JPH04115122A - 光学式エンコーダ - Google Patents
光学式エンコーダInfo
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- JPH04115122A JPH04115122A JP2236791A JP23679190A JPH04115122A JP H04115122 A JPH04115122 A JP H04115122A JP 2236791 A JP2236791 A JP 2236791A JP 23679190 A JP23679190 A JP 23679190A JP H04115122 A JPH04115122 A JP H04115122A
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- 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 移動あるいは回転する物体の位置速度、加速
度等を検出する光学式エンコーダに関するものである。
度等を検出する光学式エンコーダに関するものである。
従来の技術
従来の光学式エンコーダとして（表 例えは 特開平１
−１９９１１５号公報に記載のものがある。
−１９９１１５号公報に記載のものがある。
第９図１よ この従来の光学式エンコーダの構成図を示
すものであり、 １は光源 ２はコリメータレンズ、
３は回転ディス久 ４は固定マス久 ５は受光素子、
６は波形整形回路である。
すものであり、 １は光源 ２はコリメータレンズ、
３は回転ディス久 ４は固定マス久 ５は受光素子、
６は波形整形回路である。
第９図の構成の光学式エンコーダについて、その動作を
以下に説明する。
以下に説明する。
光源１から発した光束はコリメータレンズ２で平行光に
されて回転ディスク３上に照射され そのうちの回転デ
ィスク３上のスリットと固定マスク４上のスリットを貫
通した光を受光素子５で受光して光電変換し 波形整形
回路６より電気信号として出力すム 光源１から見た回転ディスク３上のスリットと固定マス
ク４上のスリットの重なり具合いは 回転ディスク３の
回転に伴１．ｋ はぼ重なり合う状態と殆ど重なり合
わない２つの状態の間を滑らかに変化する。それに応じ
て、波形整形回路６からは正弦波状信号が出力され こ
の信号に基づき回転位置 速度、加速度等を検出するこ
とか出来る。
されて回転ディスク３上に照射され そのうちの回転デ
ィスク３上のスリットと固定マスク４上のスリットを貫
通した光を受光素子５で受光して光電変換し 波形整形
回路６より電気信号として出力すム 光源１から見た回転ディスク３上のスリットと固定マス
ク４上のスリットの重なり具合いは 回転ディスク３の
回転に伴１．ｋ はぼ重なり合う状態と殆ど重なり合
わない２つの状態の間を滑らかに変化する。それに応じ
て、波形整形回路６からは正弦波状信号が出力され こ
の信号に基づき回転位置 速度、加速度等を検出するこ
とか出来る。
発明が解決しようとする課題
しかしながら前記の構成で高分解能の検出を行なうには
回転ディスク３上のスリットを微小ピッチで形成せね
ばならない等の困難がある。
回転ディスク３上のスリットを微小ピッチで形成せね
ばならない等の困難がある。
また 装置の組み立てにおいて、回転ディスク３上のス
リットと固定マスク４のスリット並びに固定マスク４の
スリットと受光素子５の２組の位置合わせを必要とする
。そのたム邑然に部品精度、組立調整精度か厳しくなる
。
リットと固定マスク４のスリット並びに固定マスク４の
スリットと受光素子５の２組の位置合わせを必要とする
。そのたム邑然に部品精度、組立調整精度か厳しくなる
。
更に 光変調部として回転ディスク３と固定マスク４の
２種類のスリット板が必要とし この２枚のスリット板
を光学式エンコーダの軸方向に配設するため装置の薄形
化が困難であ４ 本発明はかかる点に鑑へ 回転あるいは移動する１枚の
基板のみで光変調部を構成することて高密度の回転信号
を得るとともに 組み立て上の調整箇所を低減し か２
軸方向の薄型化を図った光学式エンコーダを提供する
事を目的とする。
２種類のスリット板が必要とし この２枚のスリット板
を光学式エンコーダの軸方向に配設するため装置の薄形
化が困難であ４ 本発明はかかる点に鑑へ 回転あるいは移動する１枚の
基板のみで光変調部を構成することて高密度の回転信号
を得るとともに 組み立て上の調整箇所を低減し か２
軸方向の薄型化を図った光学式エンコーダを提供する
事を目的とする。
課題を解決するための手段
本発明（よ 光源と、この光源からの出射される光束を
略平行化する平行光化手段と、ガラスあるいは樹脂等の
