JPH07159200A - 光学式ロータリエンコーダ - Google Patents
光学式ロータリエンコーダInfo
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- JPH07159200A JPH07159200A JP31066893A JP31066893A JPH07159200A JP H07159200 A JPH07159200 A JP H07159200A JP 31066893 A JP31066893 A JP 31066893A JP 31066893 A JP31066893 A JP 31066893A JP H07159200 A JPH07159200 A JP H07159200A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 光学式ロータリエンコーダに関し、スリット
板上にＺ相用スリットを設けないで、Ｚ相信号を出力す
る小形のエンコーダの提供を目的とする。 【構成】 光を放射する投光器（１）、投光器の光放射
側に位置し投光器の放射光を通過または遮断する複数の
スリットを設けたスリット板（２）、投光器から放射さ
れスリット板を通過した光を受光して電気信号に変換す
る受光素子（３）を有し、結合したモータの回転軸の回
転角度を検出するＡ／Ｂ相用スリットとモータの磁極の
位置に対応するモータの回転軸の回転角度を検出するＣ
相用スリットを備えたスリット板と、Ｃ相用スリットに
対し電気角２２．５°離れて配置した投光器と、その投
光器に対応する受光素子と、その受光素子の出力信号を
受け基準となるモータの回転軸の回転角度を検出するＺ
相信号を出力するＺ相信号出力回路（４）と、から構成
する。
板上にＺ相用スリットを設けないで、Ｚ相信号を出力す
る小形のエンコーダの提供を目的とする。 【構成】 光を放射する投光器（１）、投光器の光放射
側に位置し投光器の放射光を通過または遮断する複数の
スリットを設けたスリット板（２）、投光器から放射さ
れスリット板を通過した光を受光して電気信号に変換す
る受光素子（３）を有し、結合したモータの回転軸の回
転角度を検出するＡ／Ｂ相用スリットとモータの磁極の
位置に対応するモータの回転軸の回転角度を検出するＣ
相用スリットを備えたスリット板と、Ｃ相用スリットに
対し電気角２２．５°離れて配置した投光器と、その投
光器に対応する受光素子と、その受光素子の出力信号を
受け基準となるモータの回転軸の回転角度を検出するＺ
相信号を出力するＺ相信号出力回路（４）と、から構成
する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、工作機械、産業機械、
ロボット等において位置決め等に使用されるモータの回
転軸に結合され、モータの回転軸の回転角度を検出する
光学式ロータリエンコーダに関し、特にスリット数を削
減し、スリット板の面積を小さくした小形の光学式ロー
タリエンコーダにする。
ロボット等において位置決め等に使用されるモータの回
転軸に結合され、モータの回転軸の回転角度を検出する
光学式ロータリエンコーダに関し、特にスリット数を削
減し、スリット板の面積を小さくした小形の光学式ロー
タリエンコーダにする。
【０００２】
【従来の技術】図５は従来技術による光学式ロータリー
エンコーダの投受光部の説明図であり、（Ａ）は投受光
部概要、（Ｂ）は回転スリット板、（Ｃ）は固定スリッ
ト板、（Ｄ）は受光部、（Ｅ）は出力電圧特性をそれぞ
れ示す図である。図５の（Ａ）に示すようにＬＥＤ（発
光ダイオード）２０から放射される光は、光学式ロータ
リエンコーダの回転軸の回りに回転する回転スリット板
２３のスリット部を通過して光学式ロータリエンコーダ
の回転軸の回転に影響されないよう固定された固定スリ
ット板２４に照射される。図５の（Ｂ）に示すように回
転スリット板２３には光が通過するスリット部と光が遮
断される遮光部が同心円上に交互にかつ等間隔に多数設
けられ、スリット部は開口または透明板にて構成され
る。また光学式ロータリーエンコーダの分解能は１回転
当たりのスリット数で決定される。
