JPH0441851B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0441851B2 JPH0441851B2 JP60265338A JP26533885A JPH0441851B2 JP H0441851 B2 JPH0441851 B2 JP H0441851B2 JP 60265338 A JP60265338 A JP 60265338A JP 26533885 A JP26533885 A JP 26533885A JP H0441851 B2 JPH0441851 B2 JP H0441851B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- slit
- rotating shaft
- slit plate
- plates
- rotation
- 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.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
- H03M1/00—Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
- H03M1/12—Analogue/digital converters
- H03M1/22—Analogue/digital converters pattern-reading type
- H03M1/24—Analogue/digital converters pattern-reading type using relatively movable reader and disc or strip
- H03M1/28—Analogue/digital converters pattern-reading type using relatively movable reader and disc or strip with non-weighted coding
- H03M1/30—Analogue/digital converters pattern-reading type using relatively movable reader and disc or strip with non-weighted coding incremental
- H03M1/301—Constructional details of parts relevant to the encoding mechanism, e.g. pattern carriers, pattern sensors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Optical Transform (AREA)
- Analogue/Digital Conversion (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
本発明は、例えば移動ピツチセンサ等に用いら
れ回転軸の回転角を検出するためのロータリーエ
ンコーダに関するものである。
れ回転軸の回転角を検出するためのロータリーエ
ンコーダに関するものである。
〈従来の技術〉
従来のこの種のロータリーエンコーダは、第６
図に示すように、発光ダイオードから成る発光部
１とフオトダイオードから成る受光部２との間
に、弧状板にスリツト３ａが等間隔に形成された
固定スリツト板３と、回転ローラ４に軸着され円
板の周縁部に等間隔に且つ放射状に多数のスリツ
ト５ａが形成された回転スリツト板５が配置され
た構成になつている。そして、回転ローラ４の回
転により一体に回転される回転スリツト板５の各
スリツト５ａが、第７図ａ図に示すように固定ス
リツト板３のスリツト３ａに合致した時に、発光
部１から発せられている光が各スリツト３ａ，５
ａを通つて受光部２で受光され、又両スリツト板
３，５の各スリツト３ａ，５ａが第７図ｂ図に示
すような相対位置になつた時には、発光部１の光
は完全に遮断されて受光部２には全く受光されな
い。このように回転スリツト板５の回転により発
光部１の光が通過したり、遮断されたりし、これ
を受光する受光部２において光の通過および遮断
状態を光電変換して電気信号として出力し、この
電気信号により回転ローラ４の回転角を検出する
ものである。この受光部２から出力される電気信
