JPH08159811A - 移動検出装置 - Google Patents
移動検出装置Info
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- JPH08159811A JPH08159811A JP33230694A JP33230694A JPH08159811A JP H08159811 A JPH08159811 A JP H08159811A JP 33230694 A JP33230694 A JP 33230694A JP 33230694 A JP33230694 A JP 33230694A JP H08159811 A JPH08159811 A JP H08159811A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 移動体の直線的な位置の変化や、回転体の回
転角度等を精度良く検出する。 【構成】透光性樹脂からなる板１の一方の面には多数の
三角状のプリズム２が連続して形成されている。発光素
子３と、半導体位置検出素子（ＰＳＤ）４は透光性樹脂
板１を挟んで対向している。ＰＳＤ４は入射した光の図
１の矢印Ｘ方向の位置を検出し入射した光の位置に応じ
て出力端子Ｔ１及びＴ２からそれぞれＩ１、Ｉ２を出力
する。
転角度等を精度良く検出する。 【構成】透光性樹脂からなる板１の一方の面には多数の
三角状のプリズム２が連続して形成されている。発光素
子３と、半導体位置検出素子（ＰＳＤ）４は透光性樹脂
板１を挟んで対向している。ＰＳＤ４は入射した光の図
１の矢印Ｘ方向の位置を検出し入射した光の位置に応じ
て出力端子Ｔ１及びＴ２からそれぞれＩ１、Ｉ２を出力
する。
Description
【産業上の利用分野】本発明は移動体の直線的な位置の
変化や、回転体の回転角度等を精度良く検出する装置に
関する発明である。
変化や、回転体の回転角度等を精度良く検出する装置に
関する発明である。
【従来の技術】従来から使用されている移動検出装置
で、特に、回転角度を検出する所謂ロータリーエンコー
ダについて図８乃至図１０を使って説明する。図８はロ
ータリーエンコーダの横断面図を示し、図９は上部より
内部を見た図を示す。ケース３１に外部の回転体と連結
され、一体となって回転するシャフト３２が回転自在に
支持されている。シャフト３２には円板状のディスク３
３が固着されている。ディスク３３には、回転中心を中
心として円環状に一定角度ピッチで透光部と遮光部を交
互に有するスリットパターン３４及び３５が設けられて
いる。スリットパターン３４と３５との関係はお互いが
１ピッチの１／４だけずれている。発光素子たるＬＥＤ
３６と受光素子たるフォトダイオード３７は、ディスク
３３のスリットパターン３４を挟んでお互い対向してケ
ース３１に固着されている。同様に、発光素子たるＬＥ
Ｄ３８と受光素子たるフォトダイオード３９は、ディス
ク３３のスリットパターン３５を挟んでお互い対向して
ケース３１に固着されている。したがって、フォトダイ
オード３７はスリットパターン３４を、フォトダイオー
ド３９はスリットパターン３５を検出する。このような
回転角度を検出するロータリーエンコーダは次のように
作用する。フォトダイオード３７（３９）上にスリット
パターン３４（３５）の透光部が来た場合は、ＬＥＤ３
６（３８）の投光する光をフォトダイオード３７（３
９）が受光し信号を出力する。一方、フォトダイオード
３７（３９）上にスリットパターン３４（３５）の遮光
部が来た場合は、ＬＥＤ３６（３８）の投光する光をフ
ォトダイオード３７（３９）が受光しないので、信号を
出力しない。ディスク３３の回転によりフォトダイオー
ド３７（３９）上には、スリットパターン３４（３５）
の透光部と遮光部が交互に来るので、フォトダイオード
３７（３９）の出力する信号をパルス化処理した信号は
図１０のような位相が約１／４周期ずれた２つのパルス
信号が得られ、それらのパルス信号から回転角度と回転
方向を検出することができる。以上で説明した従来の技