エンコーダの投受光部の説明図であり、（Ａ）は投受光
部概要、（Ｂ）は回転スリット板、（Ｃ）は固定スリッ
ト板、（Ｄ）は受光部、（Ｅ）は出力電圧特性をそれぞ
れ示す図である。図５の（Ａ）に示すようにＬＥＤ（発
光ダイオード）２０から放射される光は、光学式ロータ
リエンコーダの回転軸の回りに回転する回転スリット板
２３のスリット部を通過して光学式ロータリエンコーダ
の回転軸の回転に影響されないよう固定された固定スリ
ット板２４に照射される。図５の（Ｂ）に示すように回
転スリット板２３には光が通過するスリット部と光が遮
断される遮光部が同心円上に交互にかつ等間隔に多数設
けられ、スリット部は開口または透明板にて構成され
る。また光学式ロータリーエンコーダの分解能は１回転
当たりのスリット数で決定される。
【０００３】図５の（Ｃ）に示すように固定スリット板
２４は、回転スリット板のスリット部および遮光部をな
す幅と等しい幅の帯の所定長からなり、その帯は順に９
０°づつ位相が異なる出力を得るよう２４ａ、２４ｂ、
２４ｃ、２４ｄの４つに分割され各分割部にはスリット
が設けられている。図５の（Ｄ）に示すように受光部２
５は、４つの受光素子２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄ
からなり、ＬＥＤ２０から放射され、回転スリット板２
３、固定スリット板２４を順に通過した光は受光部２５
に照射される。受光部２５における４つの受光素子２５
ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄは前記固定スリット板分割
部２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄにそれぞれ対応し、
各受光素子により受光された光はそれぞれ電気信号に変
換され、回転スリット板２３の回転に伴って図５の
（Ｅ）に示すような出力電圧Ｖａ、Ｖｂ、Ｖｃ、Ｖｄを
発生する。受光素子２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄに
それぞれ対応する出力電圧Ｖａ、Ｖｂ、Ｖｃ、Ｖｄは順
に９０°づつの位相差をもったサイン波である。
２４は、回転スリット板のスリット部および遮光部をな
す幅と等しい幅の帯の所定長からなり、その帯は順に９
０°づつ位相が異なる出力を得るよう２４ａ、２４ｂ、
２４ｃ、２４ｄの４つに分割され各分割部にはスリット
が設けられている。図５の（Ｄ）に示すように受光部２
５は、４つの受光素子２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄ
からなり、ＬＥＤ２０から放射され、回転スリット板２
３、固定スリット板２４を順に通過した光は受光部２５
に照射される。受光部２５における４つの受光素子２５
ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄは前記固定スリット板分割
部２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄにそれぞれ対応し、
各受光素子により受光された光はそれぞれ電気信号に変
換され、回転スリット板２３の回転に伴って図５の
（Ｅ）に示すような出力電圧Ｖａ、Ｖｂ、Ｖｃ、Ｖｄを
発生する。受光素子２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄに
それぞれ対応する出力電圧Ｖａ、Ｖｂ、Ｖｃ、Ｖｄは順
に９０°づつの位相差をもったサイン波である。
【０００４】図６は従来技術によるサーボモータ用光学
式ロータリエンコーダの説明図であり、（Ａ）は回転ス
リット板、（Ｂ）は固定スリット板を示す図である。図
示する光学式ロータリエンコーダは、図示しない複数の
ＬＥＤおよび複数の受光素子を備える。この光学式ロー
タリエンコーダは、サーボモータの出力軸に取り付けら
れ、複数のＬＥＤ、１枚の回転スリット板、１枚の固定
スリット板、および複数の受光素子からなる。複数のＬ
ＥＤには、サーボモータの回転軸の回転角度を検出する
Ａ相／Ｂ相用として１個、ロータ磁極位置を検出するＣ
