JPH0321820A - 回転角エンコーダ - Google Patents
回転角エンコーダInfo
- Publication number
- JPH0321820A JPH0321820A JP1157793A JP15779389A JPH0321820A JP H0321820 A JPH0321820 A JP H0321820A JP 1157793 A JP1157793 A JP 1157793A JP 15779389 A JP15779389 A JP 15779389A JP H0321820 A JPH0321820 A JP H0321820A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- polarizing
- polarization
- angle encoder
- polarizing means
- light source
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Optical Transform (AREA)
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
本発明は回転に同期した周波数の電気信号を発生する回
転角エンコーダに関する． 従来の技術 第９図は、従来の回転角エンコーダの構戒図である．１
は回転軸、２は光源、３はスリソト円盤、４は光検出手
段である．回転軸１に固定されたスリット円盤３は、光
源２と光源２からでる光束を受ける光検出千段４との間
に置かれ、回転軸ｌの回転に伴って光検出手段４に入射
される光束を断続する．したがって光検出手段４からは
、回転に伴った周波数信号が出力されるものである（ｇ
４えば、ｒＮｅｗｔｏｎ別冊センサのすぺて１昭和６０
年４月号Ｐ．１７１■教育社）． 発明が解決しようとする課題 しかしながら上記の構成では、回転軸の偏心によってス
リットの位置が変化するために、出力に時間軸誤差（ジ
ッタ）が生じる欠点があった，！！！題を解決するため
の手段 上記ｉＩＩＩＩを解決するために、本発明は、光源と、
前記光源の光束を受け電気信号に変換する光検出手段と
、前記光源と前記光検出手段との光路中に設置された第
２の偏光手段と、回転軸に取り付けられた第１の偏光手
段とを具備している．さらに、本発明は、光源と、回転
軸に取り付けられた第１の偏光手段と、回転軸を中心と
した円周方向の位置によって異なる方向の偏光軸をもつ
第２の偏光手段と、この第２の偏光手段の中心軸上に中
心をもつ円の全周または半周上にほぼ等間隔に複数個並
べられた光検出手段とを具備している． 作用 本発明は、上記した構戊によって、回転軸の偏心の影響
を受けない回転角エンコーダを提供することができる． 実施例 第１図は、本発明の回転角エンコーダの一実施例を示す
構成図である．１は回転軸、２は光源、４は光検出手段
、５は第１の偏光手段、６は第２の偏光手段である．第
１の偏光手段５は回転軸１の回転に伴って、その偏光軸
が回転する。第２の偏光手段６は光検出手段４の直前に
ｌかれている．光源２から発生した光束は第１の偏光手
段５、第２の偏光手段６をとおり光検出手段４に入射す
る．光検出手段４に入射される光量は第１の偏光手段５
の偏光軸と第２の偏光手段６の偏光軸の間の角度をθと
するとＣＯＳ２θに比例する．すなわち、ＣＯＳ２θ一
（１＋ＣＯＳ （２θ））／２であるからその変動分は
ＣＯＳ （２θ）戚分となり、回転軸の一回転につき２
周期の戒分を取り出すことができる．この原理からわか
るように、出力はそれぞれの偏光軸の相対角度のみに依
存し回転軸の偏心などの位置ずれには影響されない．ま
た出力は正弦波であるので容易に電気的に分割して用い
ることができる． 第２図は本発明の第２の実施例を示す構成図であり、６
ａ，６ｂはそれぞれ第２の偏光手段、４ａ，４ｂはそれ
ぞれ第２の偏光手段に対応した光検出手段である．第２
の偏光手段６ａ，６ｂの偏光軸角度Φだけずらしてあり
、それに応じて光検出手段４ａ，４ｂの出力はΦ／２位
相がずれたものになる．すなわち、光検出手段４ａ
４ｂの出力の位相を調べれば容易に回転方向を判別する
ことができる． 第３図は本発明の第３の実施例であり、第２の偏光手段
は偏光ビームスプリンタ６ｃによる偏光分離手段によっ
て構成されている。光検出千段４ａ，４ｂは偏光ビーム
スプリッタ６ｃのそれぞれの光出口に配置されている。
転角エンコーダに関する． 従来の技術 第９図は、従来の回転角エンコーダの構戒図である．１
は回転軸、２は光源、３はスリソト円盤、４は光検出手
段である．回転軸１に固定されたスリット円盤３は、光
源２と光源２からでる光束を受ける光検出千段４との間
に置かれ、回転軸ｌの回転に伴って光検出手段４に入射
される光束を断続する．したがって光検出手段４からは