号について詳述すると、第８図ａ図に示す両スリ
ツト板３，５の各スリツト３ａ，５ａが完全に合
致した状態から可動スリツト板５が同図に矢印で
示す右方向に回転すると、同ｂ，ｃ図に示す状態
に移行するに従つて、第９図に示すように各スリ
ツト３ａ，５ａを通過する光量が漸次減少してい
き、同ｃ図に示す状態において光が完全に遮断さ
れ、更に同ｄ，ｅ図の状態に移行するに従つて通
過光量が漸次増大していき、同ｅ図に示す状態で
光量が最大となる。即ち、両スリツト板３，５の
各スリツト３ａ，５ａが合致した状態から次に各
スリツト３ａ，５ａが合致するまでの同ｅ図に示
すＨの期間における受光部２の出力信号は第９図
に示すような波形となり、完全な無出力状態が１
回生じる。尚、第９図のａ〜ｅは第８図ａ〜ｅ図
の各位置を示す。
図に示すように、発光ダイオードから成る発光部
１とフオトダイオードから成る受光部２との間
に、弧状板にスリツト３ａが等間隔に形成された
固定スリツト板３と、回転ローラ４に軸着され円
板の周縁部に等間隔に且つ放射状に多数のスリツ
ト５ａが形成された回転スリツト板５が配置され
た構成になつている。そして、回転ローラ４の回
転により一体に回転される回転スリツト板５の各
スリツト５ａが、第７図ａ図に示すように固定ス
リツト板３のスリツト３ａに合致した時に、発光
部１から発せられている光が各スリツト３ａ，５
ａを通つて受光部２で受光され、又両スリツト板
３，５の各スリツト３ａ，５ａが第７図ｂ図に示
すような相対位置になつた時には、発光部１の光
は完全に遮断されて受光部２には全く受光されな
い。このように回転スリツト板５の回転により発
光部１の光が通過したり、遮断されたりし、これ
を受光する受光部２において光の通過および遮断
状態を光電変換して電気信号として出力し、この
電気信号により回転ローラ４の回転角を検出する
ものである。この受光部２から出力される電気信
号について詳述すると、第８図ａ図に示す両スリ
ツト板３，５の各スリツト３ａ，５ａが完全に合
致した状態から可動スリツト板５が同図に矢印で
示す右方向に回転すると、同ｂ，ｃ図に示す状態
に移行するに従つて、第９図に示すように各スリ
ツト３ａ，５ａを通過する光量が漸次減少してい
き、同ｃ図に示す状態において光が完全に遮断さ
れ、更に同ｄ，ｅ図の状態に移行するに従つて通
過光量が漸次増大していき、同ｅ図に示す状態で
光量が最大となる。即ち、両スリツト板３，５の
各スリツト３ａ，５ａが合致した状態から次に各
スリツト３ａ，５ａが合致するまでの同ｅ図に示
すＨの期間における受光部２の出力信号は第９図
に示すような波形となり、完全な無出力状態が１
回生じる。尚、第９図のａ〜ｅは第８図ａ〜ｅ図
の各位置を示す。
〈発明が解決しようとする問題点〉
しかしながら、前記構成となつたロータリーエ
ンコーダにおいて、回転ローラ４つまり可動スリ
ツト板５の１回転当りの検出角度を細かくするに
は、スリツト３ａ，５ａを細くして高密度に形成
するか、スリツト板３，５を大きな径に形成する
以外にないが、スリツト板３，５を大きな径にす
ると装置が大型化し、又、スリツト３ａ，５ａを
細くして高密度にするには極めて困難な技術を伴
うため、現実には前記構成のロータリーエンコー
ダの高解像度化には限界がある。
ンコーダにおいて、回転ローラ４つまり可動スリ
ツト板５の１回転当りの検出角度を細かくするに
は、スリツト３ａ，５ａを細くして高密度に形成
するか、スリツト板３，５を大きな径に形成する
以外にないが、スリツト板３，５を大きな径にす
ると装置が大型化し、又、スリツト３ａ，５ａを
細くして高密度にするには極めて困難な技術を伴
うため、現実には前記構成のロータリーエンコー
ダの高解像度化には限界がある。
〈発明の目的〉
本発明は、このような問題点に鑑みなされたも
ので、スリツトの幅および間隔を小さくすること
なく、且つスリツト板の径を大きくすることなく
高解像度を得ることのできるロータリーエンコー
ダを提供することを目的とするものである。
ので、スリツトの幅および間隔を小さくすること
なく、且つスリツト板の径を大きくすることなく
高解像度を得ることのできるロータリーエンコー
ダを提供することを目的とするものである。
〈問題点を解決する為の手段〉
本発明は、前記目的を達成するために、回転軸
の回転角を検出するロータリエンコーダにおい
て、前記回転軸に、各円板の各々の周縁における
同一円周上にそれぞれ多数個のスリツトが等間隔
