JPH1114405A - 光学式エンコーダ - Google Patents
光学式エンコーダInfo
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- JPH1114405A JPH1114405A JP17167997A JP17167997A JPH1114405A JP H1114405 A JPH1114405 A JP H1114405A JP 17167997 A JP17167997 A JP 17167997A JP 17167997 A JP17167997 A JP 17167997A JP H1114405 A JPH1114405 A JP H1114405A
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 21
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 56
- 239000011295 pitch Substances 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 構造が簡単で小型化に好適なアブソリュート
タイプの光学式エンコーダを提供すること。 【解決手段】 回転自在に支承されたコード板10の同
一トラックP上に、多数の凹凸部が等ピッチ間隔で配列
されたA,B相検出パターン11と、1または複数のス
リットからなるZ相検出パターン12とをそれぞれ形成
し、このコード板10の一面側に対向して発光素子13
と第1の受光素子14を近接配置すると共に、他面側に
対向して第2の受光素子15を配置する。そして、コー
ド板10を正逆いずれかの方向へ回転した際、発光素子
13から発せられた光をA,B相検出パターン11で反
射させることにより、第1の受光素子14から90度の
位相差を有するA相信号とB相信号を出力し、発光素子
13から発せられた光をZ相検出パターン12で透過さ
せることにより、第2の受光素子15からZ相信号を出
力し、これらA,B相信号とZ相信号に基づいてコード
板10の回転方向と回転量および絶対位置を求める。
タイプの光学式エンコーダを提供すること。 【解決手段】 回転自在に支承されたコード板10の同
一トラックP上に、多数の凹凸部が等ピッチ間隔で配列
されたA,B相検出パターン11と、1または複数のス
リットからなるZ相検出パターン12とをそれぞれ形成
し、このコード板10の一面側に対向して発光素子13
と第1の受光素子14を近接配置すると共に、他面側に
対向して第2の受光素子15を配置する。そして、コー
ド板10を正逆いずれかの方向へ回転した際、発光素子
13から発せられた光をA,B相検出パターン11で反
射させることにより、第1の受光素子14から90度の
位相差を有するA相信号とB相信号を出力し、発光素子
13から発せられた光をZ相検出パターン12で透過さ
せることにより、第2の受光素子15からZ相信号を出
力し、これらA,B相信号とZ相信号に基づいてコード
板10の回転方向と回転量および絶対位置を求める。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ロータリ型または
リニア型の光学式エンコーダに係り、特に、絶対位置を
検出できるアブソリュートタイプの光学式エンコーダに
関する。
リニア型の光学式エンコーダに係り、特に、絶対位置を
検出できるアブソリュートタイプの光学式エンコーダに
関する。
【0002】
【従来の技術】アブソリュートタイプの光学式エンコー
ダは、コード板に設けられたA,B相検出パターンから
回転方向と回転量を検出すると共に、同じくコード板に
設けられたZ相検出パターンから絶対位置を検出するも
のであり、車載用ステアリングホイールの操舵角度と操
舵方向を検出するための舵角センサをはじめとして各種
分野で広く用いられている。
ダは、コード板に設けられたA,B相検出パターンから
回転方向と回転量を検出すると共に、同じくコード板に
設けられたZ相検出パターンから絶対位置を検出するも
のであり、車載用ステアリングホイールの操舵角度と操
舵方向を検出するための舵角センサをはじめとして各種
分野で広く用いられている。
【0003】図4〜図6はこのような光学式エンコーダ
の従来例を示すもので、図4はコード板の平面図、図5
はA,B相の検出部分を示す断面図、図6はZ相の検出
部分を示す断面図である。これらの図において、符号1
