JPH1062205A - 回転スリット板及びそれを用いた回転検出装置 - Google Patents
回転スリット板及びそれを用いた回転検出装置Info
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- JPH1062205A JPH1062205A JP21556696A JP21556696A JPH1062205A JP H1062205 A JPH1062205 A JP H1062205A JP 21556696 A JP21556696 A JP 21556696A JP 21556696 A JP21556696 A JP 21556696A JP H1062205 A JPH1062205 A JP H1062205A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ロータリーエンコーダの、経済的な回転検出
装置を得る。 【解決手段】 回転スリット部２にはある決まったパタ
ーンを持つ、円周方向に等長（幅）でないスリット１０
が設けられているので、波形整形された矩形波パルスは
回転スリット部２の回転方向のＣＷとＣＣＷによって異
なる波形が得られる。よって、簡単な構成の回転検出装
置となる。
装置を得る。 【解決手段】 回転スリット部２にはある決まったパタ
ーンを持つ、円周方向に等長（幅）でないスリット１０
が設けられているので、波形整形された矩形波パルスは
回転スリット部２の回転方向のＣＷとＣＣＷによって異
なる波形が得られる。よって、簡単な構成の回転検出装
置となる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は回転スリット板及び
それを用いた回転検出装置に関し、特にシャフトエンコ
ーダ用の回転スリット板及びそれを用いた回転検出装置
に関する。
それを用いた回転検出装置に関し、特にシャフトエンコ
ーダ用の回転スリット板及びそれを用いた回転検出装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】シャフトエンコーダ用の回転検出装置
で、シャフトの回転方向も検出する必要のある場合に
は、従来は図４（ａ）に示すように、二個または一個の
発光ダイオード１からの光が、シャフトに垂直に取り付
けられた円板状の回転スリット部２と、これに対向する
形に固定配置された固定スリット部２−１とを通過し、
フォトセンサ３−１，２で検出（電気信号に変換）さ
れ、波形整形（４−１，２）されてＡ相、Ｂ相の二つの
矩形波パルスとなる。
で、シャフトの回転方向も検出する必要のある場合に
は、従来は図４（ａ）に示すように、二個または一個の
発光ダイオード１からの光が、シャフトに垂直に取り付
けられた円板状の回転スリット部２と、これに対向する
形に固定配置された固定スリット部２−１とを通過し、
フォトセンサ３−１，２で検出（電気信号に変換）さ
れ、波形整形（４−１，２）されてＡ相、Ｂ相の二つの
矩形波パルスとなる。
【０００３】この二つの矩形波パルスは図４（ｂ）に示
すように、Ｂ相に比べてＡ相は９０゜位相がずれてい
て、例えばシャフトが時計方向（ＣＷ）に回転している
ときは、Ａ相が位相が進み、シャフトが反時計方向に回
転しているときは、Ａ相が位相が遅れる。
すように、Ｂ相に比べてＡ相は９０゜位相がずれてい
て、例えばシャフトが時計方向（ＣＷ）に回転している
ときは、Ａ相が位相が進み、シャフトが反時計方向に回
転しているときは、Ａ相が位相が遅れる。
【０００４】回転スリット部２と固定スリット部２−１
は、例えば図６（ａ）に示すようにガラス円板に、遮光
スリットをフォトプロセス（銀感光剤を塗ってマスクを
使って感光させる）で成形する。遮光スリットは円板の
中心から放射状に等間隔に配置された黒色（例えば酸化
銀の）の帯で、固定スリット部２−１は図６（ｂ）に示
すように、Ｂ’部に比べＡ’部は帯の配置が９０゜位相
がずれている。
は、例えば図６（ａ）に示すようにガラス円板に、遮光
スリットをフォトプロセス（銀感光剤を塗ってマスクを
使って感光させる）で成形する。遮光スリットは円板の