に且つ放射状に配設された２枚のスリツト板が、
互いに近接して前記回転軸に対し同軸上に配置さ
れるとともに、一方の前記スリツト板が前記回転
軸に対し一体に回転するよう直結され、且つ他方
の前記スリツト板が前記回転軸に回転自在に軸支
され、この他方のスリツト板に回転受動部が形設
され、この回転受動部と前記回転軸との間に、該
回転軸の回転をその回転方向を反対方向に変換し
て前記他方のスリツト板に伝達する回転伝達機構
が配設され、一組の前記両スリツト板の両側位置
に、発光部と受光部とを、前記スリツトに対向さ
せて互いに対設されてなる構成を特徴とするもの
である。
の回転角を検出するロータリエンコーダにおい
て、前記回転軸に、各円板の各々の周縁における
同一円周上にそれぞれ多数個のスリツトが等間隔
に且つ放射状に配設された２枚のスリツト板が、
互いに近接して前記回転軸に対し同軸上に配置さ
れるとともに、一方の前記スリツト板が前記回転
軸に対し一体に回転するよう直結され、且つ他方
の前記スリツト板が前記回転軸に回転自在に軸支
され、この他方のスリツト板に回転受動部が形設
され、この回転受動部と前記回転軸との間に、該
回転軸の回転をその回転方向を反対方向に変換し
て前記他方のスリツト板に伝達する回転伝達機構
が配設され、一組の前記両スリツト板の両側位置
に、発光部と受光部とを、前記スリツトに対向さ
せて互いに対設されてなる構成を特徴とするもの
である。
〈作用〉
前記構成としたことにより、２枚のスリツト板
が共に回転軸に連動して互いに逆方向に回転され
るから、両スリツト板として、従来のロータリー
エンコーダにおける可動スリツト板と同一のもの
を用いるとともにこれらを同一回転速度とした場
合、解像度が２倍となる。換言すると、同一解像
度ならばスリツト板が従来スリツト板より格段に
小さくなる。
が共に回転軸に連動して互いに逆方向に回転され
るから、両スリツト板として、従来のロータリー
エンコーダにおける可動スリツト板と同一のもの
を用いるとともにこれらを同一回転速度とした場
合、解像度が２倍となる。換言すると、同一解像
度ならばスリツト板が従来スリツト板より格段に
小さくなる。
〈実施例〉
以下、本発明の一実施例を詳説する。
第１図乃至第３図は本発明の一実施例を示す。
発光部１と受光部２との間に、同一径の円板の各
周縁部にそれぞれ多数のスリツト６ａ，７ａが等
間隔に且つ放射状に形成された２枚のスリツト板
６，７が近接して同軸上に配置されており、一方
のスリツト板６は被回転検出用の回転軸８に連結
されているとともに、他方のスリツト板７は回転
軸８に対し回転自在に嵌め込み軸支されている。
また、他方のスリツト板７には、内周面に歯溝９
ａが形成された円筒体９が一体に設けられてい
る。そして、回転軸８には駆動歯車１０が形成さ
れていて、支軸１１により片持ち状態で回転自在
に支持された伝達歯車１２が、駆動歯車１０およ
び円筒体９の歯溝９ａにそれぞれ噛合されてい
る。
発光部１と受光部２との間に、同一径の円板の各
周縁部にそれぞれ多数のスリツト６ａ，７ａが等
間隔に且つ放射状に形成された２枚のスリツト板
６，７が近接して同軸上に配置されており、一方
のスリツト板６は被回転検出用の回転軸８に連結
されているとともに、他方のスリツト板７は回転
軸８に対し回転自在に嵌め込み軸支されている。
また、他方のスリツト板７には、内周面に歯溝９
ａが形成された円筒体９が一体に設けられてい
る。そして、回転軸８には駆動歯車１０が形成さ
れていて、支軸１１により片持ち状態で回転自在
に支持された伝達歯車１２が、駆動歯車１０およ
び円筒体９の歯溝９ａにそれぞれ噛合されてい
る。
次に、前記構成とした実施例の作用を第４図お
よび第５図を参照しながら説明する。
よび第５図を参照しながら説明する。
回転軸８に連結されている一方のスリツト板６
は回転軸８と一体に回転し、駆動歯車１０、伝達
歯車１２おび円筒体９の歯溝９ａを介して回転軸
８の回転が伝達される他方のスリツト板７は、伝
達歯車１０によつて回転軸８つまり一方のスリツ
ト板６に対し連動して逆方向に回転する。
は回転軸８と一体に回転し、駆動歯車１０、伝達
歯車１２おび円筒体９の歯溝９ａを介して回転軸
８の回転が伝達される他方のスリツト板７は、伝
達歯車１０によつて回転軸８つまり一方のスリツ
ト板６に対し連動して逆方向に回転する。
次に、回転軸８と一体に回転する一方のスリツ
ト板６が前述の第８図および第９図に示した従来