で示すコード板は図示せぬ回転軸等に取付けられて回転
自在に支承されており、このコード板1の異なるトラッ
クP1,P2上にはA,B相検出パターン2とZ相検出
パターン3がそれぞれ形成されている。前記A,B相検
出パターン2はトラックP1上に等ピッチ間隔で形成さ
れた多数のスリット(孔)からなり、図5に示すよう
に、これらスリットを介して第1の発光素子4と第1の
受光素子5の組が対向配置されている。この第1の受光
素子5は少なくとも2つの受光面を有しており、各受光
面から90度の位相差を有するA,B相信号が出力され
る。また、前記Z相検出パターンはトラックP2上に1
または複数形成されたスリットからなり、図6に示すよ
うに、このスリットを介して第2の発光素子6と第2の
受光素子7の組が対向配置されている。この第2の受光
素子7は少なくとも1つの受光面を有しており、該受光
面からZ相信号が出力される。
の従来例を示すもので、図4はコード板の平面図、図5
はA,B相の検出部分を示す断面図、図6はZ相の検出
部分を示す断面図である。これらの図において、符号1
で示すコード板は図示せぬ回転軸等に取付けられて回転
自在に支承されており、このコード板1の異なるトラッ
クP1,P2上にはA,B相検出パターン2とZ相検出
パターン3がそれぞれ形成されている。前記A,B相検
出パターン2はトラックP1上に等ピッチ間隔で形成さ
れた多数のスリット(孔)からなり、図5に示すよう
に、これらスリットを介して第1の発光素子4と第1の
受光素子5の組が対向配置されている。この第1の受光
素子5は少なくとも2つの受光面を有しており、各受光
面から90度の位相差を有するA,B相信号が出力され
る。また、前記Z相検出パターンはトラックP2上に1
または複数形成されたスリットからなり、図6に示すよ
うに、このスリットを介して第2の発光素子6と第2の
受光素子7の組が対向配置されている。この第2の受光
素子7は少なくとも1つの受光面を有しており、該受光
面からZ相信号が出力される。
【0004】このように構成された光学式エンコーダに
おいて、コード板1が正逆いずれかの方向へ回転する
と、その回転中に、第1の発光素子4から発せられた光
がA,B相検出パターン2のスリットを透過して第1の
受光素子5で受光され、第1の受光素子5から90度の
位相差を有するA相信号とB相信号が出力される。同様
に、コード板1の回転中に、第2の発光素子6から発せ
られた光がZ相検出パターン3のスリットを透過して第
2の受光素子7で受光され、第2の受光素子7からZ相
信号が出力される。したがって、A相信号とB相信号か
らコード板1の回転方向と回転量(角度)を求めること
ができると共に、Z相信号からコード板1の絶対位置を
求めることができるため、コード板1が連結された回転
体の回転情報を得ることができる。
おいて、コード板1が正逆いずれかの方向へ回転する
と、その回転中に、第1の発光素子4から発せられた光
がA,B相検出パターン2のスリットを透過して第1の
受光素子5で受光され、第1の受光素子5から90度の
位相差を有するA相信号とB相信号が出力される。同様
に、コード板1の回転中に、第2の発光素子6から発せ
られた光がZ相検出パターン3のスリットを透過して第
2の受光素子7で受光され、第2の受光素子7からZ相
信号が出力される。したがって、A相信号とB相信号か
らコード板1の回転方向と回転量(角度)を求めること
ができると共に、Z相信号からコード板1の絶対位置を
求めることができるため、コード板1が連結された回転
体の回転情報を得ることができる。
【0005】なお、A,B相検出パターン2およびZ相
検出パターン3を上記したスリットの代わりに反射部と
非反射部とで形成し、第1の発光素子4から発せられた
光をA,B相検出パターン2の反射部で反射させて第1
の受光素子5で受光すると共に、第2の発光素子6から
発せられた光をZ相検出パターン3の反射部で反射させ
て第2の受光素子7で受光する、という反射型の検出方
法も知られている。
検出パターン3を上記したスリットの代わりに反射部と
非反射部とで形成し、第1の発光素子4から発せられた
光をA,B相検出パターン2の反射部で反射させて第1
の受光素子5で受光すると共に、第2の発光素子6から
発せられた光をZ相検出パターン3の反射部で反射させ
て第2の受光素子7で受光する、という反射型の検出方
