JPS60237316A - 変位変換器 - Google Patents
変位変換器Info
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- JPS60237316A JPS60237316A JP9365084A JP9365084A JPS60237316A JP S60237316 A JPS60237316 A JP S60237316A JP 9365084 A JP9365084 A JP 9365084A JP 9365084 A JP9365084 A JP 9365084A JP S60237316 A JPS60237316 A JP S60237316A
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- Japan
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- light
- slits
- phase
- light receiving
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/26—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
- G01D5/32—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light
- G01D5/34—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells
- G01D5/36—Forming the light into pulses
- G01D5/366—Particular pulse shapes
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optical Transform (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、光を利用して機械的な変位を検出する変位変
換器における直線性の改良に関するものである。
換器における直線性の改良に関するものである。
（従来の技術）
このような光学式の変位変換器の一種として従来からあ
るロータリーエンコーダの分解能および応答速度を改良
したものが特願昭５８−８６３９１号記載の変位変換器
である。これは、透光スリットを通った光を受光する受
光素子として、複数分割したフォトダイオードを使用す
るとともに、このフォトダイオード上に所定ピッチで配
列する透光スリットを有する位置板を設置したもので、
第２図はその構成説明図である。この図において、１は
コード板、１１はこのコード板１に所定ピッチで円周方
向に複数個配列する透光スリット、３は光源、３０はこ
の光源３からの光ビームを平行ビームにするためのレン
ズ、４は透光スリット１−１を通った光源３からの光（
スリット像）を受光するイメージセンサで、ここでは動
作を簡単に説明する都合上、４分割したフォトダイオー
ド４１゜４２．４３．４４と、このフォトダイオード上
に所定ピッチで配列するスリット孔を有丈る位相板２を
設置したものを示す、ＳＷ＋〜ＳＷａは４分割した各フ
ォトダイオード４１〜４４からの信号を一定のタイミン
グで、順次取り出すスイッチである。５は各スイッチＳ
Ｗ１〜Ｓ Ｗ ａを介して印加されるイメージセンサ４
からの信号を増幅する増幅器、６は増幅器５からの出力
信号の基本波成分を抽出するバンドパスフィルタである
。
るロータリーエンコーダの分解能および応答速度を改良
したものが特願昭５８−８６３９１号記載の変位変換器
である。これは、透光スリットを通った光を受光する受
光素子として、複数分割したフォトダイオードを使用す
るとともに、このフォトダイオード上に所定ピッチで配
列する透光スリットを有する位置板を設置したもので、
第２図はその構成説明図である。この図において、１は
コード板、１１はこのコード板１に所定ピッチで円周方
向に複数個配列する透光スリット、３は光源、３０はこ
の光源３からの光ビームを平行ビームにするためのレン
ズ、４は透光スリット１−１を通った光源３からの光（
スリット像）を受光するイメージセンサで、ここでは動
作を簡単に説明する都合上、４分割したフォトダイオー
ド４１゜４２．４３．４４と、このフォトダイオード上
に所定ピッチで配列するスリット孔を有丈る位相板２を
設置したものを示す、ＳＷ＋〜ＳＷａは４分割した各フ
ォトダイオード４１〜４４からの信号を一定のタイミン
グで、順次取り出すスイッチである。５は各スイッチＳ
Ｗ１〜Ｓ Ｗ ａを介して印加されるイメージセンサ４
からの信号を増幅する増幅器、６は増幅器５からの出力
信号の基本波成分を抽出するバンドパスフィルタである
。
第３因は、位相板２に設けた透光スリット２１゜２２．
２３．２４と、４分割したフォトダイオード４１〜４４
の配列関係を示す図である。この図に示すように、透光
スリット２１，２２，２３゜２４（実線で示す）の配列
ピッチは、４分割フォトダイオード４１，４２，４３．
４４ （破線で示す）の配列ピッチと等しく、また、コ
ード板１に設けられた透光スリット（斜線で示す）１１