透明基板上にレンズ部を一定ピッチで形成してなるレン
ズアレイ基板と、このレンズアレイ基板のレンズ部の後
側焦点位置近傍に配置した光検出器とを備えた事を特徴
とする光学式エンコーダである。
略平行化する平行光化手段と、ガラスあるいは樹脂等の
透明基板上にレンズ部を一定ピッチで形成してなるレン
ズアレイ基板と、このレンズアレイ基板のレンズ部の後
側焦点位置近傍に配置した光検出器とを備えた事を特徴
とする光学式エンコーダである。
作用
前記した構成によれＩＬ レンズアレイ基板に入射し
た平行光（よ レンズ部では光検出器上に集光され レ
ンズ部外では光検出器上に平行入射するという特性をも
つ。一方、前記レンズアレイ基板の移動あるいは回転に
伴いレンズ部の光軸と光検出器の中心には位置ずれが発
生し 光検出器の受光光量は変化する。この受光光量の
変化からレンズ部形成周期よりも高密度の周期信号を抹
これか収 位置 速度、加速度等を検出できるもので
あも 実施例 以下、本発明の光学式エンコーダの第１の実施例を第１
図〜第４図に基づき説明する。
た平行光（よ レンズ部では光検出器上に集光され レ
ンズ部外では光検出器上に平行入射するという特性をも
つ。一方、前記レンズアレイ基板の移動あるいは回転に
伴いレンズ部の光軸と光検出器の中心には位置ずれが発
生し 光検出器の受光光量は変化する。この受光光量の
変化からレンズ部形成周期よりも高密度の周期信号を抹
これか収 位置 速度、加速度等を検出できるもので
あも 実施例 以下、本発明の光学式エンコーダの第１の実施例を第１
図〜第４図に基づき説明する。
第１図は 本発明の光学式エンコーダの第１の実施例の
構成図である。
構成図である。
第１図において、 １０は光源 １１は光源ｌＯから出
射された光を平行光に変換するコリメータレンズである
。 １２（よ 例えばガラスあるいはポリカーボネイト
樹脂等の円盤状の透明基板の一円周上に レンズ部りを
一定ピッチで形成したレンズアレイ基板である。このレ
ンズアレイ基板１２（よ 例えばモータの回転軸のよう
な回転部材（図示せず）に適宜固定され その中心の周
りに回転可能である。 １３はレンズアレイ基板１２の
レンズ部りの後側焦平面上に配置された光検出器 １４
は光検出器１３の出力信号を波形整形する波形整形回路
であａ 第２図は レンズアレイ基板１２の回転に伴う、基板上
に形成されたレンズ部りと光検出器Ｉ３との相対位置の
変化を、第１図のＣ矢視方向から見て示した説明図であ
る。
射された光を平行光に変換するコリメータレンズである
。 １２（よ 例えばガラスあるいはポリカーボネイト
樹脂等の円盤状の透明基板の一円周上に レンズ部りを
一定ピッチで形成したレンズアレイ基板である。このレ
ンズアレイ基板１２（よ 例えばモータの回転軸のよう
な回転部材（図示せず）に適宜固定され その中心の周
りに回転可能である。 １３はレンズアレイ基板１２の
レンズ部りの後側焦平面上に配置された光検出器 １４
は光検出器１３の出力信号を波形整形する波形整形回路
であａ 第２図は レンズアレイ基板１２の回転に伴う、基板上
に形成されたレンズ部りと光検出器Ｉ３との相対位置の
変化を、第１図のＣ矢視方向から見て示した説明図であ
る。
第３図（よ 第２図に示した相対位置変化に対応して、
光検出器１３の出力信号波形がどの様に変化するかの説
明図である。
光検出器１３の出力信号波形がどの様に変化するかの説
明図である。
まｔニ 第４図は波形整形回路１４により第３図の信号
を整形して得られる回転信号の説明図である。
を整形して得られる回転信号の説明図である。
な抵 第２図および第３図において、光検出器１３は説
明の都合上Ｓｌ、Ｓ２の２つの独立した検出部から構成
されているものとじへ 第２図（ａ）では レンズアレイ基板１２上の１つのレ
ンズ部の光軸と光検出器１３の検出部Ｓ１の中心とが一
致しており、かつレンズ部とレンズ部の間は検出部Ｓ２
に対応している状態を示している。
明の都合上Ｓｌ、Ｓ２の２つの独立した検出部から構成
されているものとじへ 第２図（ａ）では レンズアレイ基板１２上の１つのレ
ンズ部の光軸と光検出器１３の検出部Ｓ１の中心とが一
致しており、かつレンズ部とレンズ部の間は検出部Ｓ２
に対応している状態を示している。
また 第２図（ａ）中の光束Ａ、 Ｂと（友 それぞ
れ 検出部Ｓ１、Ｓ２に向かう光束であムさて、光束Ａ
（よ レンズ部の後ろ側照平面に位置する検出部Ｓｌ上
にすべて集束される。またレンズ部とレンズ部の間に位
置する検出部Ｓ２に向かう光束Ｂ ＩＬ すべて検出
部Ｓ２上に平行入射される。
れ 検出部Ｓ１、Ｓ２に向かう光束であムさて、光束Ａ
（よ レンズ部の後ろ側照平面に位置する検出部Ｓｌ上
にすべて集束される。またレンズ部とレンズ部の間に位