術においては、次のような問題がある。１つには、発光
素子の投光する光が極めて細く絞られている場合には、
ディスクのスリットパターンの透光部と遮光部の比率を
１対１に設定すれば、図１０の出力信号のハイレベルｐ
１とローレベルｐ２の比率も１対１となり、１パルスが
一定の角度となり精度が確保できるであろう。例えば、
分解能が低い場合は透光部や遮光部は大きいため、発光
素子の投光する光は相対的に細いものとなり、ほぼｐ１
＝ｐ２ととなるであろう。ところが、分解能を高くする
と、透光部や遮光部は小さいものとなり、それらの広が
りと比較して発光素子の投光する光の広がりは無視でき
なくなり、透光部と遮光部の比率が１対１では、図１０
の信号においてもはやｐ１＝ｐ２ではなくなる。そこで
ｐ１＝ｐ２となるように、スリットパターンの透光部と
遮光部の比率を適切に設定したり、信号処理回路のパル
ス化する部分において、そのパルス化するレベルを調整
すること等により、精度を補償するのである。しかしな
がら、そのような手段には限界があり、一定以上の精度
を確保することが困難であった。このように、分解能を
上げることが難しいと共に、１パルスの精度を確保する
ことも難しいのである。
で、特に、回転角度を検出する所謂ロータリーエンコー
ダについて図８乃至図１０を使って説明する。図８はロ
ータリーエンコーダの横断面図を示し、図９は上部より
内部を見た図を示す。ケース３１に外部の回転体と連結
され、一体となって回転するシャフト３２が回転自在に
支持されている。シャフト３２には円板状のディスク３
３が固着されている。ディスク３３には、回転中心を中
心として円環状に一定角度ピッチで透光部と遮光部を交
互に有するスリットパターン３４及び３５が設けられて
いる。スリットパターン３４と３５との関係はお互いが
１ピッチの１／４だけずれている。発光素子たるＬＥＤ
３６と受光素子たるフォトダイオード３７は、ディスク
３３のスリットパターン３４を挟んでお互い対向してケ
ース３１に固着されている。同様に、発光素子たるＬＥ
Ｄ３８と受光素子たるフォトダイオード３９は、ディス
ク３３のスリットパターン３５を挟んでお互い対向して
ケース３１に固着されている。したがって、フォトダイ
オード３７はスリットパターン３４を、フォトダイオー
ド３９はスリットパターン３５を検出する。このような
回転角度を検出するロータリーエンコーダは次のように
作用する。フォトダイオード３７（３９）上にスリット
パターン３４（３５）の透光部が来た場合は、ＬＥＤ３
６（３８）の投光する光をフォトダイオード３７（３
９）が受光し信号を出力する。一方、フォトダイオード
３７（３９）上にスリットパターン３４（３５）の遮光
部が来た場合は、ＬＥＤ３６（３８）の投光する光をフ
ォトダイオード３７（３９）が受光しないので、信号を
出力しない。ディスク３３の回転によりフォトダイオー
ド３７（３９）上には、スリットパターン３４（３５）
の透光部と遮光部が交互に来るので、フォトダイオード
３７（３９）の出力する信号をパルス化処理した信号は
図１０のような位相が約１／４周期ずれた２つのパルス
信号が得られ、それらのパルス信号から回転角度と回転
方向を検出することができる。以上で説明した従来の技
術においては、次のような問題がある。１つには、発光
素子の投光する光が極めて細く絞られている場合には、
ディスクのスリットパターンの透光部と遮光部の比率を
１対１に設定すれば、図１０の出力信号のハイレベルｐ
１とローレベルｐ２の比率も１対１となり、１パルスが
一定の角度となり精度が確保できるであろう。例えば、
分解能が低い場合は透光部や遮光部は大きいため、発光
素子の投光する光は相対的に細いものとなり、ほぼｐ１
＝ｐ２ととなるであろう。ところが、分解能を高くする
と、透光部や遮光部は小さいものとなり、それらの広が
りと比較して発光素子の投光する光の広がりは無視でき
なくなり、透光部と遮光部の比率が１対１では、図１０
の信号においてもはやｐ１＝ｐ２ではなくなる。そこで
ｐ１＝ｐ２となるように、スリットパターンの透光部と