のロータリーエンコーダにおける可動スリツト板
５の回転角と同角度だけ回転した場合の受光部２
の出力信号に付いて説明する。第４図ａ図に示す
両スリツト板６，７の各スリツト６，７の各スリ
ツト６ａ，７ａが合致した初期状態から一方のス
リツト板６が同図の右方向に回転し、且つ他方の
スリツト板７が同図の左方向へ回転するものと
し、一方のスリツト板６が、第８図に示したよう
に可動スリツト板５の回転移動距離Ｈと同じ回転
移動距離だけ回転した時、両スリツト板６，７の
各スリツト６ａ，７ａの相対関係は同図ａから同
図ｉまで順次移行していき、この時の受光部２の
出力信号は第５図に示すような波形となる。尚、
第５図のａ〜ｉは第４図ａ〜ｉ図の各位置を示
す。第５図から明らかなように、従来のロータリ
エンコーダと同一の回転角度に対し光が全く遮断
されることによる暗信号が２回発生し、解像度が
向上していることがわかる。尚、この第４図およ
び第５図においては、両スリツト板６，７の回転
速度が同一である場合を例示しているが、他方の
スリツト板７が一方のスリツト板６より回転速度
が遅い場合においても、従来の固定スリツト板３
を用いる場合よりは高解像度となる。
ト板６が前述の第８図および第９図に示した従来
のロータリーエンコーダにおける可動スリツト板
５の回転角と同角度だけ回転した場合の受光部２
の出力信号に付いて説明する。第４図ａ図に示す
両スリツト板６，７の各スリツト６，７の各スリ
ツト６ａ，７ａが合致した初期状態から一方のス
リツト板６が同図の右方向に回転し、且つ他方の
スリツト板７が同図の左方向へ回転するものと
し、一方のスリツト板６が、第８図に示したよう
に可動スリツト板５の回転移動距離Ｈと同じ回転
移動距離だけ回転した時、両スリツト板６，７の
各スリツト６ａ，７ａの相対関係は同図ａから同
図ｉまで順次移行していき、この時の受光部２の
出力信号は第５図に示すような波形となる。尚、
第５図のａ〜ｉは第４図ａ〜ｉ図の各位置を示
す。第５図から明らかなように、従来のロータリ
エンコーダと同一の回転角度に対し光が全く遮断
されることによる暗信号が２回発生し、解像度が
向上していることがわかる。尚、この第４図およ
び第５図においては、両スリツト板６，７の回転
速度が同一である場合を例示しているが、他方の
スリツト板７が一方のスリツト板６より回転速度
が遅い場合においても、従来の固定スリツト板３
を用いる場合よりは高解像度となる。
〈発明の効果〉
以上説明したように本発明のロータリエンコー
ダによると、円板の周縁部にそれぞれ多数のスリ
ツトが等間隔に且つ放射状に形成された２枚のス
リツト板を同軸上に配置するとともに、一方のス
リツト板を被検出用の回転軸に連結し、この両ス
リツト板を連動して互いに逆方向に回転させる構
成としたので、両スリツト板として既存のロータ
リエンコーダにおける可動スリツト板と同一のも
のを用いた場合には解像度が２倍となる。従つ
て、スリツト板の径を大きくすることなく、且つ
スリツトの幅並びに間隔を小さくすることなく高
解像度を得ることができる。又、従来と同一の解
像度を得る場合には、スリツトの幅を大きくする
ことができ、この場合はスリツト板の作製が容易
となつてコストダウンを図ることができるととも
に小型化できる利点がある。
ダによると、円板の周縁部にそれぞれ多数のスリ
ツトが等間隔に且つ放射状に形成された２枚のス
リツト板を同軸上に配置するとともに、一方のス
リツト板を被検出用の回転軸に連結し、この両ス
リツト板を連動して互いに逆方向に回転させる構
成としたので、両スリツト板として既存のロータ
リエンコーダにおける可動スリツト板と同一のも
のを用いた場合には解像度が２倍となる。従つ
て、スリツト板の径を大きくすることなく、且つ
スリツトの幅並びに間隔を小さくすることなく高
解像度を得ることができる。又、従来と同一の解
像度を得る場合には、スリツトの幅を大きくする
ことができ、この場合はスリツト板の作製が容易
となつてコストダウンを図ることができるととも
に小型化できる利点がある。
また、スリツトの幅を十分に大きくした場合に
は、発光部と２枚のスリツト板との各間隔を広げ
ても、発光部の光の遮断効果を十分に得ることが
できる。
は、発光部と２枚のスリツト板との各間隔を広げ
ても、発光部の光の遮断効果を十分に得ることが
できる。
第１図乃至第５図は本発明のロータリーエンコ
ーダの一実施例を示し、第１図は斜視図、第２図