相用として１個、サーボモータの回転軸の１回転、すな
わち光学式ロータリエンコーダの光軸１回転中に１回の
基準となる回転角度を検出するＺ相／ＺＲ相用として１
個の合計３個が設けられる。
式ロータリエンコーダの説明図であり、（Ａ）は回転ス
リット板、（Ｂ）は固定スリット板を示す図である。図
示する光学式ロータリエンコーダは、図示しない複数の
ＬＥＤおよび複数の受光素子を備える。この光学式ロー
タリエンコーダは、サーボモータの出力軸に取り付けら
れ、複数のＬＥＤ、１枚の回転スリット板、１枚の固定
スリット板、および複数の受光素子からなる。複数のＬ
ＥＤには、サーボモータの回転軸の回転角度を検出する
Ａ相／Ｂ相用として１個、ロータ磁極位置を検出するＣ
相用として１個、サーボモータの回転軸の１回転、すな
わち光学式ロータリエンコーダの光軸１回転中に１回の
基準となる回転角度を検出するＺ相／ＺＲ相用として１
個の合計３個が設けられる。
【０００５】図６の（Ａ）に示す回転スリット板上に
は、Ａ相／Ｂ相用として光を通すスリットが同心円上の
最も外側に多数等間隔で配置されるスリット列を形成
し、Ｃ相用としてＡ相／Ｂ相用のスリット列の内側に、
同心円上に所定間隔で配置される４列のスリット列を形
成し、通常、Ｃ相用の４列のスリット列のさらに内側
に、同心円上に配置されるＺ相とその反転相であるＺＲ
相用の２列のスリット列を形成する。
は、Ａ相／Ｂ相用として光を通すスリットが同心円上の
最も外側に多数等間隔で配置されるスリット列を形成
し、Ｃ相用としてＡ相／Ｂ相用のスリット列の内側に、
同心円上に所定間隔で配置される４列のスリット列を形
成し、通常、Ｃ相用の４列のスリット列のさらに内側
に、同心円上に配置されるＺ相とその反転相であるＺＲ
相用の２列のスリット列を形成する。
【０００６】図６の（Ｂ）に示す固定スリットには、Ａ
相／Ｂ相用として図５の（Ｃ）で説明したようなスリッ
トと、Ｃ相用の４つのスリットと、Ｚ相／ＺＲ相用の２
つのスリットが設けられる。図示しない受光素子はＡ相
／Ｂ相用として４個、Ｃ相用として４個、Ｚ相／ＺＲ相
用として２個の合計１０個が設けられる。
相／Ｂ相用として図５の（Ｃ）で説明したようなスリッ
トと、Ｃ相用の４つのスリットと、Ｚ相／ＺＲ相用の２
つのスリットが設けられる。図示しない受光素子はＡ相
／Ｂ相用として４個、Ｃ相用として４個、Ｚ相／ＺＲ相
用として２個の合計１０個が設けられる。
【０００７】なお、他の光学式ロータリエンコーダとし
て、図６の（Ａ）に示した回転スリット板と図６の
（Ｂ）に示した固定スリット板との各々において、各Ｚ
相／ＺＲ相用スリットが、Ａ相／Ｂ相用スリットとＣ相
用スリットとの間に設けられる形式の光学式ロータリエ
ンコーダがある。このような形式の光学式ロータリエン
コーダにおいて、ＬＥＤはＡ相／Ｂ相用とＺ相／ＺＲ相
用として合わせて１個、Ｃ相用として１個の合計２個が
設けられ、これらの２個のＬＥＤに対応して受光素子
は、Ａ相／Ｂ相用とＺ相／ＺＲ相用として４個、Ｃ相用
として４個の合計８個が設けられる。
て、図６の（Ａ）に示した回転スリット板と図６の
（Ｂ）に示した固定スリット板との各々において、各Ｚ
相／ＺＲ相用スリットが、Ａ相／Ｂ相用スリットとＣ相
用スリットとの間に設けられる形式の光学式ロータリエ
ンコーダがある。このような形式の光学式ロータリエン
コーダにおいて、ＬＥＤはＡ相／Ｂ相用とＺ相／ＺＲ相
用として合わせて１個、Ｃ相用として１個の合計２個が
設けられ、これらの２個のＬＥＤに対応して受光素子
は、Ａ相／Ｂ相用とＺ相／ＺＲ相用として４個、Ｃ相用
として４個の合計８個が設けられる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上記説明した従来技術
による光学式ロータリエンコーダは、スリット板に多数
のスリットを設けねばならず、面積の広いスリット板が
要求される。また、複数のＬＥＤおよびその複数のＬＥ
Ｄの各々に対応する複数の受光素子が隣接して配置され
るので、光の干渉を防止するためにも面積の広いスリッ
ト板が要求される。従って、光学式ロータリエンコーダ
を小形にすることができないという問題がある。
による光学式ロータリエンコーダは、スリット板に多数