置する検出部Ｓ２に向かう光束Ｂ ＩＬ すべて検出
部Ｓ２上に平行入射される。
本実施例では 検出部Ｓ１、Ｓ２の面積は等しく設定し
ているので、この状態では検出部５ＬＳ２に入射する光
量は等しく、従って各検出部からの出力も等しいものと
なる。
ているので、この状態では検出部５ＬＳ２に入射する光
量は等しく、従って各検出部からの出力も等しいものと
なる。
この状態での検出部Ｓｌと検出部Ｓ２の出力を、基準状
態すなわち１としてそれぞれ第３図（ａ）、（ｂ）に示
している。
態すなわち１としてそれぞれ第３図（ａ）、（ｂ）に示
している。
第３図の横軸（ミ レンズアレイ基板１２と光検出器１
３との相対位置変化量であり、レンズアレイ基板１２上
のレンズ部の形成周期（ピッチ）を単位として表してい
る。そして、相対位置変化量０とは上記の位置関係をさ
す。
３との相対位置変化量であり、レンズアレイ基板１２上
のレンズ部の形成周期（ピッチ）を単位として表してい
る。そして、相対位置変化量０とは上記の位置関係をさ
す。
第２図（ｂ）ｉＬ 第２図（ａ）の状態からレンズア
レイ基板１２が回転し レンズ部の光軸と検出部Ｓ１の
中心とが約１／８周期ずれた状態を示している。
レイ基板１２が回転し レンズ部の光軸と検出部Ｓ１の
中心とが約１／８周期ずれた状態を示している。
第２図（ａ）の状態において光検出器Ｓ１、Ｓ２に入射
する光量を基準とすれば 同図（ｂ）の場合に（よ 光
検出部Ｓ１へ入射する光量は増加ＬＳ２に入射する光量
を減少する。
する光量を基準とすれば 同図（ｂ）の場合に（よ 光
検出部Ｓ１へ入射する光量は増加ＬＳ２に入射する光量
を減少する。
節板 光検出部Ｓ１で（よ 光束Ａのうちの光束Ａ１は
レンズ部からはずれるものの検出部Ｓｌ上には平行入射
される。光束Ａから光束Ａ１を除いた残りの光束（表
レンズ部を通過して同様に検出部Ｓ１に入射する。結果
光束Ａはすべて検出部Ｓ１に入射することになる。
レンズ部からはずれるものの検出部Ｓｌ上には平行入射
される。光束Ａから光束Ａ１を除いた残りの光束（表
レンズ部を通過して同様に検出部Ｓ１に入射する。結果
光束Ａはすべて検出部Ｓ１に入射することになる。
一人 光束への外側の光束Ａ、 ２ ｉＬ 移動して
きたレンズ部で集束されて検出部Ｓｌ上に照射される。
きたレンズ部で集束されて検出部Ｓｌ上に照射される。
節板 レンズアレイ基板１２の上記の回転によって、検
出部Ｓ１への光の入射量が光束Ａ２分だけ増加し出力が
増大する。
出部Ｓ１への光の入射量が光束Ａ２分だけ増加し出力が
増大する。
逆（二 検出部Ｓ２で（よ 光束Ｂのうちの光束Ｂ１（
よ 移動してきたレンズ部に入射し検出部Ｓ２外に集束
されるので、検出部Ｓ２には入射されなＩ、％従って、
検出部Ｓ２の出力（上 図中の光束Ｂ１の光量が検出部
Ｓ２からずれる分だけ減少する。
よ 移動してきたレンズ部に入射し検出部Ｓ２外に集束
されるので、検出部Ｓ２には入射されなＩ、％従って、
検出部Ｓ２の出力（上 図中の光束Ｂ１の光量が検出部
Ｓ２からずれる分だけ減少する。
次に 第２図（ｃ）ｌ；Ｌ 更にレンズアレイ基板１
２の回転が進へ レンズ部の光軸と検出部Ｓ１の中心と
が１／４周期ずれた状態を示している。
２の回転が進へ レンズ部の光軸と検出部Ｓ１の中心と
が１／４周期ずれた状態を示している。
この状態よりわずかに手詠 すなわ敷１／４周期よりわ
ずかに小さい量だけずれた状態で（よレンズ部の光軸が
まだ検出部Ｓｌ上にあるのて レンズ部に入射する全光
量は検出部Ｓｌ上に集束することになる。すなわ板 光
束Ａに加えて、光束Ａの約１／２の光量に相当する光束
Ａ２が検出部Ｓ１上に集束されるので、検出部Ｓ１への
入射光量は基準状態（第２図（ａ））のほぼ１、５倍と
なる。
ずかに小さい量だけずれた状態で（よレンズ部の光軸が
まだ検出部Ｓｌ上にあるのて レンズ部に入射する全光
量は検出部Ｓｌ上に集束することになる。すなわ板 光
束Ａに加えて、光束Ａの約１／２の光量に相当する光束
Ａ２が検出部Ｓ１上に集束されるので、検出部Ｓ１への
入射光量は基準状態（第２図（ａ））のほぼ１、５倍と
なる。
一方 検出部Ｓ２で（よ 光束Ｂのう板 その約１／２
の光量に相当する光束Ｂ１が検出部Ｓ２からずれるので
、検出部Ｓ２の光量は基準状態の約０．５倍となも これらの状態での検出部Ｓ１および検出部Ｓ２の信号出
力を、各々第３図（ａ）、 （ｂ）中に２３で示す。
の光量に相当する光束Ｂ１が検出部Ｓ２からずれるので
、検出部Ｓ２の光量は基準状態の約０．５倍となも これらの状態での検出部Ｓ１および検出部Ｓ２の信号出
力を、各々第３図（ａ）、 （ｂ）中に２３で示す。
次に 第２図（ｃ）の状態かられずかに位置ずれが進む
と、すなわち１／４周期よりわずかに大きくずれた状態
では 検出部Ｓ１上にはもはやレンズ部の光軸は存在し