遮光部の比率を適切に設定したり、信号処理回路のパル
ス化する部分において、そのパルス化するレベルを調整
すること等により、精度を補償するのである。しかしな
がら、そのような手段には限界があり、一定以上の精度
を確保することが困難であった。このように、分解能を
上げることが難しいと共に、１パルスの精度を確保する
ことも難しいのである。
【発明が解決しようとする課題】従来技術においては、
高い分解能を得ることや、１パルスの精度を得ることが
困難であるという２つの課題を解決することにある。
高い分解能を得ることや、１パルスの精度を得ることが
困難であるという２つの課題を解決することにある。
【課題を解決するための手段】図１に課題を解決するた
めの原理図を示す。１は透光性の樹脂等から成る板でそ
の一方の面には多数の三角状プリズム２が連続して形成
されている。この透光性樹脂板１は外部の移動手段に連
結され移動可能になっている。３は発光ダイオード等の
発光素子で、４の半導体位置検出素子（以下ＰＳＤと称
する）と、前記透光性樹脂板１を挟んで対向しており、
発光素子３の投光した光は透光性樹脂板１を透過し、Ｐ
ＳＤ４により受光される。ＰＳＤ４は入射した光の図１
の矢印Ｘ方向の位置を検出する。ここで、発光素子３は
透光性樹脂板１の三角状プリズム２が形成されている面
の側に配置されている。ＰＳＤ４は２つの出力端子Ｔ１
及びＴ２を有しており、入射した光の位置に応じて、そ
れらの端子Ｔ１及びＴ２からそれぞれ電流Ｉ１、Ｉ２を
出力する。
めの原理図を示す。１は透光性の樹脂等から成る板でそ
の一方の面には多数の三角状プリズム２が連続して形成
されている。この透光性樹脂板１は外部の移動手段に連
結され移動可能になっている。３は発光ダイオード等の
発光素子で、４の半導体位置検出素子（以下ＰＳＤと称
する）と、前記透光性樹脂板１を挟んで対向しており、
発光素子３の投光した光は透光性樹脂板１を透過し、Ｐ
ＳＤ４により受光される。ＰＳＤ４は入射した光の図１
の矢印Ｘ方向の位置を検出する。ここで、発光素子３は
透光性樹脂板１の三角状プリズム２が形成されている面
の側に配置されている。ＰＳＤ４は２つの出力端子Ｔ１
及びＴ２を有しており、入射した光の位置に応じて、そ
れらの端子Ｔ１及びＴ２からそれぞれ電流Ｉ１、Ｉ２を
出力する。
【作用】以上の検出手段は次のように作用する。発光素
子３の投光した光は透光性樹脂板１を透過しＰＳＤ４に
入射するが、光が透光性樹脂板１を透過する際に、光が
プリズム２の頂点又は谷間に入射する時を除いて、透光
性樹脂板１により屈折し、光路を曲げられる。ＰＳＤ４
に入射する光の位置の変位δは δ＝｛ｔ−（ｐ／２−ｘ）・ｔａｎ（α）｝・ｔａｎ（α−β） ＋ｈ・ｔａｎ（γ） …………………… （１） ｓｉｎ（α）＝ｎ・ｓｉｎ（β） …………………… （２） ｎ・ｓｉｎ（α−β）＝ｓｉｎ（γ） …………………… （３） で与えられる。ここで、 ｔ：透光性樹脂板１の厚み ｈ：透光性樹脂板１とＰＳＤ４の距離 ｐ：プリズム２のピッチ α：プリズム２のプリズム角 ｘ：プリズム２の谷間から発光素子３までのＸ方向距離 ｎ：透光性樹脂板１の屈折率 である。例えば、図１において、ＬＥＤの投光した光は
透光性樹脂板１により屈折し、ＰＳＤの右端Ｐ１の位置
に入射する（図中の実線）。そして、透光性樹脂板１が
矢印Ａの方向に移動すると（図中の点線）、ＬＥＤの投
光した光は透光性樹脂板１により屈折し、今度はＰＳＤ
の左端Ｐ２の位置に入射する。図２には透光性樹脂板１
の移動に伴い変化するＰＳＤ４に入射する光の位置の変
位δの変化をＳ１で示してあり、変位δの正負を閾値と
して、パルス化するとＳ２のような等間隔のパルス波形
が得られる。この変位δの変化Ｓ１及びパルス波形Ｓ２
の１周期は三角状プリズムのピッチｐに等しい。さら
に、光の変化は左右対称であるので、パルス化した信号
のハイレベルとローレベルは同じ間隔となり、従来技術
と異なり精度が良いパルス信号が得られる。透光性樹脂
板１の移動量はこのパルス数に比例するので、このパル
スを計数することにより透光性樹脂板１の移動距離を認