、回転に伴った周波数信号が出力されるものである（ｇ
４えば、ｒＮｅｗｔｏｎ別冊センサのすぺて１昭和６０
年４月号Ｐ．１７１■教育社）． 発明が解決しようとする課題 しかしながら上記の構成では、回転軸の偏心によってス
リットの位置が変化するために、出力に時間軸誤差（ジ
ッタ）が生じる欠点があった，！！！題を解決するため
の手段 上記ｉＩＩＩＩを解決するために、本発明は、光源と、
前記光源の光束を受け電気信号に変換する光検出手段と
、前記光源と前記光検出手段との光路中に設置された第
２の偏光手段と、回転軸に取り付けられた第１の偏光手
段とを具備している．さらに、本発明は、光源と、回転
軸に取り付けられた第１の偏光手段と、回転軸を中心と
した円周方向の位置によって異なる方向の偏光軸をもつ
第２の偏光手段と、この第２の偏光手段の中心軸上に中
心をもつ円の全周または半周上にほぼ等間隔に複数個並
べられた光検出手段とを具備している． 作用 本発明は、上記した構戊によって、回転軸の偏心の影響
を受けない回転角エンコーダを提供することができる． 実施例 第１図は、本発明の回転角エンコーダの一実施例を示す
構成図である．１は回転軸、２は光源、４は光検出手段
、５は第１の偏光手段、６は第２の偏光手段である．第
１の偏光手段５は回転軸１の回転に伴って、その偏光軸
が回転する。第２の偏光手段６は光検出手段４の直前に
ｌかれている．光源２から発生した光束は第１の偏光手
段５、第２の偏光手段６をとおり光検出手段４に入射す
る．光検出手段４に入射される光量は第１の偏光手段５
の偏光軸と第２の偏光手段６の偏光軸の間の角度をθと
するとＣＯＳ２θに比例する．すなわち、ＣＯＳ２θ一
（１＋ＣＯＳ （２θ））／２であるからその変動分は
ＣＯＳ （２θ）戚分となり、回転軸の一回転につき２
周期の戒分を取り出すことができる．この原理からわか
るように、出力はそれぞれの偏光軸の相対角度のみに依
存し回転軸の偏心などの位置ずれには影響されない．ま
た出力は正弦波であるので容易に電気的に分割して用い
ることができる． 第２図は本発明の第２の実施例を示す構成図であり、６
ａ，６ｂはそれぞれ第２の偏光手段、４ａ，４ｂはそれ
ぞれ第２の偏光手段に対応した光検出手段である．第２
の偏光手段６ａ，６ｂの偏光軸角度Φだけずらしてあり
、それに応じて光検出手段４ａ，４ｂの出力はΦ／２位
相がずれたものになる．すなわち、光検出手段４ａ
４ｂの出力の位相を調べれば容易に回転方向を判別する
ことができる． 第３図は本発明の第３の実施例であり、第２の偏光手段
は偏光ビームスプリンタ６ｃによる偏光分離手段によっ
て構成されている。光検出千段４ａ，４ｂは偏光ビーム
スプリッタ６ｃのそれぞれの光出口に配置されている。
すなわち、偏光ビームスブリッタ６ｃに入射された光束
は互いに９０度ずれた偏光或分に分離されるために、光
検出手段４ａ，４ｂの出力からは正確に９０度の位相差
をもつ信号を取り出すことができる。第２の偏光手段は
、図面に示す偏光ビームスプリツタに限らず、ブリュー
スター角を利用したもの、ニコルプリズム，グラントム
ソンプリズムなどの複屈折を利用したものなど多種の横
威が考えられる．第４図は本発明の第４の実施例であり
、第２の偏光手段が円周方向に異なる偏光軸を持つ場合
を示す．この様な偏光手段は、例えば第５図に示すよう
に半円状の偏光板を円錐状に巻くことによって作ること
ができる．この場合は上から見ると、偏光軸の方向は第
６図の様に、円周方向に場所によって変化する．このよ
うにして作られた円周方向に場所によって異なる方向の
偏光軸をもつ偏光手段６ｃの、中心軸上に中心をもつ円
の円周上に、ほぼ等間隔に複数個の光検出手段４が並べ
てある．このように構成することにより、光検出手段４
のそれぞれの光検出器の出力からは、第７図に示すよう
に回転角に応した多相の正弦波信号を取り出すことがで
きる．また、ヘラバタイトの針状結晶をアセチルセルロ
ーズの酢酸アミル中に分散させ、円錐状の型で押しだし
たりして、結晶の向きを揃えてやることによって第８図
の様に半径方向に偏光軸が向いた偏光板を作ることがで
きる．また、円錐状の偏光プリズムによってもこのよう
な偏光軸をもった偏光手段を構戊することができる。こ
の場合には、偏光軸は円周方向に一回転に二回変化する
ので光検出手段は偏光手段６Ｃの中心軸上に中心もつ円
の半周上にほぼ等間隔に並べれば良い．このような多相
の正弦波信号を用いることによって一回転あたりの波数
を容易に電気的に分割して増やすことができる． 発明の効果 以上のように、本発明によれば、第１の偏光手段、第２
の偏光手段を用いて第１の偏光手段の回転角を検出して
いるので回転軸の偏心に影響を受けない回転角エンコー
ダを提供することができる．
は互いに９０度ずれた偏光或分に分離されるために、光
検出手段４ａ，４ｂの出力からは正確に９０度の位相差
をもつ信号を取り出すことができる。第２の偏光手段は