法も知られている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た従来の光学式エンコーダでは、A,B相検出パターン
2を検出するのに第1の受発光素子4,5、Z相検出パ
ターン3を検出するのにこれとは別の第2の受発光素子
6,7、すなわち2組の素子4〜7をプリント基板の所
定位置に実装しなければならず、各素子4〜7自体やプ
リント基板の配置スペースによって小型化が妨げられる
という問題があった。
た従来の光学式エンコーダでは、A,B相検出パターン
2を検出するのに第1の受発光素子4,5、Z相検出パ
ターン3を検出するのにこれとは別の第2の受発光素子
6,7、すなわち2組の素子4〜7をプリント基板の所
定位置に実装しなければならず、各素子4〜7自体やプ
リント基板の配置スペースによって小型化が妨げられる
という問題があった。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、コード板に形
成されたA,B相検出パターンとZ相検出パターンのう
ち、いずれか一方を発光素子とその反射光を受光する第
1の受光素子で検出し、いずれか他方を前記発光素子と
その透過光を受光する第2の受光素子で検出することと
する。このように構成すると、共通の発光素子から発せ
られる光を用いて第1および第2の受光素子からそれぞ
れA,B相信号とZ相信号が出力されるため、必要とさ
れる素子数を削減できるばかりでなく、それら素子が実
装されるプリント基板を小型化することができる。
成されたA,B相検出パターンとZ相検出パターンのう
ち、いずれか一方を発光素子とその反射光を受光する第
1の受光素子で検出し、いずれか他方を前記発光素子と
その透過光を受光する第2の受光素子で検出することと
する。このように構成すると、共通の発光素子から発せ
られる光を用いて第1および第2の受光素子からそれぞ
れA,B相信号とZ相信号が出力されるため、必要とさ
れる素子数を削減できるばかりでなく、それら素子が実
装されるプリント基板を小型化することができる。
【0008】
【発明の実施の形態】本発明の光学式エンコーダでは、
回転または直線的に移動可能なコード板と、このコード
板に形成されたA,B相検出パターンおよびZ相検出パ
ターンと、前記コード板の一面側に対向配置された発光
素子および第1の受光素子と、前記コード板の他面側に
対向配置された第2の受光素子とを備え、前記発光素子
からの光を前記コード板で反射させて前記第1の受光素
子で受光することにより、A,B相とZ相のいずれか一
方の信号を検出し、前記発光素子からの光を前記コード
板を透過させて前記第2の受光素子で受光することによ
り、A,B相とZ相のいずれか他方の信号を検出するよ
うにした。
回転または直線的に移動可能なコード板と、このコード
板に形成されたA,B相検出パターンおよびZ相検出パ
ターンと、前記コード板の一面側に対向配置された発光
素子および第1の受光素子と、前記コード板の他面側に
対向配置された第2の受光素子とを備え、前記発光素子
からの光を前記コード板で反射させて前記第1の受光素
子で受光することにより、A,B相とZ相のいずれか一
方の信号を検出し、前記発光素子からの光を前記コード
板を透過させて前記第2の受光素子で受光することによ
り、A,B相とZ相のいずれか他方の信号を検出するよ
うにした。
【0009】前記A,B相検出パターンとZ相検出パタ
ーンとを互いに近接する別々のトラック上に形成しても
良いが、これら両検出パターンを同一トラック上に形成
すると、コード板の径寸法を小さくでき、装置の小型化
が可能となる。
ーンとを互いに近接する別々のトラック上に形成しても
良いが、これら両検出パターンを同一トラック上に形成
すると、コード板の径寸法を小さくでき、装置の小型化
が可能となる。
【0010】
【実施例】実施例について図面を参照して説明すると、
図1は実施例に係る光学式エンコーダに備えられるコー
ド板の平面図、図2は該光学式エンコーダの検出部分を
示す断面図であり、これらの図に示すように、回転自在
に支承されたコード板10の同一トラックP上にはA,
B相検出パターン11とZ相検出パターン12がそれぞ
れ形成されている。A,B相検出パターン11はトラッ
クP上に等ピッチ間隔で形成された多数の凹凸部からな
り、一方、Z相検出パターン12はトラックP上に1ま
たは複数形成されたスリットからなり、このスリットは
A,B相検出パターン11の任意の凹部と一致してい
る。
図1は実施例に係る光学式エンコーダに備えられるコー