ないのでレンズ部に入射した光は一切検出部Ｓ１に入射
しなｌ、％ 節板 光束Ａのう叛 その約１／２の光
量を有する光束Ａ１は検出部Ｓ１には入射しないことと
なる。
と、すなわち１／４周期よりわずかに大きくずれた状態
では 検出部Ｓ１上にはもはやレンズ部の光軸は存在し
ないのでレンズ部に入射した光は一切検出部Ｓ１に入射
しなｌ、％ 節板 光束Ａのう叛 その約１／２の光
量を有する光束Ａ１は検出部Ｓ１には入射しないことと
なる。
逆に検出部Ｓ２上にはレンズ部の光軸が達する。
その結果 光束Ｂに加えて、光束Ｂのほぼ１／２の光量
を有する光束Ｂ１も検出部Ｓ２上に集束される。
を有する光束Ｂ１も検出部Ｓ２上に集束される。
その結果 １／４周期のずれを境にして、各検出部の受
光量は急変する。節板 検出部Ｓ１の受光量は基準状態
の約１．５倍から約０．５倍にまで急激に減少する。
光量は急変する。節板 検出部Ｓ１の受光量は基準状態
の約１．５倍から約０．５倍にまで急激に減少する。
逆に 検出部Ｓ２の受光量は基準状態の約０． ５倍か
ら約１．５倍へと急増する。
ら約１．５倍へと急増する。
これらの状態を各々第３図（ａ）、 （ｂ）中に２５で
示しな 次に 第２図（ｄ）はレンズ部の光軸と検出部Ｓ１の中
心が約３／８周期ずれた状態を示している。
示しな 次に 第２図（ｄ）はレンズ部の光軸と検出部Ｓ１の中
心が約３／８周期ずれた状態を示している。
この場合も基準状態と比較して、光束Ａ１ に相当する
光量性だけ検出部Ｓ１の出力は低下する力交 ２５と比
べるとその低下量は第３図に２７で示したように少ない
。
光量性だけ検出部Ｓ１の出力は低下する力交 ２５と比
べるとその低下量は第３図に２７で示したように少ない
。
また 検出部Ｓ２の出力（よ 基準状態と比較して光束
Ｂ１に相当する光量分だけ増加する力丈 ２５と比べる
とその増加量は第３図中に２７で示したように小さｌ、
％ 第２図（ｅ）はレンズ部の光軸と検出部Ｓ１の中心が１
／２周期ずれた状態を示している。この状態は 第２図
（ａ）に示した基準状態が反転した状態に対応すも 従
って、第３図に２７で示したように再びＳ１出九Ｓ２出
力ともに基準状態と同様に１の値を持つ。
Ｂ１に相当する光量分だけ増加する力丈 ２５と比べる
とその増加量は第３図中に２７で示したように小さｌ、
％ 第２図（ｅ）はレンズ部の光軸と検出部Ｓ１の中心が１
／２周期ずれた状態を示している。この状態は 第２図
（ａ）に示した基準状態が反転した状態に対応すも 従
って、第３図に２７で示したように再びＳ１出九Ｓ２出
力ともに基準状態と同様に１の値を持つ。
以後、 】／２周期から１周期まで？！ 第２図（ａ
）〜第２図（ｅ）に図示した１／２周期までの検出部Ｓ
１と検出部Ｓ２との関係を逆転させて考えればよしも 従って、検出部Ｓ１と検出部Ｓ２の出力は各々第３図に
示したごとく、位相が互いに反転し か２周期がレンズ
部形成周期と等しい周期信号が得られも また これら
の周期信号に（よ 第３図に図示したごとくレンズ形成
周期の１／４周期と３／４周肌 すなわち１周期当り２
箇所の出力急変部２４、２９が存在する。
）〜第２図（ｅ）に図示した１／２周期までの検出部Ｓ
１と検出部Ｓ２との関係を逆転させて考えればよしも 従って、検出部Ｓ１と検出部Ｓ２の出力は各々第３図に
示したごとく、位相が互いに反転し か２周期がレンズ
部形成周期と等しい周期信号が得られも また これら
の周期信号に（よ 第３図に図示したごとくレンズ形成
周期の１／４周期と３／４周肌 すなわち１周期当り２
箇所の出力急変部２４、２９が存在する。
そこで、検出部Ｓ１あるいは検出部Ｓ２のいずれかの出
力信号から上記の２４、２９の２箇所の出力急変部を、
公知の信号立ち上がり、立ち下がり検出回路を用いて検
出すると、第３図の信号から第４図の回転信号が得られ
る。従って、この実施例における光検出器（よ 必ずし
もＳｌ、Ｓ２の２つの独立した検圧部を用いる事なく回
転信号を得ることができる。しかしなか収 複数の独立
した検出部の出力を平均化処理する事で、信号のＳ／Ｎ
比を向上できるという作用効果をあげる事が可能となム 以上のように本実施例によれば 移動または回転するガ
ラス基板上あるいは樹脂基板上にレンズ部を一定ピッチ
で形成してなるレンズアレイ基板に平行光を入射させ、
レンズアレイ基板のレンズ部の後側焦点面に配置した
光検出器の信号を整形する事で、レンズ形成周期の倍密
度周期の高密度回転信号を得る事ができる。
力信号から上記の２４、２９の２箇所の出力急変部を、
公知の信号立ち上がり、立ち下がり検出回路を用いて検
出すると、第３図の信号から第４図の回転信号が得られ
る。従って、この実施例における光検出器（よ 必ずし
もＳｌ、Ｓ２の２つの独立した検圧部を用いる事なく回