、図面に示す偏光ビームスプリツタに限らず、ブリュー
スター角を利用したもの、ニコルプリズム，グラントム
ソンプリズムなどの複屈折を利用したものなど多種の横
威が考えられる．第４図は本発明の第４の実施例であり
、第２の偏光手段が円周方向に異なる偏光軸を持つ場合
を示す．この様な偏光手段は、例えば第５図に示すよう
に半円状の偏光板を円錐状に巻くことによって作ること
ができる．この場合は上から見ると、偏光軸の方向は第
６図の様に、円周方向に場所によって変化する．このよ
うにして作られた円周方向に場所によって異なる方向の
偏光軸をもつ偏光手段６ｃの、中心軸上に中心をもつ円
の円周上に、ほぼ等間隔に複数個の光検出手段４が並べ
てある．このように構成することにより、光検出手段４
のそれぞれの光検出器の出力からは、第７図に示すよう
に回転角に応した多相の正弦波信号を取り出すことがで
きる．また、ヘラバタイトの針状結晶をアセチルセルロ
ーズの酢酸アミル中に分散させ、円錐状の型で押しだし
たりして、結晶の向きを揃えてやることによって第８図
の様に半径方向に偏光軸が向いた偏光板を作ることがで
きる．また、円錐状の偏光プリズムによってもこのよう
な偏光軸をもった偏光手段を構戊することができる。こ
の場合には、偏光軸は円周方向に一回転に二回変化する
ので光検出手段は偏光手段６Ｃの中心軸上に中心もつ円
の半周上にほぼ等間隔に並べれば良い．このような多相
の正弦波信号を用いることによって一回転あたりの波数
を容易に電気的に分割して増やすことができる． 発明の効果 以上のように、本発明によれば、第１の偏光手段、第２
の偏光手段を用いて第１の偏光手段の回転角を検出して
いるので回転軸の偏心に影響を受けない回転角エンコー
ダを提供することができる．
第１図は本発明の第１の実施例における回転角エンコー
ダの構戒図、第２図は本発明の第２の実施例における回
転角エンコーダの構戒図、第３図は本発明の第３の実施
例における回転角エンコーダの構成図、第４図は本発明
の第４の実施例における回転角エンコーダの構戊図、第
５図は第４図に示す第２の偏光手段の作り方を示す説明
図、第６図，第８図は第４図に示す第２の偏光手段の偏
光軸の様子を示す説明図、第７図は光検出手段の出力を
示す波形図、第９図は従来の回転角エンコーダの構成図
である．
ダの構戒図、第２図は本発明の第２の実施例における回
転角エンコーダの構戒図、第３図は本発明の第３の実施
例における回転角エンコーダの構成図、第４図は本発明
の第４の実施例における回転角エンコーダの構戊図、第
５図は第４図に示す第２の偏光手段の作り方を示す説明
図、第６図，第８図は第４図に示す第２の偏光手段の偏
光軸の様子を示す説明図、第７図は光検出手段の出力を
示す波形図、第９図は従来の回転角エンコーダの構成図
である．
Claims (7)
- （１）光源と、前記光源から発せられる光束を受けて電
気信号に変換する光検出手段と、前記光源と前記光検出
手段との光路中に設置された第２の偏光手段と、回転軸
に取り付けられた第１の偏光手段とを具備する事を特徴
とする回転角エンコーダ。 - （２）第２の偏光手段は、それぞれ異なる方向の偏光軸
を有する複数個の偏光手段よりなり、光検出手段は前記
複数個の偏光手段に対応して複数個有することを特徴と
する請求項（１）記載の回転角エンコーダ。 - （３）第２の偏光手段は、偏光分離手段により構成され
、光検出手段はその各々の光出口に置かれることを特徴
とする請求項（１）記載の回転角エンコーダ。 - （４）光源と、回転軸に取り付けられた第１の偏光手段
と、円周方向の位置によって異なる方向の偏光軸をもつ
第２の偏光手段と、前記第２の偏光手段の中心軸上に中
心をもつ円の全周または半周上にほぼ等間隔に複数個並
べられた光検出手段とを具備し、前記第１の偏光手段と
前記第２の偏光手段は前記光源と前記光検出手段との光
路中に位置することを特徴とする回転角エンコーダ。 - （５）第２の偏光手段は、略円錐斜面形状または略円錐
台斜面形状に巻かれた偏光板であることを特徴とする請
求項（４）記載の回転角エンコーダ。 - （６）第２の偏光手段は、略円錘斜面形状または略円錘
台斜面形状でその偏光軸が半径方向の偏光板であること
を特徴とする請求項（４）記載の回転角エンコーダ。 - （７）第２の偏光手段は、略円錘状または略円錘台状の
偏光プリズムであることを特徴とする請求項（４）記載
の回転角エンコーダ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1157793A JPH0321820A (ja) | 1989-06-20 | 1989-06-20 | 回転角エンコーダ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1157793A JPH0321820A (ja) | 1989-06-20 | 1989-06-20 | 回転角エンコーダ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0321820A true JPH0321820A (ja) | 1991-01-30 |