のスリットを設けねばならず、面積の広いスリット板が
要求される。また、複数のＬＥＤおよびその複数のＬＥ
Ｄの各々に対応する複数の受光素子が隣接して配置され
るので、光の干渉を防止するためにも面積の広いスリッ
ト板が要求される。従って、光学式ロータリエンコーダ
を小形にすることができないという問題がある。
【０００９】本発明は上記問題点に鑑み、スリット板に
設けられるスリットの数を減少し、スリット板の面積を
縮小し、それにより小形の光学式ロータリエンコーダを
提供することを目的とするものである。
設けられるスリットの数を減少し、スリット板の面積を
縮小し、それにより小形の光学式ロータリエンコーダを
提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】図１は本発明の光学式ロ
ータリエンコーダの基本構成図である。前記目的を達成
する本発明の光学式ロータリエンコーダは、光を放射す
る投光器１と、投光器１の光放射側に位置し投光器１の
放射光を通過または遮断する複数のスリットを設けたス
リット板２と、投光器１から放射されスリット板２を通
過した光を受光して電気信号に変換する受光素子３と、
からなるモータの回転軸に結合した光学式ロータリエン
コーダにおいて、スリット板２は、モータの回転軸の回
転角度を検出するためのＡ／Ｂ相用スリットと、モータ
の磁極の位置に相当するモータの回転軸の回転角度を検
出するためのＣ相用スリットとを有すると共に、Ｃ相用
スリットの内、何れのスリットも光を通過させないタイ
ミングをもつように配置したスリットにより構成し、投
光器１は、Ａ／Ｂ相用スリットへ光を放射するＡ／Ｂ相
用投光器と、Ｃ相用スリットへ光を放射するＣ相用投光
器と、Ｃ相用投光器から電気角で略２２．５°離れて配
置されるＺ相用投光器とから構成し、受光素子３は、Ａ
／Ｂ相用投光器から放射された光を受光するＡ／Ｂ相用
受光素子と、Ｃ相用投光器から放射された光を受光する
Ｃ相用受光素子と、Ｚ相用投光器から放射された光を受
光するＺ相用受光素子とから構成し、さらに投光器１か
ら放射され、Ｃ相用スリットを通過した光を受光するＣ
相用受光素子の出力信号を受け、モータの回転軸の基準
となる回転角度を検出しＺ相信号として出力するＺ相信
号出力回路４、を備えて構成する。
ータリエンコーダの基本構成図である。前記目的を達成
する本発明の光学式ロータリエンコーダは、光を放射す
る投光器１と、投光器１の光放射側に位置し投光器１の
放射光を通過または遮断する複数のスリットを設けたス
リット板２と、投光器１から放射されスリット板２を通
過した光を受光して電気信号に変換する受光素子３と、
からなるモータの回転軸に結合した光学式ロータリエン
コーダにおいて、スリット板２は、モータの回転軸の回
転角度を検出するためのＡ／Ｂ相用スリットと、モータ
の磁極の位置に相当するモータの回転軸の回転角度を検
出するためのＣ相用スリットとを有すると共に、Ｃ相用
スリットの内、何れのスリットも光を通過させないタイ
ミングをもつように配置したスリットにより構成し、投
光器１は、Ａ／Ｂ相用スリットへ光を放射するＡ／Ｂ相
用投光器と、Ｃ相用スリットへ光を放射するＣ相用投光
器と、Ｃ相用投光器から電気角で略２２．５°離れて配
置されるＺ相用投光器とから構成し、受光素子３は、Ａ
／Ｂ相用投光器から放射された光を受光するＡ／Ｂ相用
受光素子と、Ｃ相用投光器から放射された光を受光する
Ｃ相用受光素子と、Ｚ相用投光器から放射された光を受
光するＺ相用受光素子とから構成し、さらに投光器１か
ら放射され、Ｃ相用スリットを通過した光を受光するＣ
相用受光素子の出力信号を受け、モータの回転軸の基準
となる回転角度を検出しＺ相信号として出力するＺ相信
号出力回路４、を備えて構成する。
【００１１】
【作用】本発明の光学式ロータリエンコーダは、スリッ
ト板にＺ相信号を検出するためのスリットを設けない
で、投光器から放射され、Ｃ相信号を検出するために設
けられたスリット板の４列のスリットの内、１列のスリ
ットの開口位置を変更して作成したスリット板のスリッ
トを通過した光を、受光する電気角で略２２．５°離れ