中心から放射状に等間隔に配置された黒色（例えば酸化
銀の）の帯で、固定スリット部２−１は図６（ｂ）に示
すように、Ｂ’部に比べＡ’部は帯の配置が９０゜位相
がずれている。
【０００５】発光ダイオード１が二個ある場合は、二個
の発光ダイオード１とフォトセンサ３−１，２を図６
（ｂ）のＡ’部とＢ’部に対向させる。発光ダイオード
１が一個の場合は、図６（ｂ）のＡ’部とＢ’部の接続
部に設け、フォトセンサ３−１，２は発光ダイオード１
に近いＡ’部とＢ’部に設ける。
の発光ダイオード１とフォトセンサ３−１，２を図６
（ｂ）のＡ’部とＢ’部に対向させる。発光ダイオード
１が一個の場合は、図６（ｂ）のＡ’部とＢ’部の接続
部に設け、フォトセンサ３−１，２は発光ダイオード１
に近いＡ’部とＢ’部に設ける。
【０００６】回転スリット部２と固定スリット部２−１
の遮光帯と、その間の透過部とはほぼ等しい幅なので、
波形整形（４−１，２）されたＡ相及びＢ相のパルス波
形はほぼ対称矩形波となる。またＡ相とＢ相は位相が９
０゜ずれる。図５に示すように、Ａ相の矩形波パルスは
二分して、一方はゲート３１を介し、他方はゲート３２
及び３３を介して位相を反転した形で、キャパシタＣ
１，Ｃ２及びレジスタＲ１，Ｒ２で微分し、ゲート３４
及び３５を介して互いに逆位相の二つのパルスを導出す
る。
の遮光帯と、その間の透過部とはほぼ等しい幅なので、
波形整形（４−１，２）されたＡ相及びＢ相のパルス波
形はほぼ対称矩形波となる。またＡ相とＢ相は位相が９
０゜ずれる。図５に示すように、Ａ相の矩形波パルスは
二分して、一方はゲート３１を介し、他方はゲート３２
及び３３を介して位相を反転した形で、キャパシタＣ
１，Ｃ２及びレジスタＲ１，Ｒ２で微分し、ゲート３４
及び３５を介して互いに逆位相の二つのパルスを導出す
る。
【０００７】この逆位相の二つのパルスとＢ相の矩形波
パルスとを、ＮＡＮＤゲート３６及び３７でゲートする
と、ダウンパルスとアップパルスが導出される。このダ
ウンパルスとアップパルスを、ＮＡＮＤゲート３８及び
３９で構成されるフリップフロップに加えると、ＮＡＮ
Ｄゲート３９の出力としてシャフトの回転方向（例えば
ＣＷの時”１”、ＣＣＷの時”０”）が検出できる。
パルスとを、ＮＡＮＤゲート３６及び３７でゲートする
と、ダウンパルスとアップパルスが導出される。このダ
ウンパルスとアップパルスを、ＮＡＮＤゲート３８及び
３９で構成されるフリップフロップに加えると、ＮＡＮ
Ｄゲート３９の出力としてシャフトの回転方向（例えば
ＣＷの時”１”、ＣＣＷの時”０”）が検出できる。
【０００８】また、ダウンパルスとアップパルスをＮＡ
ＮＤゲート４０で混合すると、シャフトの回転位相を示
すパルス出力が得られる。
ＮＤゲート４０で混合すると、シャフトの回転位相を示
すパルス出力が得られる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】図４（ａ）に示すシャ
フトエンコーダの場合は、極めて精度の高いシャフトの
位置検出が得られるが、固定スリットと回転スリットの
取り付け精度の調整が困難であり、高価となることは避
けられない。
フトエンコーダの場合は、極めて精度の高いシャフトの
位置検出が得られるが、固定スリットと回転スリットの
取り付け精度の調整が困難であり、高価となることは避
けられない。
【００１０】一方、油圧等を駆動源としてケーブル等の
繰り出し、巻き取りを行う装置のケーブルドラムに直結
されるロータリーエンコーダの場合は、それほど厳しい
位置検出は必要としない。
繰り出し、巻き取りを行う装置のケーブルドラムに直結
されるロータリーエンコーダの場合は、それほど厳しい
位置検出は必要としない。
【００１１】本発明の目的は、厳しい位置検出を必要と
しないロータリーエンコーダのための回転スリット板及
びそれを用いた回転検出装置を提供することである。
しないロータリーエンコーダのための回転スリット板及
びそれを用いた回転検出装置を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、円板状
の回転板に設けられたスリットを透過する光を受光素子