識することができ、移動検出器としての機能を実現でき
るのである。特に、透光性樹脂板１のプリズム２は微細
な形状を形成することも比較的容易であり、高い分解能
を安価に容易に実現可能となる。ところで、ＰＳＤ４に
入射する光の位置は、ＰＳＤ４の出力する電流Ｉ１及び
Ｉ２から次のようにして算出される。 δ＝（Ｌ／２）・（Ｉ１−Ｉ２）／（Ｉ１＋Ｉ２） …………… （４） ここで、ＬはＰＳＤ４の光位置検出部の全長である。し
かし、パルス化する段階においては、式（４）のδの正
負のみを判別するので、Ｉ１−Ｉ２のみを必要とし、し
たがって、式（４）の除算は不要となり、引き算Ｉ１−
Ｉ２或いはＩ１とＩ２の大小関係のみでよく、信号処理
回路も大幅に簡単になり安価になる。
子３の投光した光は透光性樹脂板１を透過しＰＳＤ４に
入射するが、光が透光性樹脂板１を透過する際に、光が
プリズム２の頂点又は谷間に入射する時を除いて、透光
性樹脂板１により屈折し、光路を曲げられる。ＰＳＤ４
に入射する光の位置の変位δは δ＝｛ｔ−（ｐ／２−ｘ）・ｔａｎ（α）｝・ｔａｎ（α−β） ＋ｈ・ｔａｎ（γ） …………………… （１） ｓｉｎ（α）＝ｎ・ｓｉｎ（β） …………………… （２） ｎ・ｓｉｎ（α−β）＝ｓｉｎ（γ） …………………… （３） で与えられる。ここで、 ｔ：透光性樹脂板１の厚み ｈ：透光性樹脂板１とＰＳＤ４の距離 ｐ：プリズム２のピッチ α：プリズム２のプリズム角 ｘ：プリズム２の谷間から発光素子３までのＸ方向距離 ｎ：透光性樹脂板１の屈折率 である。例えば、図１において、ＬＥＤの投光した光は
透光性樹脂板１により屈折し、ＰＳＤの右端Ｐ１の位置
に入射する（図中の実線）。そして、透光性樹脂板１が
矢印Ａの方向に移動すると（図中の点線）、ＬＥＤの投
光した光は透光性樹脂板１により屈折し、今度はＰＳＤ
の左端Ｐ２の位置に入射する。図２には透光性樹脂板１
の移動に伴い変化するＰＳＤ４に入射する光の位置の変
位δの変化をＳ１で示してあり、変位δの正負を閾値と
して、パルス化するとＳ２のような等間隔のパルス波形
が得られる。この変位δの変化Ｓ１及びパルス波形Ｓ２
の１周期は三角状プリズムのピッチｐに等しい。さら
に、光の変化は左右対称であるので、パルス化した信号
のハイレベルとローレベルは同じ間隔となり、従来技術
と異なり精度が良いパルス信号が得られる。透光性樹脂
板１の移動量はこのパルス数に比例するので、このパル
スを計数することにより透光性樹脂板１の移動距離を認
識することができ、移動検出器としての機能を実現でき
るのである。特に、透光性樹脂板１のプリズム２は微細
な形状を形成することも比較的容易であり、高い分解能
を安価に容易に実現可能となる。ところで、ＰＳＤ４に
入射する光の位置は、ＰＳＤ４の出力する電流Ｉ１及び
Ｉ２から次のようにして算出される。 δ＝（Ｌ／２）・（Ｉ１−Ｉ２）／（Ｉ１＋Ｉ２） …………… （４） ここで、ＬはＰＳＤ４の光位置検出部の全長である。し
かし、パルス化する段階においては、式（４）のδの正
負のみを判別するので、Ｉ１−Ｉ２のみを必要とし、し
たがって、式（４）の除算は不要となり、引き算Ｉ１−
Ｉ２或いはＩ１とＩ２の大小関係のみでよく、信号処理
回路も大幅に簡単になり安価になる。
【実施例】図３に本発明の実施例の横断面図を、図４に
は上部から内部を見た図を示す。本実施例は、上述手段
を回転角度の検出に適用したもので、所謂ロータリーエ
ンコーダでの実施例である。ケース１１にはシャフト１
２が回転自在に支持されており、シャフト１２は外部の
回転体に連結されている。シャフト１２には円板状の透
光性樹脂板１３が固着されており、透光性樹脂板１３は
シャフト１２と一体となって回転する。透光性樹脂板１
３には一定のピッチの多数の三角状プリズムが回転中心
を中心として円環状に連なったプリズム部１４と１５が
形成されている。プリズム部１４と１５の三角状プリズ
ムのピッチは同じであるが、その位相は１／４異なって
いる。つまり、図５に示すようにプリズム部１５の頂点
はプリズム部１４の頂点と谷の丁度中央に位置している