転信号を得ることができる。しかしなか収 複数の独立
した検出部の出力を平均化処理する事で、信号のＳ／Ｎ
比を向上できるという作用効果をあげる事が可能となム 以上のように本実施例によれば 移動または回転するガ
ラス基板上あるいは樹脂基板上にレンズ部を一定ピッチ
で形成してなるレンズアレイ基板に平行光を入射させ、
レンズアレイ基板のレンズ部の後側焦点面に配置した
光検出器の信号を整形する事で、レンズ形成周期の倍密
度周期の高密度回転信号を得る事ができる。
また 従来例の光学式エンコーダのように回転ディスク
と固定スリットという２種類のスリット板を用いる必要
がないので、部品精度および組み立て・調整精度が緩和
される。さらに 光学式エンコーダの軸方向の薄型化が
図れる。
と固定スリットという２種類のスリット板を用いる必要
がないので、部品精度および組み立て・調整精度が緩和
される。さらに 光学式エンコーダの軸方向の薄型化が
図れる。
な耘 本実施例では 回転型の光学式エンコーダとして
説明した力丈 レンズアレイを直線状に形成することで
リニア型の光学式エンコーダとしても上記と同様の効果
を得ることができる。
説明した力丈 レンズアレイを直線状に形成することで
リニア型の光学式エンコーダとしても上記と同様の効果
を得ることができる。
第５図（！、本発明の光学式エンコーダの第２の実施例
の構成図である。第５図において、 ｌＯは光緑 １１
は光源１０から出射された光を平行光に変換するコリメ
ータレンズ １２はガラスあるいはポリカーボネイト等
の樹脂の円盤上番ミ レンズ部を略図−円周上に一定
ピッチで形成したレンズアレイ基板であり、例えばモー
タの回転軸のような回転部材に固着されている。
の構成図である。第５図において、 ｌＯは光緑 １１
は光源１０から出射された光を平行光に変換するコリメ
ータレンズ １２はガラスあるいはポリカーボネイト等
の樹脂の円盤上番ミ レンズ部を略図−円周上に一定
ピッチで形成したレンズアレイ基板であり、例えばモー
タの回転軸のような回転部材に固着されている。
１５はレンズアレイ基板１２のレンズ部の後側焦平面上
に配置された５ＩＳ２の２つの独立した検出部から成る
光検出器 １６は光検出部Ｓｌ、Ｓ２からの２つの出力
信号を合成する信号合成回路１７は信号合成回路１６の
出力をしきい値処理するしきい値処理回路を各々示す。
に配置された５ＩＳ２の２つの独立した検出部から成る
光検出器 １６は光検出部Ｓｌ、Ｓ２からの２つの出力
信号を合成する信号合成回路１７は信号合成回路１６の
出力をしきい値処理するしきい値処理回路を各々示す。
以上のように構成された本実施例の動作を、第５皿 第
２図 第３図および第６図〜第８図を用いて説明する。
２図 第３図および第６図〜第８図を用いて説明する。
第６図は信号合成回路１６の動作説明を行なうために示
した その出力波形図である。第７図はしきい値処理回
路の構成図である。第８図（よ しきい値処理回路の動
作を説明するために示したその出力波形図である。
した その出力波形図である。第７図はしきい値処理回
路の構成図である。第８図（よ しきい値処理回路の動
作を説明するために示したその出力波形図である。
第５図のレンズアレイ基板１２の回転に伴う光検出部５
ＬＳ２の受光量の変化（よ 本発明の第１の実施例にお
けると同様で第３図に示すものとなる。
ＬＳ２の受光量の変化（よ 本発明の第１の実施例にお
けると同様で第３図に示すものとなる。
そして、本実施例では このｓ１出カとｓ２出カを、信
号合成回路１６により半周期毎に切り替えて第６図に示
す出力波形を得も 挿板 第６図中に示したよう潰 １
／２周期目でＳｌがら８２に切り替え、 ３／４周期目
で８２から８１に切り替えることで第６図の出力波形が
得られる。
号合成回路１６により半周期毎に切り替えて第６図に示
す出力波形を得も 挿板 第６図中に示したよう潰 １
／２周期目でＳｌがら８２に切り替え、 ３／４周期目
で８２から８１に切り替えることで第６図の出力波形が
得られる。
この切り替えタイミングの検出（よ 例え（戯 本発明
の第１の実施例における信号の立ち上かり、立ち下がり
検出回路を用いればよい。
の第１の実施例における信号の立ち上かり、立ち下がり
検出回路を用いればよい。
この合成出力波形（よ 第６図に図示したように鋸波状
の波形となる。
の波形となる。
次に この鋸波状の波形から回転出力を得るしきい値処
理回路の構成を第７図に示す。図中のコンパレータ１〜
Ｎ Ｉｉ、第６図の鋸波状波形の出力値０． ５〜１．
５をＮ段階に量子化した値を比較基準値すなわちしき
い値として有するコンパレータであり、例えば コンパ
レータ１は０． ５〜（ｏ、 ５＋ｌ／Ｎ）の出力に
対応するものである。