ド板の平面図、図2は該光学式エンコーダの検出部分を
示す断面図であり、これらの図に示すように、回転自在
に支承されたコード板10の同一トラックP上にはA,
B相検出パターン11とZ相検出パターン12がそれぞ
れ形成されている。A,B相検出パターン11はトラッ
クP上に等ピッチ間隔で形成された多数の凹凸部からな
り、一方、Z相検出パターン12はトラックP上に1ま
たは複数形成されたスリットからなり、このスリットは
A,B相検出パターン11の任意の凹部と一致してい
る。
【0011】図2に示すように、前記コード板10の一
面側には発光素子13と第1の受光素子14が近接配置
されており、これら発光素子13と第1の受光素子14
はA,B相検出パターン11の凹凸部と対向している。
第1の受光素子14は少なくとも2つの受光面を有して
おり、各受光面から90度の位相差を有するA,B相信
号が出力される。また、前記コード板10の他面側には
第2の受光素子15が配置されており、第2の受光素子
15と発光素子13はコード板10を介して略同一線上
に対向している。第2の受光素子15は少なくとも1つ
の受光面を有しており、該受光面からZ相信号が出力さ
れる。なお、発光素子13としてはLEDが用いられ、
第1および第2の受光素子14,15としてはフォトト
ランジスタまたはフォトICが用いられている。
面側には発光素子13と第1の受光素子14が近接配置
されており、これら発光素子13と第1の受光素子14
はA,B相検出パターン11の凹凸部と対向している。
第1の受光素子14は少なくとも2つの受光面を有して
おり、各受光面から90度の位相差を有するA,B相信
号が出力される。また、前記コード板10の他面側には
第2の受光素子15が配置されており、第2の受光素子
15と発光素子13はコード板10を介して略同一線上
に対向している。第2の受光素子15は少なくとも1つ
の受光面を有しており、該受光面からZ相信号が出力さ
れる。なお、発光素子13としてはLEDが用いられ、
第1および第2の受光素子14,15としてはフォトト
ランジスタまたはフォトICが用いられている。
【0012】このように構成された光学式エンコーダに
おいて、コード板10が正逆いずれかの方向へ回転する
と、発光素子13から発せられてA,B相検出パターン
11の凸部で反射された光のみが第1の受光素子14で
受光され、発光素子13から発せられてA,B相検出パ
ターン11の凹部とZ相検出パターンのスリットに照射
された光は第1の受光素子14に戻らないため、第1の
受光素子14の各受光面から90度の位相差を有するA
相信号とB相信号が出力される。同様に、コード板10
の回転中に、発光素子13から発せられた光がZ相検出
パターン12のスリットを透過して第2の受光素子15
で受光されるため、第2の受光素子15からZ相信号が
出力される。したがって、A相信号とB相信号からコー
ド板10の回転方向と回転量(角度)を求めることがで
きると共に、Z相信号からコード板10の絶対位置を求
めることができるため、コード板10が連結された回転
体の回転情報を得ることができる。
おいて、コード板10が正逆いずれかの方向へ回転する
と、発光素子13から発せられてA,B相検出パターン
11の凸部で反射された光のみが第1の受光素子14で
受光され、発光素子13から発せられてA,B相検出パ
ターン11の凹部とZ相検出パターンのスリットに照射
された光は第1の受光素子14に戻らないため、第1の
受光素子14の各受光面から90度の位相差を有するA
相信号とB相信号が出力される。同様に、コード板10
の回転中に、発光素子13から発せられた光がZ相検出
パターン12のスリットを透過して第2の受光素子15
で受光されるため、第2の受光素子15からZ相信号が
出力される。したがって、A相信号とB相信号からコー
ド板10の回転方向と回転量(角度)を求めることがで
きると共に、Z相信号からコード板10の絶対位置を求
めることができるため、コード板10が連結された回転
体の回転情報を得ることができる。
【0013】図3に示す実施例では、A,B相検出パタ
ーン11がコード板10のトラックP上に等ピッチ間隔
で形成された多数のスリットからなり、これらスリット
を介して発光素子13と第1の受光素子14が略同一線
上に対向配置されている。一方、Z相検出パターン12
は各スリット間の任意部分に形成された反射面からな
り、この反射面に対向して発光素子13と第2の受光素