のである。発光素子たるＬＥＤ１６とＰＳＤ１７は透光
性樹脂板１３のプリズム部１４を挟んでケース１１に固
着されており、ＬＥＤ１６の投光した光はプリズム部１
４を透過し、ＰＳＤ１７によって円周方向の光の位置変
化が検出される。同様に、発光素子たるＬＥＤ１８とＰ
ＳＤ１９は透光性樹脂板１３のプリズム部１５を挟んで
ケース１１に前記ＬＥＤ１６とＰＳＤ１７と周方向に対
し同じ位置に固着されており、ＬＥＤ１８の投光した光
はプリズム部１５を透過し、ＰＳＤ１９によって円周方
向の光の位置変化が検出される。図６は本実施例の信号
処理回路のブロック図を示す。ＰＳＤ１７の２つの出力
は電流・電圧変換アンプ２０及び２１に接続され、ＰＳ
Ｄの出力電流を電圧に変換される。２２はコンパレータ
で電流・電圧変換アンプ２０及び２１の出力する電圧を
比較し、電流・電圧変換アンプ２０の出力電圧が電流・
電圧変換アンプ２１の出力電圧より大きい場合にはハイ
レベルの電圧を出力し、逆の場合にはロウレベルの電圧
（０Ｖ）を出力する。同様ＰＳＤ１９の２つの出力は電
流・電圧変換アンプ２３及び２４に接続され、ＰＳＤの
出力電流を電圧に変換される。２５はコンパレータで電
流・電圧変換アンプ２３及び２４の出力する電圧を比較
し、電流・電圧変換アンプ２３の出力電圧が電流・電圧
変換アンプ２４の出力電圧より大きい場合にはハイレベ
ルの電圧を出力し、逆の場合にはロウレベルの電圧（０
Ｖ）を出力する。以上の構成の実施例は次のように作用
する。外部の回転体に接続されたシャフト１１が回転体
の回転により回転するとシャフト１１に固着された透光
性樹脂板１３も一体となって回転し、ＬＥＤ１６により
ＰＳＤ１７に投光される光は、プリズム部１４により、
その位置が前記原理説明の如く変化する。同様に、ＬＥ
Ｄ１８によりＰＳＤ１９に投光される光の位置も、プリ
ズム部１５により、変化する。それら光の位置の変化に
応じてコンパレータ２２及び２５の出力する電圧ＳＡ及
びＳＢは、図７に示すような信号波形を示す。ここで、
ＬＥＤ１６とＰＳＤ１７の対とＬＥＤ１８とＰＳＤ１９
の対は周方向に対し同じ位置に配置されており、且つ、
プリズム部１４と１５はその位相が１／４周期異なるの
で、図７の出力信号ＳＡとＳＢの位相も１／４周期異な
っている。また、出力信号ＳＡ及びＳＢの信号波形の１
周期はプリズム部１４及び１５の１ピッチに等しいの
で、例えば、プリズム部１４及び１５の三角状プリズム
が全周で３６０個設けてあるとすると、出力信号ＳＡ及
びＳＢの１周期は回転角度の１°に相当するので、出力
信号のハイレベルからローレベル若しくはローレベルか
らハイレベルの変化を検出することにより、最小分解能
０．２５°まで検出できることになる。さらに、出力信
号ＳＡとＳＢの位相が１／４周期異なっていることか
ら、それら信号の変化の順番からその回転方向も検出で
きるのである。尚、上記実施例では、透光性樹脂板１３
に２箇所のプリズム部１４及び１５を設けたが、プリズ
ム部を１箇所とし、２対のＬＥＤとＰＳＤお互い位置を
同一半上で周方向の位置を適当にずらして、お互いの出
力信号の位相が１／４周期ずれるような構成を採ること
もできる。また、上記実施例では、回転体の回転角度を
検出する所謂ロータリーエンコーダを実施例として説明
したが、直線的に移動する物体の変位を検出することも
可能であることは、図１の原理図から容易に考えられ
る。
は上部から内部を見た図を示す。本実施例は、上述手段
を回転角度の検出に適用したもので、所謂ロータリーエ
ンコーダでの実施例である。ケース１１にはシャフト１
２が回転自在に支持されており、シャフト１２は外部の
回転体に連結されている。シャフト１２には円板状の透
光性樹脂板１３が固着されており、透光性樹脂板１３は
シャフト１２と一体となって回転する。透光性樹脂板１
３には一定のピッチの多数の三角状プリズムが回転中心
を中心として円環状に連なったプリズム部１４と１５が
形成されている。プリズム部１４と１５の三角状プリズ
ムのピッチは同じであるが、その位相は１／４異なって
いる。つまり、図５に示すようにプリズム部１５の頂点