理回路の構成を第７図に示す。図中のコンパレータ１〜
Ｎ Ｉｉ、第６図の鋸波状波形の出力値０． ５〜１．
５をＮ段階に量子化した値を比較基準値すなわちしき
い値として有するコンパレータであり、例えば コンパ
レータ１は０． ５〜（ｏ、 ５＋ｌ／Ｎ）の出力に
対応するものである。
これらのＮ個のコンパレータは入力信号に対して並列に
接続されている。従って、 ０．５〜１゜５まで直線的
に変化する鋸波状波形の１サイクルを入力すると、第８
図に示す様にＮ個のパルスを得る事かできる。従って、
図示したようにレンズアレイ基板１２上のレンズ部の形
成周期のＮ倍の高密度回転信号を得ることができる。
接続されている。従って、 ０．５〜１゜５まで直線的
に変化する鋸波状波形の１サイクルを入力すると、第８
図に示す様にＮ個のパルスを得る事かできる。従って、
図示したようにレンズアレイ基板１２上のレンズ部の形
成周期のＮ倍の高密度回転信号を得ることができる。
本発明の第２の実施例によれは 第１の実施例の効果に
加えて、 １枚のレンズアレイ基板か収第１の実施例と
比較してＮ／２倍の高密度信号を得ることができる。
加えて、 １枚のレンズアレイ基板か収第１の実施例と
比較してＮ／２倍の高密度信号を得ることができる。
な耘 本実施例で（よ 回転型の光学式エンコーダとし
て説明した力＼ レンズアレイを直線状に形成すること
でリニア型の光学式エンコーダとしても上記と同様の効
果を得ることができる。
て説明した力＼ レンズアレイを直線状に形成すること
でリニア型の光学式エンコーダとしても上記と同様の効
果を得ることができる。
発明の詳細
な説明したよう（ミ 本発明によれば 回転あるいは移
動する１枚のレンズアレイ基板のみで光変調部が形成さ
れ 高密度の回転信号を得ることかできると共心ヘ
調整箇所を低減し かつ、軸方向の薄型化を図った光学
式エンコーダを提供する事ができ、その実用的効果は大
きい。
動する１枚のレンズアレイ基板のみで光変調部が形成さ
れ 高密度の回転信号を得ることかできると共心ヘ
調整箇所を低減し かつ、軸方向の薄型化を図った光学
式エンコーダを提供する事ができ、その実用的効果は大
きい。
第１図は本発明の光学式エンコーダの第１の実施例の構
成図 第２図は同実施例の動作説明医第３＠ 第４図は
同実施例における出力信号の波形図、第５図は本発明の
第２の実施例の構成図、第６図は同実施例の信号合成回
路の出力信号の波形図、第７図は同実施例のしきい値処
理回路の構成図、第８図は同実施例の回転信号の波形図
、第９図は従来例の光学式エンコーダの構成図である。 １０・・・光源、 １１−・・コリメータレンズ、 １
２・・・レンズアレイ基板、１３・・・光検出器、１４
・・・信号処理回路、１５・・・光検出器、１６・・・
信号合成回路、１７・・・しきい値処理回路。 代理人の氏名 弁理士 小鍜冶 明 ばか２名第１図 第 図 ５１出Ｄ ５２出力 ！ ／！Ｉ莫月（〔ソナノ 第 図 出Ｔ１壇号 ０．２５ 周期（Ｕ″ツヂ ノ 図 コン１ぐし−９１ 工
成図 第２図は同実施例の動作説明医第３＠ 第４図は
同実施例における出力信号の波形図、第５図は本発明の
第２の実施例の構成図、第６図は同実施例の信号合成回
路の出力信号の波形図、第７図は同実施例のしきい値処
理回路の構成図、第８図は同実施例の回転信号の波形図
、第９図は従来例の光学式エンコーダの構成図である。 １０・・・光源、 １１−・・コリメータレンズ、 １
２・・・レンズアレイ基板、１３・・・光検出器、１４
・・・信号処理回路、１５・・・光検出器、１６・・・
信号合成回路、１７・・・しきい値処理回路。 代理人の氏名 弁理士 小鍜冶 明 ばか２名第１図 第 図 ５１出Ｄ ５２出力 ！ ／！Ｉ莫月（〔ソナノ 第 図 出Ｔ１壇号 ０．２５ 周期（Ｕ″ツヂ ノ 図 コン１ぐし−９１ 工
Claims (2)
- （１）光源と、前記光源から出射される光束を略平行化
する平行光化手段と、透明基板上にレンズを一定ピッチ
で形成してなるレンズアレイ基板と、前記レンズアレイ
基板上の前記レンズの後側焦点位置近傍に配置した光検
出器とを備えた事を特徴とする光学式エンコーダ。 - （２）光源と、前記光源からの出射される光束を略平行
化する平行光化手段と、透明基板上にレンズを一定ピッ
チで形成してなるレンズアレイ基板と、前記レンズアレ
イ基板上の前記レンズの後側焦点位置近傍に配置した２
つの独立した光検出部から成る光検出器と、前記２つの
独立した検出部の出力信号を合成する信号合成回路とを
備えた事を特徴とする光学式エンコーダ。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2236791A JPH087082B2 (ja) | 1990-09-05 | 1990-09-05 | 光学式エンコーダ |