は縦断面図、第３図は正面図、第４図ａ〜ｉ図は
両スリツト板の回転時における各スリツトの相互
の位置関係の変化の説明図、第５図は第４図の回
転における受光部の出力信号の波形図、第６図以
下は従来のロータリエンコーダを示し、第６図は
斜視図、第７図ａ，ｂ図は両スリツト板による明
信号と暗信号の出力状態の説明図、第８図ａ〜ｅ
図は可動スリツト板の回転時における固定および
可動の両スリツト板の各スリツトの相互の位置関
係の変化の説明図、第９図は第８図の回転におけ
る受光部の出力信号の波形図である。 １……発光部、２……受光部、６，７……スリ
ツト板、６ａ，７ａ……スリツト、８……回転
軸、９ａ……歯溝（回転受動部）、１０，１２…
…歯車（回転伝達機構）。
ーダの一実施例を示し、第１図は斜視図、第２図
は縦断面図、第３図は正面図、第４図ａ〜ｉ図は
両スリツト板の回転時における各スリツトの相互
の位置関係の変化の説明図、第５図は第４図の回
転における受光部の出力信号の波形図、第６図以
下は従来のロータリエンコーダを示し、第６図は
斜視図、第７図ａ，ｂ図は両スリツト板による明
信号と暗信号の出力状態の説明図、第８図ａ〜ｅ
図は可動スリツト板の回転時における固定および
可動の両スリツト板の各スリツトの相互の位置関
係の変化の説明図、第９図は第８図の回転におけ
る受光部の出力信号の波形図である。 １……発光部、２……受光部、６，７……スリ
ツト板、６ａ，７ａ……スリツト、８……回転
軸、９ａ……歯溝（回転受動部）、１０，１２…
…歯車（回転伝達機構）。
Claims (1)
- １ 回転軸の回転角を検出するロータリエンコー
ダにおいて、前記回転軸に、各円板の各々の周縁
における同一円周上にそれぞれ多数個のスリツト
が等間隔に且つ放射状に配設された２枚のスリツ
ト板が、互いに近接して前記回転軸に対し同軸上
に配置されるとともに、一方の前記スリツト板が
前記回転軸に対し一体に回転するよう直結され、
且つ他方の前記スリツト板が前記回転軸に回転自
在に軸支され、この他方のスリツト板に回転受動
部が形設され、この回転受動部と前記回転軸との
間に、該回転軸の回転をその回転方向を反対方向
に変換して前記他方のスリツト板に伝達する回転
伝達機構が配設され、一組の前記両スリツト板の
両側位置に、発光部と受光部とを、前記スリツト
に対向させて互いに対設されてなることを特徴と
するロータリーエンコーダ。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60265338A JPS62123830A (ja) | 1985-11-25 | 1985-11-25 | ロ−タリ−エンコ−ダ |
| US06/933,146 US4788422A (en) | 1985-11-25 | 1986-11-21 | High resolution rotary encoder having appositely rotating disks |
| DE19863640156 DE3640156A1 (de) | 1985-11-25 | 1986-11-25 | Winkelkodierer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60265338A JPS62123830A (ja) | 1985-11-25 | 1985-11-25 | ロ−タリ−エンコ−ダ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62123830A JPS62123830A (ja) | 1987-06-05 |
| JPH0441851B2 true JPH0441851B2 (ja) | 1992-07-09 |
Family
ID=17415796
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60265338A Granted JPS62123830A (ja) | 1985-11-25 | 1985-11-25 | ロ−タリ−エンコ−ダ |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4788422A (ja) |
| JP (1) | JPS62123830A (ja) |
| DE (1) | DE3640156A1 (ja) |