で受光してパルス信号に変換することにより回転検出を
行なうエンコーダのスリット板であって、前記回転方向
に対して非対称なスリットパターンを有することを特徴
とするスリット板が得られる。
の回転板に設けられたスリットを透過する光を受光素子
で受光してパルス信号に変換することにより回転検出を
行なうエンコーダのスリット板であって、前記回転方向
に対して非対称なスリットパターンを有することを特徴
とするスリット板が得られる。
【００１３】そして前記スリットパターンは、円周方向
に沿って順次その幅が変化する複数のスリットの配列パ
ターンであることを特徴としている。
に沿って順次その幅が変化する複数のスリットの配列パ
ターンであることを特徴としている。
【００１４】本発明によれば、上記のスリット板と、こ
のスリット板を挟んで設けられた発光及び受光素子と、
前記受光素子からの出力に応じて回転検出をなす手段と
を含むことを特徴とする回転検出装置が得られる。
のスリット板を挟んで設けられた発光及び受光素子と、
前記受光素子からの出力に応じて回転検出をなす手段と
を含むことを特徴とする回転検出装置が得られる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施例について
図面を参照して説明する。
図面を参照して説明する。
【００１６】図１は本発明による回転位置検出装置の実
施例の構成を示すブロック図であり、図４と同等部分は
同一符号にて示している。なお、重複する説明は省略す
る。
施例の構成を示すブロック図であり、図４と同等部分は
同一符号にて示している。なお、重複する説明は省略す
る。
【００１７】図１（ａ）において、発光ダイオード１か
ら出た光は、シャフト（ドラムシャフト）に垂直に取り
付けられた円板状の回転スリット部２を透過してフォト
センサ３に入射し、波形整形（４）されて矩形波形とな
る。
ら出た光は、シャフト（ドラムシャフト）に垂直に取り
付けられた円板状の回転スリット部２を透過してフォト
センサ３に入射し、波形整形（４）されて矩形波形とな
る。
【００１８】回転スリット部２には図２に示すように、
ある決まったパターンすなわち、ＣＷ方向とＣＣＷ方向
とで、互いに出力パルス幅が異なるようなスリットパタ
ーンを形成して、円周方向に等長（幅）でないスリット
１０を設けることにより、波形整形された矩形波パルス
は図１（ｂ）に示すような波形となる。この場合、回転
スリット部２の回転方向のＣＷとＣＣＷによって異なる
波形が得られる。
ある決まったパターンすなわち、ＣＷ方向とＣＣＷ方向
とで、互いに出力パルス幅が異なるようなスリットパタ
ーンを形成して、円周方向に等長（幅）でないスリット
１０を設けることにより、波形整形された矩形波パルス
は図１（ｂ）に示すような波形となる。この場合、回転
スリット部２の回転方向のＣＷとＣＣＷによって異なる
波形が得られる。
【００１９】図３に示すパルス検出回路は、波形整形さ
れた矩形波パルスを、ゲート２１，２２を介してＡＮＤ
回路２３のゲート入力とし、ゲートが開いている間だけ
クロックをカウンタ２５でカウントアップする。カウン
タ２５でカウントされた値は、ゲート２１の出力とクロ
ックで動作するタイミング発生回路２４を介して、ＡＮ
Ｄ回路２３のゲートが終了した時点でラッチ２６にラッ
チすると共に、カウンタ２５をクリアする。
れた矩形波パルスを、ゲート２１，２２を介してＡＮＤ
回路２３のゲート入力とし、ゲートが開いている間だけ
クロックをカウンタ２５でカウントアップする。カウン
タ２５でカウントされた値は、ゲート２１の出力とクロ
ックで動作するタイミング発生回路２４を介して、ＡＮ
Ｄ回路２３のゲートが終了した時点でラッチ２６にラッ
チすると共に、カウンタ２５をクリアする。
【００２０】この場合、カウンタ２５、ラッチ２６、Ｃ
ＰＵ２７を結ぶ配線は、ｎビットのパラレル配線であ
る。
ＰＵ２７を結ぶ配線は、ｎビットのパラレル配線であ
る。
【００２１】ラッチされたカウンタ２５のカウント値
は、回転スリット部２に設けられたスリット１０の円周
方向の長さに比例し、ＣＰＵ２７でカウント値の並び順
序で正転（ＣＷ）／逆転（ＣＣＷ）を判別することがで