はプリズム部１４の頂点と谷の丁度中央に位置している
のである。発光素子たるＬＥＤ１６とＰＳＤ１７は透光
性樹脂板１３のプリズム部１４を挟んでケース１１に固
着されており、ＬＥＤ１６の投光した光はプリズム部１
４を透過し、ＰＳＤ１７によって円周方向の光の位置変
化が検出される。同様に、発光素子たるＬＥＤ１８とＰ
ＳＤ１９は透光性樹脂板１３のプリズム部１５を挟んで
ケース１１に前記ＬＥＤ１６とＰＳＤ１７と周方向に対
し同じ位置に固着されており、ＬＥＤ１８の投光した光
はプリズム部１５を透過し、ＰＳＤ１９によって円周方
向の光の位置変化が検出される。図６は本実施例の信号
処理回路のブロック図を示す。ＰＳＤ１７の２つの出力
は電流・電圧変換アンプ２０及び２１に接続され、ＰＳ
Ｄの出力電流を電圧に変換される。２２はコンパレータ
で電流・電圧変換アンプ２０及び２１の出力する電圧を
比較し、電流・電圧変換アンプ２０の出力電圧が電流・
電圧変換アンプ２１の出力電圧より大きい場合にはハイ
レベルの電圧を出力し、逆の場合にはロウレベルの電圧
（０Ｖ）を出力する。同様ＰＳＤ１９の２つの出力は電
流・電圧変換アンプ２３及び２４に接続され、ＰＳＤの
出力電流を電圧に変換される。２５はコンパレータで電
流・電圧変換アンプ２３及び２４の出力する電圧を比較
し、電流・電圧変換アンプ２３の出力電圧が電流・電圧
変換アンプ２４の出力電圧より大きい場合にはハイレベ
ルの電圧を出力し、逆の場合にはロウレベルの電圧（０
Ｖ）を出力する。以上の構成の実施例は次のように作用
する。外部の回転体に接続されたシャフト１１が回転体
の回転により回転するとシャフト１１に固着された透光
性樹脂板１３も一体となって回転し、ＬＥＤ１６により
ＰＳＤ１７に投光される光は、プリズム部１４により、
その位置が前記原理説明の如く変化する。同様に、ＬＥ
Ｄ１８によりＰＳＤ１９に投光される光の位置も、プリ
ズム部１５により、変化する。それら光の位置の変化に
応じてコンパレータ２２及び２５の出力する電圧ＳＡ及
びＳＢは、図７に示すような信号波形を示す。ここで、
ＬＥＤ１６とＰＳＤ１７の対とＬＥＤ１８とＰＳＤ１９
の対は周方向に対し同じ位置に配置されており、且つ、
プリズム部１４と１５はその位相が１／４周期異なるの
で、図７の出力信号ＳＡとＳＢの位相も１／４周期異な
っている。また、出力信号ＳＡ及びＳＢの信号波形の１
周期はプリズム部１４及び１５の１ピッチに等しいの
で、例えば、プリズム部１４及び１５の三角状プリズム
が全周で３６０個設けてあるとすると、出力信号ＳＡ及
びＳＢの１周期は回転角度の１°に相当するので、出力
信号のハイレベルからローレベル若しくはローレベルか
らハイレベルの変化を検出することにより、最小分解能
０．２５°まで検出できることになる。さらに、出力信
号ＳＡとＳＢの位相が１／４周期異なっていることか
ら、それら信号の変化の順番からその回転方向も検出で
きるのである。尚、上記実施例では、透光性樹脂板１３
に２箇所のプリズム部１４及び１５を設けたが、プリズ
ム部を１箇所とし、２対のＬＥＤとＰＳＤお互い位置を
同一半上で周方向の位置を適当にずらして、お互いの出
力信号の位相が１／４周期ずれるような構成を採ること
もできる。また、上記実施例では、回転体の回転角度を
検出する所謂ロータリーエンコーダを実施例として説明
したが、直線的に移動する物体の変位を検出することも
可能であることは、図１の原理図から容易に考えられ
る。
【発明の効果】本発明は、高価な部品を使用することな
く、高い精度で且つ高い分解能で移動体の変位、或い
は、回転体の回転角度を検出することができるという優
れた特徴を持っているものである。
く、高い精度で且つ高い分解能で移動体の変位、或い
は、回転体の回転角度を検出することができるという優
れた特徴を持っているものである。
【図１】本発明の原理説明図
【図２】ＰＳＤの出力信号図
【図３】本発明の実施例の横断面図
【図４】本発明の実施例の正面図
【図５】本発明の実施例のプリズム部の図
【図６】本発明の実施例の回路ブロック図