た位置にある２つの受光素子の出力電気信号から、Ｚ相
信号を検出して出力するＺ相信号出力回路を付加するこ
とにより、スリット板のスリット数を減少し、スリット
板の面積を縮小し、光学式ロータリエンコーダを小形化
する。
ト板にＺ相信号を検出するためのスリットを設けない
で、投光器から放射され、Ｃ相信号を検出するために設
けられたスリット板の４列のスリットの内、１列のスリ
ットの開口位置を変更して作成したスリット板のスリッ
トを通過した光を、受光する電気角で略２２．５°離れ
た位置にある２つの受光素子の出力電気信号から、Ｚ相
信号を検出して出力するＺ相信号出力回路を付加するこ
とにより、スリット板のスリット数を減少し、スリット
板の面積を縮小し、光学式ロータリエンコーダを小形化
する。
【００１２】
【実施例】本発明の実施例について図面を参照しつつ以
下に詳細に説明する。図２は本発明によるサーボモータ
用光学式ロータリエンコーダの説明図であり、（Ａ）は
回転スリット板、（Ｂ）は固定スリット板を示す図であ
る。図示する光学式ロータリエンコーダは、複数のＬＥ
Ｄおよび複数の受光素子を備える。本発明の光学式ロー
タリエンコーダは、通常サーボモータの出力軸に取り付
けられ、複数のＬＥＤ、１枚の回転スリット板、１枚の
固定スリット板、および複数の受光素子からなる。複数
のＬＥＤには、モータの回転軸の回転角度を検出するＡ
相／Ｂ相用として１個と、ロータ磁極位置検出するＣ相
用として１個と、さらに前記Ｃ相用のＬＥＤから電気角
が略２２．５°離れて配置される１個（図示せず）の合
計３個のＬＥＤが設けられる。ここで、電気角とは、モ
ータの磁極数によって決まる角度であり、２極モータ
（または１極対モータ）の場合の電気角はモータの回転
軸の回転角度に等しく、８極モータ（または４極対モー
タ）の場合の電気角はモータの回転軸の回転角度の４分
の１の角度に等しい。
下に詳細に説明する。図２は本発明によるサーボモータ
用光学式ロータリエンコーダの説明図であり、（Ａ）は
回転スリット板、（Ｂ）は固定スリット板を示す図であ
る。図示する光学式ロータリエンコーダは、複数のＬＥ
Ｄおよび複数の受光素子を備える。本発明の光学式ロー
タリエンコーダは、通常サーボモータの出力軸に取り付
けられ、複数のＬＥＤ、１枚の回転スリット板、１枚の
固定スリット板、および複数の受光素子からなる。複数
のＬＥＤには、モータの回転軸の回転角度を検出するＡ
相／Ｂ相用として１個と、ロータ磁極位置検出するＣ相
用として１個と、さらに前記Ｃ相用のＬＥＤから電気角
が略２２．５°離れて配置される１個（図示せず）の合
計３個のＬＥＤが設けられる。ここで、電気角とは、モ
ータの磁極数によって決まる角度であり、２極モータ
（または１極対モータ）の場合の電気角はモータの回転
軸の回転角度に等しく、８極モータ（または４極対モー
タ）の場合の電気角はモータの回転軸の回転角度の４分
の１の角度に等しい。
【００１３】図２の（Ａ）に示す回転スリット板上に
は、Ａ相／Ｂ相用として光を通すスリットが同心円上の
最も外側に多数等間隔で設けられスリット列を形成し、
Ｃ相用としてＡ相／Ｂ相用のスリット列の内側の４列の
同心円上に図示するような所定間隔のスリット列を形成
し、通常Ｚ相用としてＣ相用のさらに内側の２列の同心
円上に前記Ｚ相とその反転相であるＺＲ相用のスリット
列を形成するが、本発明の回転スリット板上にこのＺ相
／ＺＲ相用のスリット列は形成しないでよい。
は、Ａ相／Ｂ相用として光を通すスリットが同心円上の
最も外側に多数等間隔で設けられスリット列を形成し、
Ｃ相用としてＡ相／Ｂ相用のスリット列の内側の４列の
同心円上に図示するような所定間隔のスリット列を形成
し、通常Ｚ相用としてＣ相用のさらに内側の２列の同心
円上に前記Ｚ相とその反転相であるＺＲ相用のスリット
列を形成するが、本発明の回転スリット板上にこのＺ相
／ＺＲ相用のスリット列は形成しないでよい。
【００１４】図２の（Ｂ）に示す固定スリットには、Ａ
相／Ｂ相用として図５の（Ｃ）で説明したようなスリッ
トと、Ｃ相用の４つのスリットが設けられる。受光素子
は前記ＬＥＤに対応して、Ａ相／Ｂ相用として４個、Ｃ
相用として４個×２＝８個の合計１２個が設けられる。