子15が近接配置されている。
ーン11がコード板10のトラックP上に等ピッチ間隔
で形成された多数のスリットからなり、これらスリット
を介して発光素子13と第1の受光素子14が略同一線
上に対向配置されている。一方、Z相検出パターン12
は各スリット間の任意部分に形成された反射面からな
り、この反射面に対向して発光素子13と第2の受光素
子15が近接配置されている。
【0014】このように構成された光学式エンコーダに
おいて、コード板10が正逆いずれかの方向へ回転する
と、発光素子13から発せられた光がA,B相検出パタ
ーン11のスリットを透過して第1の受光素子14で受
光され、第1の受光素子14の各受光面から90度の位
相差を有するA相信号とB相信号が出力される。また、
発光素子13から発せられてコード板10の反射面で反
射された光のみが第2の受光素子15で受光され、発光
素子13から発せられて非反射面とスリットに照射され
た光は第2の受光素子15に戻らないため、第2の受光
素子15からZ相信号が出力される。
おいて、コード板10が正逆いずれかの方向へ回転する
と、発光素子13から発せられた光がA,B相検出パタ
ーン11のスリットを透過して第1の受光素子14で受
光され、第1の受光素子14の各受光面から90度の位
相差を有するA相信号とB相信号が出力される。また、
発光素子13から発せられてコード板10の反射面で反
射された光のみが第2の受光素子15で受光され、発光
素子13から発せられて非反射面とスリットに照射され
た光は第2の受光素子15に戻らないため、第2の受光
素子15からZ相信号が出力される。
【0015】なお、上記各実施例では、A,B相検出パ
ターン11とZ相検出パターン12をコード板10の同
一トラックP上に形成した場合について説明したが、こ
れらA,B相検出パターン11とZ相検出パターン12
を互いに近接する別々のトラック上に形成することも可
能である。
ターン11とZ相検出パターン12をコード板10の同
一トラックP上に形成した場合について説明したが、こ
れらA,B相検出パターン11とZ相検出パターン12
を互いに近接する別々のトラック上に形成することも可
能である。
【0016】また、A,B相検出パターン11とZ相検
出パターン12の組み合わせは上記実施例に限定され
ず、例えば、A,B相検出パターン11として図2の凹
凸部の代わりに図3の反射部と非反射部を用い、これら
反射部で反射された光を第1の受光素子14で受光する
ことにより、A相信号とB相信号を出力することも可能
である。
出パターン12の組み合わせは上記実施例に限定され
ず、例えば、A,B相検出パターン11として図2の凹
凸部の代わりに図3の反射部と非反射部を用い、これら
反射部で反射された光を第1の受光素子14で受光する
ことにより、A相信号とB相信号を出力することも可能
である。
【0017】
【発明の効果】本発明は、以上説明したような形態で実
施され、以下に記載されるような効果を奏する。
施され、以下に記載されるような効果を奏する。
【0018】回転または直線的に移動可能なコード板
と、このコード板に形成されたA,B相検出パターンお
よびZ相検出パターンと、前記コード板の一面側に対向
配置された発光素子および第1の受光素子と、前記コー
ド板の他面側に対向配置された第2の受光素子とを備
え、前記発光素子からの光を前記コード板で反射させて
前記第1の受光素子で受光することにより、A,B相と
Z相のいずれか一方の信号を検出し、前記発光素子から
の光を前記コード板を透過させて前記第2の受光素子で
受光することにより、A,B相とZ相のいずれか他方の
信号を検出するように構成すると、共通の発光素子から
発せられる光を用いて第1および第2の受光素子からそ
れぞれA,B相信号とZ相信号が出力されるため、必要
とされる素子数を削減できるばかりでなく、それら素子
が実装されるプリント基板を小型化することができる。
と、このコード板に形成されたA,B相検出パターンお
よびZ相検出パターンと、前記コード板の一面側に対向
配置された発光素子および第1の受光素子と、前記コー
ド板の他面側に対向配置された第2の受光素子とを備
え、前記発光素子からの光を前記コード板で反射させて
前記第1の受光素子で受光することにより、A,B相と
Z相のいずれか一方の信号を検出し、前記発光素子から
の光を前記コード板を透過させて前記第2の受光素子で
受光することにより、A,B相とZ相のいずれか他方の
信号を検出するように構成すると、共通の発光素子から
