に対しその変位量に対応して変位してそ
の位置により前記送光用光フアイバ部からの光パ
ラレルパルスを個々に透過または遮断して変調を
加える光学コード板を備えたトランスデユーサ部
と、このトランスデユーサ部の光パラレルパルス
コード信号を混合して光のシリアルパルスコード
信号として伝送する受信用光フアイバ部と、前記
光のシリアルパルスコード信号を受信しデイジタ
ル信号に変換する受信部とで構成したことを特徴
とする光学パルス式デイジタル変換装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8164880A JPS576998A (en) | 1980-06-17 | 1980-06-17 | Optical pulse type digital transducer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8164880A JPS576998A (en) | 1980-06-17 | 1980-06-17 | Optical pulse type digital transducer |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS576998A JPS576998A (en) | 1982-01-13 |
| JPH0318238B2 true JPH0318238B2 (ja) | 1991-03-12 |
Family
ID=13752151
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8164880A Granted JPS576998A (en) | 1980-06-17 | 1980-06-17 | Optical pulse type digital transducer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS576998A (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS494663A (ja) * | 1972-05-04 | 1974-01-16 |
-
1980
- 1980-06-17 JP JP8164880A patent/JPS576998A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS576998A (en) | 1982-01-13 |
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