き、カウント値により回転速度が判別できる。
は、回転スリット部２に設けられたスリット１０の円周
方向の長さに比例し、ＣＰＵ２７でカウント値の並び順
序で正転（ＣＷ）／逆転（ＣＣＷ）を判別することがで
き、カウント値により回転速度が判別できる。
【００２２】例えば、回転スリット部２のスリット１０
のスリット長さを３種類とし、長さの比を４：２：１と
すると、正転（ＣＷ）の場合カウント値（のパターン）
も当然４：２：１となる。逆転の場合は、１：２：４の
カウント値（のパターン）が得られるので、正転（Ｃ
Ｗ）／逆転（ＣＣＷ）を判別できる。
のスリット長さを３種類とし、長さの比を４：２：１と
すると、正転（ＣＷ）の場合カウント値（のパターン）
も当然４：２：１となる。逆転の場合は、１：２：４の
カウント値（のパターン）が得られるので、正転（Ｃ
Ｗ）／逆転（ＣＣＷ）を判別できる。
【００２３】またパターンの出現回数をカウントするこ
とで回転数を認識できる。回転速度は、（シャフトが１
ｒ．ｐ．ｍで回転したときのカウント数）／（得られた
カウント数）で得られる。
とで回転数を認識できる。回転速度は、（シャフトが１
ｒ．ｐ．ｍで回転したときのカウント数）／（得られた
カウント数）で得られる。
【００２４】回転スリット部２に４：２：１のスリット
パターンを四組配置する場合、それぞれのスリット長さ
を４ｍｍ，２ｍｍ，１ｍｍとし、スリット１０の相互間
の間隔を２ｍｍとすると、スリット１０の配置位置の円
周長は（４＋２＋１）×４＋２×１２＝４０（ｍｍ）と
なる。
パターンを四組配置する場合、それぞれのスリット長さ
を４ｍｍ，２ｍｍ，１ｍｍとし、スリット１０の相互間
の間隔を２ｍｍとすると、スリット１０の配置位置の円
周長は（４＋２＋１）×４＋２×１２＝４０（ｍｍ）と
なる。
【００２５】クロック周波数を３，０００Ｈｚとする
と、シャフトが１ｒ．ｐ．ｍで回転したときの４ｍｍの
スロットのカウント数は、（４／４０）×６０（ｓ）×
３，０００＝１８，０００となる。
と、シャフトが１ｒ．ｐ．ｍで回転したときの４ｍｍの
スロットのカウント数は、（４／４０）×６０（ｓ）×
３，０００＝１８，０００となる。
【００２６】この時、得られたカウント値が１，８００
であったとすると、１８，０００／１，８００＝１０
（ｒ．ｐ．ｍ）となり、回転速度が得られる。クロック
周波数を充分に大きくとれば、精度の高い回転速度検出
ができる。
であったとすると、１８，０００／１，８００＝１０
（ｒ．ｐ．ｍ）となり、回転速度が得られる。クロック
周波数を充分に大きくとれば、精度の高い回転速度検出
ができる。
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、固定スリ
ットを使用せず、経済的なロータリーエンコーダが得ら
れる効果がある。
ットを使用せず、経済的なロータリーエンコーダが得ら
れる効果がある。
【図１】（ａ）は本発明の実施例のブロック図、（ｂ）
はその動作波形図である。
はその動作波形図である。
【図２】本発明の回転スリット部の平面図である。
【図３】図１の出力パルスを処理するパルス検出回路の
例を示す図である。
例を示す図である。
【図４】（ａ）は従来のロータリーエンコーダのブロッ
ク図、（ｂ）はその出力パルスの例を示す図である。
ク図、（ｂ）はその出力パルスの例を示す図である。
【図５】図４の出力パルスを処理するパルス検出回路の
例を示す図である。
例を示す図である。
【図６】従来の回転スリット及び固定スリットの平面図
である。
である。
１ 発光ダイオード ２ 回転スリット部 ３ フォトセンサ ４ 波形整形 ２１，２２ ゲート ２３ ＡＮＤゲート ２４ タイミング発生回路 ２５ カウンタ ２６ ラッチ ２７ ＣＰＵ
Claims (3)
- 【請求項１】 円板状の回転板に設けられたスリットを
透過する光を受光素子で受光してパルス信号に変換する
ことにより回転検出を行なうエンコーダのスリット板で
あって、前記回転方向に対して非対称なスリットパター
ンを有することを特徴とするスリット板。 - 【請求項２】 前記スリットパターンは、円周方向に沿
って順次その幅が変化する複数のスリットの配列パター