発せられる光を用いて第1および第2の受光素子からそ
れぞれA,B相信号とZ相信号が出力されるため、必要
とされる素子数を削減できるばかりでなく、それら素子
が実装されるプリント基板を小型化することができる。
【0019】また、前記A,B相検出パターンとZ相検
出パターンをコード板の同一トラック上に形成すると、
コード板の径寸法を小さくでき、装置の小型化が可能と
なる。
出パターンをコード板の同一トラック上に形成すると、
コード板の径寸法を小さくでき、装置の小型化が可能と
なる。
【図1】実施例に係る光学式エンコーダに備えられるコ
ード板の平面図である。
ード板の平面図である。
【図2】該光学式エンコーダの検出部分を示す断面図で
ある。
ある。
【図3】他の実施例に係る光学式エンコーダの検出部分
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図4】従来の光学式エンコーダに備えられるコード板
の平面図である。
の平面図である。
【図5】該光学式エンコーダのA,B相用検出部分を示
す断面図である。
す断面図である。
【図6】該光学式エンコーダのZ相用検出部分を示す断
面図である。
面図である。
10 コード板 11 A,B相検出パターン 12 Z相検出パターン 13 発光素子 14 第1の受光素子 15 第2の受光素子
Claims (2)
- 【請求項1】 回転または直線的に移動可能なコード板
と、このコード板に形成されたA,B相検出パターンお
よびZ相検出パターンと、前記コード板の一面側に対向
配置された発光素子および第1の受光素子と、前記コー
ド板の他面側に対向配置された第2の受光素子とを備
え、前記発光素子からの光を前記コード板で反射させて
前記第1の受光素子で受光することにより、A,B相と
Z相のいずれか一方の信号を検出し、前記発光素子から
の光を前記コード板を透過させて前記第2の受光素子で
受光することにより、A,B相とZ相のいずれか他方の
信号を検出することを特徴とする光学式エンコーダ。 - 【請求項2】 請求項1の記載において、前記A,B相
検出パターンと前記Z相検出パターンが同一トラック上
に形成されていることを特徴とする光学式エンコーダ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17167997A JPH1114405A (ja) | 1997-06-27 | 1997-06-27 | 光学式エンコーダ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17167997A JPH1114405A (ja) | 1997-06-27 | 1997-06-27 | 光学式エンコーダ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1114405A true JPH1114405A (ja) | 1999-01-22 |
Family
ID=15927697
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17167997A Withdrawn JPH1114405A (ja) | 1997-06-27 | 1997-06-27 | 光学式エンコーダ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1114405A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106405148A (zh) * | 2016-10-19 | 2017-02-15 | 上海未来伙伴机器人有限公司 | 一种光电编码器检测电机正反转的方法 |
-
1997
- 1997-06-27 JP JP17167997A patent/JPH1114405A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106405148A (zh) * | 2016-10-19 | 2017-02-15 | 上海未来伙伴机器人有限公司 | 一种光电编码器检测电机正反转的方法 |
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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: 20040907 |