相／Ｂ相用として図５の（Ｃ）で説明したようなスリッ
トと、Ｃ相用の４つのスリットが設けられる。受光素子
は前記ＬＥＤに対応して、Ａ相／Ｂ相用として４個、Ｃ
相用として４個×２＝８個の合計１２個が設けられる。
【００１５】図３は実施例の光学式ロータリエンコーダ
におけるＣ相用受光素子への入射光量の変化を示すタイ
ムチャートであり、（Ａ）はＺ相信号を検出する１／４
回転のときの、（Ｂ）はＺ相信号を検出しない他の３／
４回転のときのＣ相用の受光素子への入射光量の変化を
示すタイムチャートである。なお、実施例による光学式
ロータリエンコーダは８極（または４極対）モータの軸
に結合された形式のものである。
におけるＣ相用受光素子への入射光量の変化を示すタイ
ムチャートであり、（Ａ）はＺ相信号を検出する１／４
回転のときの、（Ｂ）はＺ相信号を検出しない他の３／
４回転のときのＣ相用の受光素子への入射光量の変化を
示すタイムチャートである。なお、実施例による光学式
ロータリエンコーダは８極（または４極対）モータの軸
に結合された形式のものである。
【００１６】図３の（Ａ）が示すように、モータの回転
軸が基準となる回転角度にある時に、２組の受光素子３
３ａ，３３ｂへ入射される４つの受光素子への入射光量
Ｃ１，Ｃ２，Ｃ４，Ｃ８は、共に０レベルであることが
判る。
軸が基準となる回転角度にある時に、２組の受光素子３
３ａ，３３ｂへ入射される４つの受光素子への入射光量
Ｃ１，Ｃ２，Ｃ４，Ｃ８は、共に０レベルであることが
判る。
【００１７】図３の（Ｂ）が示すように、モータの回転
軸が基準となる回転角度にない時に、２組の受光素子３
３ａ，３３ｂへ入射される３つの受光素子への入射光量
Ｃ２，Ｃ４，Ｃ８は、共に０レベルであり、１つの受光
素子への入射光量Ｃ１は１組の受光素子３３ａに対して
は０レベルであり、電気角２２．５°離れた位置にある
他の１組の受光素子３３ｂに対しては１レベルであるこ
とが判る。
軸が基準となる回転角度にない時に、２組の受光素子３
３ａ，３３ｂへ入射される３つの受光素子への入射光量
Ｃ２，Ｃ４，Ｃ８は、共に０レベルであり、１つの受光
素子への入射光量Ｃ１は１組の受光素子３３ａに対して
は０レベルであり、電気角２２．５°離れた位置にある
他の１組の受光素子３３ｂに対しては１レベルであるこ
とが判る。
【００１８】図４は実施例のＺ相信号出力回路の説明図
である。ここで、２組の４つの受光素子への入射光量Ｃ
１，Ｃ２，Ｃ４，Ｃ８を、一方の１組の受光素子４３ａ
に対しＣ１ａ，Ｃ２ａ，Ｃ４ａ，Ｃ８ａで示し、その１
組の受光素子４３ａに対し電気角２２．５°離れた位置
にある他方の１組の受光素子４３ｂに対しＣ１ｂ，Ｃ２
ｂ，Ｃ４ｂ，Ｃ８ｂで示す。一方において入射光量Ｃ１
ａ，Ｃ２ａ，Ｃ４ａ，Ｃ８ａは、受光素子４３ａに入射
され、受光素子４３ａは光電変換後、アナログ電圧をコ
ンパレータ４６ａへ出力する。コンパレータ４６ａはア
ナログ電圧をシュミットトリガーしてデジタル電圧に変
換したデジタル信号Ｃ１Ａ，Ｃ２Ａ，Ｃ４Ａ，Ｃ８Ａを
Ｚ相信号検出回路４７へ出力し、かつ通常のＣ相信号と
しても外部へ出力する。他方において入射光量Ｃ１ｂ，
Ｃ２ｂ，Ｃ４ｂ，Ｃ８ｂは、他の受光素子４３ｂへ入射
され、受光素子４３ｂは光電変換後、アナログ電圧をコ
ンパレータ４６ｂへ出力する。コンパレータ４６ｂはア
ナログ電圧をシュミットトリガーしてデジタル電圧に変
換したデジタル信号Ｃ１Ｂ，Ｃ２Ｂ，Ｃ４Ｂ，Ｃ８Ｂを
Ｚ相信号検出回路４７へ出力する。Ｚ相信号検出回路４
７は、デジタル信号Ｃ１Ａ，Ｃ２Ａ，Ｃ４Ａ，Ｃ８Ａ
と、Ｃ１Ｂ，Ｃ２Ｂ，Ｃ４Ｂ，Ｃ８Ｂを受けて、例えば
ＮＡＮＤゲートによりモータ１回転中の基準となる回転
角度で１パルスを出力する。これをＺ相信号としてその
バー信号をＺＲ相信号とする。
である。ここで、２組の４つの受光素子への入射光量Ｃ
１，Ｃ２，Ｃ４，Ｃ８を、一方の１組の受光素子４３ａ
に対しＣ１ａ，Ｃ２ａ，Ｃ４ａ，Ｃ８ａで示し、その１
組の受光素子４３ａに対し電気角２２．５°離れた位置
にある他方の１組の受光素子４３ｂに対しＣ１ｂ，Ｃ２
ｂ，Ｃ４ｂ，Ｃ８ｂで示す。一方において入射光量Ｃ１
ａ，Ｃ２ａ，Ｃ４ａ，Ｃ８ａは、受光素子４３ａに入射
