JPH0510784A - 光フアイバエンコーダ - Google Patents
光フアイバエンコーダInfo
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- JPH0510784A JPH0510784A JP16306991A JP16306991A JPH0510784A JP H0510784 A JPH0510784 A JP H0510784A JP 16306991 A JP16306991 A JP 16306991A JP 16306991 A JP16306991 A JP 16306991A JP H0510784 A JPH0510784 A JP H0510784A
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Abstract
に、波長によって異なる反射率を有する材料からなる複
数層によって回転符号を構成し、小型で高分解能を得る
ことを特徴とする。 【構成】本発明による光ファイバエンコーダは、回転符
号板(29)に設けられた回転符号(29a)に光ファイバ(24,2
5)を介してパルス光(λ1,λ2)を照射し、反射した反射
パルス光(λ1a,λ2a)を光ファイバ(30)を介して検出す
ることにより、前記回転符号板(29)の回転検出を行うよ
うにした光ファイバエンコーダにおいて、前記パルス光
(λ1,λ2)は、異なる波長の複数のパルス光よりなり、
前記回転符号(29a)は、波長によって異なる反射率を有
する材料からなる複数層よりなる構成である。
Description
に関し、特に、波長によって異なる反射率を有する材料
からなる複数層によって回転符号を構成し、小型で高分
解能を得るための新規な改良に関する。
バエンコーダとしては種々あるが、その中で代表的な構
成について述べると、図8にて示される一般に採用され
ている構成を挙げることができる。
のは、ケーシング2内に軸受3を介して回転自在に設け
られた回転軸であり、この回転軸1の上部には、所定の
パターン形状からなる第1パターン4、第2パターン8
及び第3パターン6をその表面7aに有する回転板29
が一体状に取付けられている。前記ケーシング2には、
光コネクタ8が設けられており、この光コネクタ8に
は、第1光ファイバ9を介して光分配器10が接続され
ており、この光分配器10には、各々長さが大幅に異な
る第2光ファイバ11、第3光ファイバ12及び第4光
ファイバ13が設けられている。前記第2光ファイバ1
1の第1検出用光出口11aは前記第1パターン4上に
対応して位置し、前記第3光ファイバ12の第2検出用
光出口12aは前記第2パターン5上に対応して位置
し、さらに、前記第4光ファイバ13の第3検出用光出
口13aは前記第3パターン6上に対応して位置してい
る。
3の前記光分配器10からの長さは、符号で示すと、1
1<12<13の関係に構成されている。前記光コネク
タ8には、単芯光ファイバである第5光ファイバ14を
介して光結合器15に結合されており、この光結合器1
5には、入力用光ファイバ16が発光体17に対向して
設けられている。前記光結合器15に設けられた出力用
光ファイバ18の出力用光出口18aには、受光体19
が対向して配設されている。従来の光ファイバアブソリ
ュートエンコーダは、前述したように構成されており、
以下に、その動作について説明する。まず、発光体17
からの光は、入力用光ファイバ16、光結合器15、第
5光ファイバ14、光コネクタ8、第1光ファイバ9、
光分配器10を介して、各光ファイバ11,12及び1
3の各検出用光出口11a,12a及び13aを介して
各パターン4,5及び6上に到達する。これらの各光フ
ァイバ11,12及び13の長さは、各々異なり前述の
関係に設定されているため、第2光ファイバ11からの
光が最も早く第1パターン4に到達して、第1パターン
4を読み取り、その読み取った光信号は、前述の経路を
逆に経て出力用光ファイバ18の出力用光出口18aか
ら受光体19によって受信される。また、他の第3光フ
ァイバ12及び第4光ファイバ13を経て、第2パター
ン5及び第3パターン6を読み取った光信号は、各々最
初の光信号よりも遅れた時間差をともなってシリアル信
号として受光体19に受信される。
ターン4,5及び6のパターンを読み取ったシリアル信
号が、互いに、時間差を有して受光体19に読み取ら
れ、回転軸1の回転数及び回転角度等のアブソリュート
回転情報が得られる。
ソリュートエンコーダは、以上のように構成されていた
ため、次のような課題を有していた。すなわち、回転板
の各パターンを読み取った後のアブソリュート回転情報
は、シリアル信号であるため、光分配器から各検出用光