| US07/753,181 US5153437A (en) | 1990-09-05 | 1991-08-30 | Optical encoder having a transparent lens plate with an array of lenses |
| CA002050385A CA2050385C (en) | 1990-09-05 | 1991-08-30 | Optical encoder |
| EP91114708A EP0474149B1 (en) | 1990-09-05 | 1991-08-31 | Optical encoder |
| DE69111943T DE69111943T2 (de) | 1990-09-05 | 1991-08-31 | Optische Kodiereinrichtung. |
| KR1019910015496A KR940008195B1 (ko) | 1990-09-05 | 1991-09-05 | 광학식 부호기 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2236791A JPH087082B2 (ja) | 1990-09-05 | 1990-09-05 | 光学式エンコーダ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04115122A true JPH04115122A (ja) | 1992-04-16 |
| JPH087082B2 JPH087082B2 (ja) | 1996-01-29 |
Family
ID=17005848
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2236791A Expired - Fee Related JPH087082B2 (ja) | 1990-09-05 | 1990-09-05 | 光学式エンコーダ |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5153437A (ja) |
| EP (1) | EP0474149B1 (ja) |
| JP (1) | JPH087082B2 (ja) |
| KR (1) | KR940008195B1 (ja) |
| CA (1) | CA2050385C (ja) |
| DE (1) | DE69111943T2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07167677A (ja) * | 1993-12-15 | 1995-07-04 | Nippon Hikyumen Lens Kk | エンコーダ |
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| US5368291A (en) * | 1993-04-30 | 1994-11-29 | Calcomp, Inc. | Media stripper mechanism |
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| US5854483A (en) * | 1996-10-25 | 1998-12-29 | Tseng; Hsin-Te | Method and system for reading encoded optical signals and forming square wave signals therefrom |
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| DE19848068C2 (de) | 1997-10-23 | 2001-02-08 | Siemens Ag | Vorrichtung zur Drehmomentmessung an rotierenden Drehwellen |
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| JPH11201779A (ja) * | 1998-01-07 | 1999-07-30 | Fanuc Ltd | 光学式エンコーダ |
| CA2236772C (en) * | 1998-06-02 | 2003-07-29 | Ching Shun Wang | Focusing-type calculating means |
| US6396042B1 (en) | 1999-10-19 | 2002-05-28 | Raytheon Company | Digital laser image recorder including delay lines |