され、受光素子４３ａは光電変換後、アナログ電圧をコ
ンパレータ４６ａへ出力する。コンパレータ４６ａはア
ナログ電圧をシュミットトリガーしてデジタル電圧に変
換したデジタル信号Ｃ１Ａ，Ｃ２Ａ，Ｃ４Ａ，Ｃ８Ａを
Ｚ相信号検出回路４７へ出力し、かつ通常のＣ相信号と
しても外部へ出力する。他方において入射光量Ｃ１ｂ，
Ｃ２ｂ，Ｃ４ｂ，Ｃ８ｂは、他の受光素子４３ｂへ入射
され、受光素子４３ｂは光電変換後、アナログ電圧をコ
ンパレータ４６ｂへ出力する。コンパレータ４６ｂはア
ナログ電圧をシュミットトリガーしてデジタル電圧に変
換したデジタル信号Ｃ１Ｂ，Ｃ２Ｂ，Ｃ４Ｂ，Ｃ８Ｂを
Ｚ相信号検出回路４７へ出力する。Ｚ相信号検出回路４
７は、デジタル信号Ｃ１Ａ，Ｃ２Ａ，Ｃ４Ａ，Ｃ８Ａ
と、Ｃ１Ｂ，Ｃ２Ｂ，Ｃ４Ｂ，Ｃ８Ｂを受けて、例えば
ＮＡＮＤゲートによりモータ１回転中の基準となる回転
角度で１パルスを出力する。これをＺ相信号としてその
バー信号をＺＲ相信号とする。
【００１９】上述したように、本発明の実施例により、
スリット板にＺ相用のスリットを設けない光学式ロータ
リエンコーダに、２つのコンパレータ４６ａ，４６ｂ
と、Ｚ相信号検出回路４７とからなるＺ相信号出力回路
４４を付加し、Ｚ相／ＺＲ相信号が得られることが判
る。
スリット板にＺ相用のスリットを設けない光学式ロータ
リエンコーダに、２つのコンパレータ４６ａ，４６ｂ
と、Ｚ相信号検出回路４７とからなるＺ相信号出力回路
４４を付加し、Ｚ相／ＺＲ相信号が得られることが判
る。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の光学式ロ
ータリエンコーダによれば、スリット板上にＺ相用スリ
ットを設けないことによりスリット板の面積を縮小でき
るので、光学式ロータリエンコーダを小形化することが
できる。また、スリット板上にＺ相用スリットを設けな
いでよいので、スリット板上の面積を広く使用でき、Ａ
／Ｂ相用信号のスリット数を増加して光学式ロータリエ
ンコーダの分解能を上げることも可能である。
ータリエンコーダによれば、スリット板上にＺ相用スリ
ットを設けないことによりスリット板の面積を縮小でき
るので、光学式ロータリエンコーダを小形化することが
できる。また、スリット板上にＺ相用スリットを設けな
いでよいので、スリット板上の面積を広く使用でき、Ａ
／Ｂ相用信号のスリット数を増加して光学式ロータリエ
ンコーダの分解能を上げることも可能である。
【図１】本発明の光学式ロータリエンコーダの基本構成
図である。
図である。
【図２】本発明によるサーボモータ用光学式ロータリエ
ンコーダの説明図であり、（Ａ）は回転スリット板、
（Ｂ）は固定スリット板を示す図である。
ンコーダの説明図であり、（Ａ）は回転スリット板、
（Ｂ）は固定スリット板を示す図である。
【図３】実施例の光学式ロータリエンコーダにおけるＣ
相用受光素子への入射光量の変化を示すタイムチャート
であり、（Ａ）はＺ相信号を検出する１／４回転のとき
の、（Ｂ）はＺ相信号を検出しない他の３／４回転のと
きのタイムチャートである。
相用受光素子への入射光量の変化を示すタイムチャート
であり、（Ａ）はＺ相信号を検出する１／４回転のとき
の、（Ｂ）はＺ相信号を検出しない他の３／４回転のと
きのタイムチャートである。
【図４】実施例のＺ相信号出力回路の説明図である。
【図５】従来技術による光学式ロータリーエンコーダの
投受光部の説明図であり、（Ａ）は投受光部概要、
（Ｂ）は回転スリット板、（Ｃ）は固定スリット板、
（Ｄ）は受光部、（Ｅ）は出力電圧特性をそれぞれ示す
図である。
投受光部の説明図であり、（Ａ）は投受光部概要、
（Ｂ）は回転スリット板、（Ｃ）は固定スリット板、
（Ｄ）は受光部、（Ｅ）は出力電圧特性をそれぞれ示す
図である。
【図６】従来技術によるサーボモータ用光学式ロータリ
エンコーダの説明図であり、（Ａ）は回転スリット板、
（Ｂ）は固定スリット板を示す図である。
エンコーダの説明図であり、（Ａ）は回転スリット板、
（Ｂ）は固定スリット板を示す図である。
１、２０…投光器（ＬＥＤ） ２…スリット板 ３、４３ａ、４３ｂ…受光素子 ４、４４…Ｚ相信号出力回路 ２３…回転スリット板 ２４…固定スリット板 ２５…受光部