ンであることを特徴とする請求項１記載のスリット板。 - 【請求項３】 請求項１または２記載のスリット板と、
このスリット板を挟んで設けられた発光及び受光素子
と、前記受光素子からの出力に応じて回転検出をなす手
段とを含むことを特徴とする回転検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21556696A JPH1062205A (ja) | 1996-08-15 | 1996-08-15 | 回転スリット板及びそれを用いた回転検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21556696A JPH1062205A (ja) | 1996-08-15 | 1996-08-15 | 回転スリット板及びそれを用いた回転検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1062205A true JPH1062205A (ja) | 1998-03-06 |
Family
ID=16674561
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21556696A Withdrawn JPH1062205A (ja) | 1996-08-15 | 1996-08-15 | 回転スリット板及びそれを用いた回転検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1062205A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003075200A (ja) * | 2001-09-04 | 2003-03-12 | Tamagawa Seiki Co Ltd | パルス信号発生システムおよびパルス信号発生方法 |
| JP2006149416A (ja) * | 2004-11-25 | 2006-06-15 | Matsushita Electric Works Ltd | マッサージ機 |
| CN109662877A (zh) * | 2019-01-08 | 2019-04-23 | 奥佳华智能健康科技集团股份有限公司 | 一种按摩器 |
| JP2019210075A (ja) * | 2018-05-31 | 2019-12-12 | キヤノン株式会社 | シート排出装置及び画像形成装置 |
| CN112858717A (zh) * | 2021-02-20 | 2021-05-28 | 吉林大学 | 一种仿生气流传感器以及气流检测装置 |
-
1996
- 1996-08-15 JP JP21556696A patent/JPH1062205A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003075200A (ja) * | 2001-09-04 | 2003-03-12 | Tamagawa Seiki Co Ltd | パルス信号発生システムおよびパルス信号発生方法 |
| JP2006149416A (ja) * | 2004-11-25 | 2006-06-15 | Matsushita Electric Works Ltd | マッサージ機 |
| JP2019210075A (ja) * | 2018-05-31 | 2019-12-12 | キヤノン株式会社 | シート排出装置及び画像形成装置 |
| CN109662877A (zh) * | 2019-01-08 | 2019-04-23 | 奥佳华智能健康科技集团股份有限公司 | 一种按摩器 |
| CN112858717A (zh) * | 2021-02-20 | 2021-05-28 | 吉林大学 | 一种仿生气流传感器以及气流检测装置 |
| CN112858717B (zh) * | 2021-02-20 | 2022-04-19 | 吉林大学 | 一种仿生气流传感器以及气流检测装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20031104 |