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| US6563581B1 (en) | 2000-07-14 | 2003-05-13 | Applera Corporation | Scanning system and method for scanning a plurality of samples |
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| JP4650361B2 (ja) * | 2006-07-14 | 2011-03-16 | ヤマハ株式会社 | 光学系シャッタ体 |
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| CN103823281B (zh) * | 2014-02-27 | 2016-06-29 | 珠海保税区光联通讯技术有限公司 | 多通道光接收组件 |
| DE102021112648B4 (de) | 2021-05-17 | 2024-12-24 | Sick Ag | Gebervorrichtung und Verfahren zur Bestimmung einer kinematischen Größe einer Relativbewegung |
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| JPH01199115A (ja) * | 1988-02-04 | 1989-08-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光電式エンコーダ |
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| US5073710A (en) * | 1989-09-21 | 1991-12-17 | Copal Company Limited | Optical displacement detector including a displacement member's surface having a diffractive pattern and a holographic lens pattern |
-
1990
- 1990-09-05 JP JP2236791A patent/JPH087082B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1991
- 1991-08-30 CA CA002050385A patent/CA2050385C/en not_active Expired - Fee Related
- 1991-08-30 US US07/753,181 patent/US5153437A/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-08-31 DE DE69111943T patent/DE69111943T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1991-08-31 EP EP91114708A patent/EP0474149B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-09-05 KR KR1019910015496A patent/KR940008195B1/ko not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0474149B1 (en) | 1995-08-09 |
| EP0474149A3 (en) | 1994-06-15 |
| DE69111943D1 (de) | 1995-09-14 |
| CA2050385A1 (en) | 1992-03-06 |
| DE69111943T2 (de) | 1996-04-11 |
| EP0474149A2 (en) | 1992-03-11 |
| JPH087082B2 (ja) | 1996-01-29 |
| US5153437A (en) | 1992-10-06 |
| KR920006745A (ko) | 1992-04-28 |
| KR940008195B1 (ko) | 1994-09-08 |
| CA2050385C (en) | 1994-11-22 |
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