Family
ID=15657412
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1157793A Pending JPH0321820A (ja) | 1989-06-20 | 1989-06-20 | 回転角エンコーダ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0321820A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001183122A (ja) * | 1999-10-12 | 2001-07-06 | Canon Inc | 光回転角検出装置及び回転検出装置及び光回転角検出方法 |
| JP2017198652A (ja) * | 2016-04-25 | 2017-11-02 | セイコーエプソン株式会社 | エンコーダーおよびロボット |
-
1989
- 1989-06-20 JP JP1157793A patent/JPH0321820A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001183122A (ja) * | 1999-10-12 | 2001-07-06 | Canon Inc | 光回転角検出装置及び回転検出装置及び光回転角検出方法 |
| JP2017198652A (ja) * | 2016-04-25 | 2017-11-02 | セイコーエプソン株式会社 | エンコーダーおよびロボット |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH06347293A (ja) | 回転検出装置及び回転検出用のスケール | |
| US20040151508A1 (en) | Grating interference type optical encoder | |
| EP4275017A1 (en) | Rotary position encoder based on polarization | |
| US4975570A (en) | Rotary encoder using multiple diffracted beams having co-incident paths | |
| JP2683117B2 (ja) | エンコーダー | |
| JPH05157583A (ja) | ロータリーエンコーダ | |
| TW202400970A (zh) | 旋轉編碼器 | |
| JP2586122B2 (ja) | ロータリーエンコーダ | |
| JPH0283428A (ja) | 自動複屈折測定装置 | |
| US3384754A (en) | Position measuring device employing a rotating reflecting polyhedron to superimpose the reflection of a first raster onto a second raster,and photocells for detecting the resulatant movement | |
| JPH0321819A (ja) | 絶対回転角エンコーダ | |
| JPS62200225A (ja) | ロ−タリ−エンコ−ダ− | |
| JPH0462003B2 (ja) | ||
| JPS6082808A (ja) | 角度検出装置 | |
| JPH0462004B2 (ja) | ||
| TW202215010A (zh) | 編碼器裝置 | |
| JP3937593B2 (ja) | 変位情報検出装置 | |
| JP2000241143A (ja) | 角度センサ | |
| JPH07117426B2 (ja) | 光学式エンコーダー | |
| US5140240A (en) | Encoder | |
| JPH045142B2 (ja) | ||
| SU1350491A1 (ru) | Датчик активного контрол к станку дл центрировани наконечников соединителей волоконных световодов | |
| JPH0429571A (ja) | 回転検出器付きモータ | |
| SU1174886A1 (ru) | Автоколлиматор | |
| JPH051925A (ja) | 格子干渉型変位検出装置 |