Claims (1)
- 【請求項１】 光を放射する投光器（１）と、該投光器
（１）の光放射側に位置し該投光器（１）の放射光を通
過または遮断する複数のスリットを設けたスリット板
（２）と、前記投光器（１）から放射され前記スリット
板（２）を通過した光を受光して電気信号に変換する受
光素子（３）とからなる、モータの回転軸に結合した光
学式ロータリエンコーダにおいて、 前記スリット板（２）は、前記モータの回転軸の回転角
度を検出するためのＡ／Ｂ相用スリットと、前記モータ
の磁極の位置に相当する前記モータの回転軸の回転角度
を検出するためのＣ相用スリットとを有すると共に、前
記Ｃ相用スリットの内、何れのスリットも光を通過させ
ないタイミングをもつよう配列したスリットにより構成
し、 前記投光器（１）は、前記Ａ／Ｂ相用スリットへ光を放
射するＡ／Ｂ相用投光器と、前記Ｃ相用スリットへ光を
放射するＣ相用投光器と、および前記Ｃ相用投光器から
電気角で略２２．５°離れて配置されるＺ相用投光器と
から構成し、 前記受光素子（３）は、前記Ａ／Ｂ相用投光器から放射
された光を受光するＡ／Ｂ相用受光素子と、前記Ｃ相用
投光器から放射された光を受光するＣ相用受光素子と、
および前記Ｚ相用投光器から放射された光を受光するＺ
相用受光素子とから構成し、 さらに、前記投光器（１）から放射され、前記Ｃ相用受
光素子の出力信号を受け、前記モータの回転軸の基準と
なる回転角度を検出しＺ相信号として出力するＺ相信号
出力回路（４）を、備えたことを特徴とする光学式ロー
タリエンコーダ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31066893A JPH07159200A (ja) | 1993-12-10 | 1993-12-10 | 光学式ロータリエンコーダ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31066893A JPH07159200A (ja) | 1993-12-10 | 1993-12-10 | 光学式ロータリエンコーダ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07159200A true JPH07159200A (ja) | 1995-06-23 |
Family
ID=18008025
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31066893A Pending JPH07159200A (ja) | 1993-12-10 | 1993-12-10 | 光学式ロータリエンコーダ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07159200A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000180213A (ja) * | 1998-12-16 | 2000-06-30 | Dr Johannes Heidenhain Gmbh | 増分および絶対位置デ―タを出力するエンコ―ダ |
| JP2002372438A (ja) * | 2001-06-15 | 2002-12-26 | Fujitec Co Ltd | 同期電動機の磁極検出装置 |
-
1993
- 1993-12-10 JP JP31066893A patent/JPH07159200A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000180213A (ja) * | 1998-12-16 | 2000-06-30 | Dr Johannes Heidenhain Gmbh | 増分および絶対位置デ―タを出力するエンコ―ダ |
| JP2002372438A (ja) * | 2001-06-15 | 2002-12-26 | Fujitec Co Ltd | 同期電動機の磁極検出装置 |
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