出口までの各光ファイバの長さを変えなくてはならず、
例えば、1ビット信号毎に10mの差をつける必要があ
り、光ファイバの長さが異常に長くなり、小形化に対す
る最大の障害となっていた。また、回転板に形成された
各パターンは、全て同じ材料で形成されていたため、ア
ブソリュートパターンの場合には、全てのパターンを半
径方向に配設しなければならず、それにより、回転板の
直径を小形化することができなかった。
めになされたもので、特に、波長によって異なる反射率
を有する材料からなる複数層によって回転符号を構成
し、小型で高分解能な光ファイバエンコーダを提供する
ことを目的とする。
エンコーダは、回転符号板に設けられた回転符号に光フ
ァイバを介して照射し、反射した反射パルス光を光ファ
イバを介して検出することにより、前記回転符号板の回
転検出を行うようにした光ファイバエンコーダにおい
て、前記パルス光は、異なる波長の複数のパルス光より
なり、前記回転符号は、波長によって異なる反射率を有
する材料からなる複数層よりなる構成である。
のレーザダイオードから得られる構成である。
は、各レーザダイオードから同時に発せられた別々の波
長のパルス光は光ファイバに入射されるが、一方の光フ
ァイバには遅延器が挿入されているため、この遅延器を
通る光パルスは他方の光ファイバを通る他の光パルスよ
りも一定時間遅れて、その後、合波されて1本の光ファ
イバ中を伝搬して合分波器に達する。
れ、さらに、分岐されたチャンネルごとに設けられた遅
延器に通される。各遅延器はそれぞれのパルス光の間に
一定の時間差が生じるように調整されている。各ダイオ
ードからのパルス光は回転符号で反射され、再び同じ光
路をたどって戻る。回転符号のパターンは図2,3の様
に、波長によって異なる反射率を有する材料により、二
重に描かれており、各々反射率がピークとなる反射は前
記の二つの光パルスの波長のどちらかに合致している。
これによって二重に描かれた回転符号は波長ごとに読み
取られる。反射した反射パルス光は再び遅延、結合さ
れ、一本のファイバを伝搬して戻り、合分波器によって
取り出され、フォトダイオードによって電気信号に変換
される。この時フォトダイオードによって受光される信
号を図7に示す。従って、1本の光ファイバ及び複数層
の回転符号を用いることにより、時分割と周波数多重方
式によって光パルスの伝送を行い、小型且つ多機能の光
ファイバエンコーダを得ることができる。
ンコーダの好適な実施例について詳細に説明する。な
お、従来例と同一又は同等部分には、同一符号を付して
説明する。図1から図7までは、本発明による光ファイ
バエンコーダを示すもので、図1はブロック構成図、図
2は回転符号板の上層回転符号を示す平面図、図3は回
転符号板の下層回転符号を示す平面図、図4は回転符号
板の断面図、図5及び図6は反射パルス光を示す特性
図、図7はパルス光及び反射パルス光を示す特性図であ
る。
ルス駆動回路であり、このパルス駆動回路20には、第
1レーザダイオード17及び第2レーザダイオード17
aが接続されている。前記各レーザダイオード17,1
7aから発射され互いに異なる波長の第1パルス光λ1
及び第2パルス光λ2は、光ファイバ24,25を介し
て合波器23に入力されていると共に、前記第2パルス
光λ2は第1遅延器26を介して送られている。
は、分波器27を介して合分波器27Aから第2遅延器
28へ送られ、この第2遅延器28は、各パルス光
λ1,λ2の間に一定の時間差が生じるように調整されて
いる。
1,λ2は、回転符号板29の回転符号29aで反射さ
れ、合分波器27Aから分波器27を介し、さらに光フ
ァイバ30からフォトダイオード31及び増幅器32を
経てシリアル/パラレル変換器33に送られ、2進パラ
レル出力34として送出される。
すようなパターンで構成されている。すなわち、互いに
反射率の異なる上層回転符号29aAと下層回転符号2
9aBとから構成され、これらの各回転符号29aA,
29aBは図4で示すように複数層状に構成されてい
る。
オード17,17aから同時に発射された別々の波長の
パルス光λ1,λ2のうち、一方のパルス光λ1は直接合
波器23に入ると共に、他方のパルス光λ2は第1遅延
器26を経て遅れて前記合波器23に入力する。
び合分波器27Aを介して各チャンネルごとに分岐され
て第2遅延器28に入力され、この第2遅延器28で
は、各々のパルス光λ1,λ2の間に一定の時間差が生じ
るように調整されており、この第2遅延器28から発射
された各パルス光λ1,λ2は、回転符号板29の各回転
符号29aで反射される。
反射率の異なる上層回転符号29aAと下層回転符号2
9aBとから構成されているため、その反射パルス光λ
1a,λ2aは、図5及び図6で示すように、異なる波長域
で発生している。