【図７】本発明の実施例の出力信号波形図
【図８】従来の技術の横断面図
【図９】従来の技術の正面図
【図１０】従来の技術の出力信号波形図
１、１３は透光性樹脂板、２、１４、１５は透光性樹脂
板のプリズム部、３、１６、１８、３６、３８はＬＥＤ
４、１７、１９はＰＳＤ、１１、３１はケース、１
２、３２はシャフト、２０、２１、２３、２４は電流・
電圧変換アンプ、２２、２５はコンパレータ、３３はデ
ィスク、３４、３５はスリットパターン部、３７、３９
はフォトダイオード
板のプリズム部、３、１６、１８、３６、３８はＬＥＤ
４、１７、１９はＰＳＤ、１１、３１はケース、１
２、３２はシャフト、２０、２１、２３、２４は電流・
電圧変換アンプ、２２、２５はコンパレータ、３３はデ
ィスク、３４、３５はスリットパターン部、３７、３９
はフォトダイオード
Claims (1)
- 【請求項１】 一方もしくは両方の面に一定の周期で形
成された多数の三角状のプリズムを有する透光性板と、
該透光性板の一方の側に設けられ該透光性板に投光する
投光素子と、該透光性板を挟んで該投光素子と対向し該
透光性板を透光した光を受光し、その光の位置を検出す
る半導体位置検出素子（ＰＳＤ）と、該半導体位置検出
素子（ＰＳＤ）の出力する信号を演算処理し且つパルス
信号に変換する信号処理回路から構成され、該透光性板
の移動に伴い該透光性板に形成された一定周期の多数の
三角状のプリズムに同期して出力する該半導体位置検出
素子（ＰＳＤ）の周期的に変化する信号を該信号処理回
路により演算処理しパルス化し、該パルス信号のパルス
数から該透光性板の相対的な移動量を検出することを特
徴とする移動検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33230694A JPH08159811A (ja) | 1994-11-30 | 1994-11-30 | 移動検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33230694A JPH08159811A (ja) | 1994-11-30 | 1994-11-30 | 移動検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08159811A true JPH08159811A (ja) | 1996-06-21 |
Family
ID=18253494
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33230694A Pending JPH08159811A (ja) | 1994-11-30 | 1994-11-30 | 移動検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08159811A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0947807A3 (en) * | 1998-04-01 | 2001-09-26 | Fanuc Ltd. | Optical encoder |
| CN102062581A (zh) * | 2010-11-30 | 2011-05-18 | 中国科学院光电技术研究所 | 基于角锥棱镜轴系径向跳动的测量装置 |
-
1994
- 1994-11-30 JP JP33230694A patent/JPH08159811A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0947807A3 (en) * | 1998-04-01 | 2001-09-26 | Fanuc Ltd. | Optical encoder |
| CN102062581A (zh) * | 2010-11-30 | 2011-05-18 | 中国科学院光电技术研究所 | 基于角锥棱镜轴系径向跳动的测量装置 |
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