Families Citing this family (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR920005244B1 (ko) * | 1988-06-29 | 1992-06-29 | 주식회사 금성사 | 자기테이프 기록장치의 비접촉 회전식 모드 스위치장치 |
| JPH02208513A (ja) * | 1989-02-08 | 1990-08-20 | Mitsubishi Electric Corp | ロータリーエンコーダ |
| US5260583A (en) * | 1991-02-11 | 1993-11-09 | Rye Timothy W | Method and apparatus for detecting edge cracks |
| US5389795A (en) * | 1991-02-11 | 1995-02-14 | Rye; Timothy W. | Method and apparatus for directing air and optical signals to detect edge cracks and other absences of product |
| DE4120343A1 (de) * | 1991-06-20 | 1992-12-24 | Hohner Elektrotechnik Kg | Messwertaufnehmer, insbesondere zur bestimmung der umdrehungsanzahl eines drehteiles |
| US5534692A (en) * | 1992-09-14 | 1996-07-09 | Sony Corporation | Method for detecting origin point of position sensor |
| US5569912A (en) * | 1993-09-30 | 1996-10-29 | U.S. Philips Corporation | Optical velocity measuring with efficient use of radiation passing through patterns on discs |
| JPH1123322A (ja) * | 1997-07-08 | 1999-01-29 | Alps Electric Co Ltd | 光学式エンコーダ |
| US6181423B1 (en) * | 1998-10-06 | 2001-01-30 | Jorge Uriarte | Linear encoder providing engagement by engraving |
| CN1129776C (zh) * | 1999-03-29 | 2003-12-03 | 美好精密电子股份有限公司 | 控制电路装置电输出的编码器 |
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| US6765501B1 (en) * | 2002-10-31 | 2004-07-20 | Nextengine, Inc. | High performance rotary axis |
| US6683543B1 (en) * | 2003-01-30 | 2004-01-27 | Agilent Technologies, Inc. | Absolute encoder based on an incremental encoder |
| US7085638B2 (en) * | 2004-07-13 | 2006-08-01 | Robert Bosch Gmbh | Steering angle sensor assembly including reduction gear and logic module |
| DE102005047259A1 (de) * | 2005-10-01 | 2007-04-05 | Dr. Johannes Heidenhain Gmbh | Positionsmesseinrichtung |
| JP2007202382A (ja) * | 2005-12-28 | 2007-08-09 | Mabuchi Motor Co Ltd | 小型モータの光学式エンコーダ装置及びその製造方法 |
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