aは、その波長ごとに読み取られ、各反射パルスλ1a,
λ2aは、1本の光ファイバ30を介してフォトダイオー
ド31で電気信号に変えられると共に、増幅器32で増
幅されてシリアル/パラレル変換器33で2進パラレル
出力34として出力される。
17aから送り出された各パルス光λ1,λ2は、図7に
示すように、時分割された状態で遅延器28に送られ、
フォトダイオード31に入力した各反射パルス光λ1a,
λ2aは、時分割多重方式と周波数多重方式を併用して11
1010111の同期信号からなるアブソリュート信号を得る
ことができる。
以上のように構成されているため、次のような効果を得
ることができる。すなわち、回転符号板の回転符号が、
波長によって異なる反射率を有する材料からなる複数層
で構成されているため、従来のような同一反射率のパタ
ーンを併設する構成に比べると、回転符号板の半径を大
幅に小径化することができ、小型で高分解能の光ファイ
バエンコーダを得ることができる。
ック構成図である。
である。
である。
る。
Claims (2)
- 【請求項1】 回転符号板(29)に設けられた回転符号(2
9a)に光ファイバ(24,25)を介してパルス光(λ1,λ2)を
照射し、反射した反射パルス光(λ1a,λ2a)を光ファイ
バ(30)を介して検出することにより、前記回転符号板(2
9)の回転検出を行うようにした光ファイバエンコーダに
おいて、前記パルス光(λ1,λ2)は、異なる波長の複数
のパルス光よりなり、前記回転符号(29a)は、波長によ
って異なる反射率を有する材料からなる複数層より構成
されていることを特徴とする光ファイバエンコーダ。 - 【請求項2】 前記パルス光(λ1,λ2)は、複数のレー
ザダイオード(17,19)から得られることを特徴とする請
求項1記載の光ファイバエンコーダ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03163069A JP3084407B2 (ja) | 1991-07-03 | 1991-07-03 | 光ファイバエンコーダ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03163069A JP3084407B2 (ja) | 1991-07-03 | 1991-07-03 | 光ファイバエンコーダ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0510784A true JPH0510784A (ja) | 1993-01-19 |
| JP3084407B2 JP3084407B2 (ja) | 2000-09-04 |
Family
ID=15766589
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03163069A Expired - Lifetime JP3084407B2 (ja) | 1991-07-03 | 1991-07-03 | 光ファイバエンコーダ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3084407B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07146181A (ja) * | 1993-11-22 | 1995-06-06 | Tech Res & Dev Inst Of Japan Def Agency | 複数光センサ位置検出方式 |
| JP2003294490A (ja) * | 2002-04-01 | 2003-10-15 | Tamagawa Seiki Co Ltd | アブソリュートエンコーダの信号出力方法 |
-
1991
- 1991-07-03 JP JP03163069A patent/JP3084407B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07146181A (ja) * | 1993-11-22 | 1995-06-06 | Tech Res & Dev Inst Of Japan Def Agency | 複数光センサ位置検出方式 |
| JP2003294490A (ja) * | 2002-04-01 | 2003-10-15 | Tamagawa Seiki Co Ltd | アブソリュートエンコーダの信号出力方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3084407B2 (ja) | 2000-09-04 |
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