の配列ビツヂＰに対して５／４Ｐとなるよう形成されて
いる。なお、各スリット孔２１〜２４のスリット幅はこ
こではＰ／２にしである。
２３．２４と、４分割したフォトダイオード４１〜４４
の配列関係を示す図である。この図に示すように、透光
スリット２１，２２，２３゜２４（実線で示す）の配列
ピッチは、４分割フォトダイオード４１，４２，４３．
４４ （破線で示す）の配列ピッチと等しく、また、コ
ード板１に設けられた透光スリット（斜線で示す）１１
の配列ビツヂＰに対して５／４Ｐとなるよう形成されて
いる。なお、各スリット孔２１〜２４のスリット幅はこ
こではＰ／２にしである。
このように構成した装置の動作を、次に第４図の動作波
形図を参照しながら説明する。
形図を参照しながら説明する。
光源３からの光は、レンズ３０で平行ビームとなり、コ
ード板１の透光スリット１１および位相板２の透光スリ
ット２１〜２４を通過し、４分割フォトダイオード４１
〜４４上に透光スリット１１の像を結像させる。各スイ
ッチＳ Ｗ ＋〜ＳＷ４は第４図（ａ ）〜（ｄ ）に
示すようイよタイミングで順次オン、オフ（オン時間を
王とする）し、各フォトダイオード４１〜４４からの信
号を順次取り出す。増幅器５はこの信号を増幅する。こ
の結果、増幅器５の出力信号ｅ５は、第４図（ｅ ）に
示すように、各スイッチＳＷＩ〜Ｓ Ｗ ａがオンとな
る時間ごとに大きさが階段状に変化する階段波形となる
。このような階段波形ｅ５をバンドパスフィルタ６に加
えると、第４図（ｆ）に示すような正弦波信号ｅ６が得
られる。この正弦波信号ｅ６の基本波周波数は、各スイ
ッチＳ Ｗ ＋〜ＳＷ４を順次駆動するくり返し周波数
に一致する。ここで、コード板１が測定すべき変位に応
じて回転すると、各フォトダイオード４１〜４４上に結
像する像が移動し、バンドパスフィルタ６から得られる
正弦波信号ｅ６の位相が、像の移動量、すなわち、コー
ド板の変位に応じて、例えば破線に示すようにΦだ（ノ
シフトする。コード板１が透光スリット１１の配列ビッ
ヂの１ピッチＰ分だけ回転すると、正弦波信＠ｅ６の位
相シフト量は２πとなる。
ード板１の透光スリット１１および位相板２の透光スリ
ット２１〜２４を通過し、４分割フォトダイオード４１
〜４４上に透光スリット１１の像を結像させる。各スイ
ッチＳ Ｗ ＋〜ＳＷ４は第４図（ａ ）〜（ｄ ）に
示すようイよタイミングで順次オン、オフ（オン時間を
王とする）し、各フォトダイオード４１〜４４からの信
号を順次取り出す。増幅器５はこの信号を増幅する。こ
の結果、増幅器５の出力信号ｅ５は、第４図（ｅ ）に
示すように、各スイッチＳＷＩ〜Ｓ Ｗ ａがオンとな
る時間ごとに大きさが階段状に変化する階段波形となる
。このような階段波形ｅ５をバンドパスフィルタ６に加
えると、第４図（ｆ）に示すような正弦波信号ｅ６が得
られる。この正弦波信号ｅ６の基本波周波数は、各スイ
ッチＳ Ｗ ＋〜ＳＷ４を順次駆動するくり返し周波数
に一致する。ここで、コード板１が測定すべき変位に応
じて回転すると、各フォトダイオード４１〜４４上に結
像する像が移動し、バンドパスフィルタ６から得られる
正弦波信号ｅ６の位相が、像の移動量、すなわち、コー
ド板の変位に応じて、例えば破線に示すようにΦだ（ノ
シフトする。コード板１が透光スリット１１の配列ビッ
ヂの１ピッチＰ分だけ回転すると、正弦波信＠ｅ６の位
相シフト量は２πとなる。
したがって、この位相のシフト量Φを測定することによ
って、コード板１に形成された透光スリット１１の配列
ピッチＰ以内の回転角度をめることができる。
って、コード板１に形成された透光スリット１１の配列
ピッチＰ以内の回転角度をめることができる。
第５図は、このような位相シフト量測定回路の一例をし
めず構成ブロック図である。この回路はバンドパスフィ
ルタ６から得られる正弦波信号ｅ６の位相を１００〜１
０００程度内拝する動作をなすものである。すなわら、
正弦波信号ｅ６を、帰還回路に１／Ｎ（Ｎは分周比）分
周器７２を有したフェーズロックドループ（ＰＬＬ）７
１に印加し、ここでＮ倍された信号ｆｓ１ｑと、基準ク
ロック（この基準クロックはイメージセンサ４の駆動信
号として用いられる）ｆｃを同時パルス禁止回路８を通
した後、アップダウンカウンタ９に与えるようにしたも
のである。ＰＬＬ７１でＮ倍された信号ｆｓ１ｇの周波
数が［Ｃより高くなる方向Ｃｆｃ十Δｆ）ヘコード板１
が回転するど、アップダウンカウンタ９はアップカウン
トし、また、ｆｓｉＱがｆｃより低くなる方向（ｆｃ−
八ｆ）へコード板１が回転すると、ダウンカウントする
。
めず構成ブロック図である。この回路はバンドパスフィ
ルタ６から得られる正弦波信号ｅ６の位相を１００〜１
０００程度内拝する動作をなすものである。すなわら、
正弦波信号ｅ６を、帰還回路に１／Ｎ（Ｎは分周比）分
周器７２を有したフェーズロックドループ（ＰＬＬ）７
１に印加し、ここでＮ倍された信号ｆｓ１ｑと、基準ク
ロック（この基準クロックはイメージセンサ４の駆動信
号として用いられる）ｆｃを同時パルス禁止回路８を通
した後、アップダウンカウンタ９に与えるようにしたも
のである。ＰＬＬ７１でＮ倍された信号ｆｓ１ｇの周波
数が［Ｃより高くなる方向Ｃｆｃ十Δｆ）ヘコード板１
が回転するど、アップダウンカウンタ９はアップカウン
トし、また、ｆｓｉＱがｆｃより低くなる方向（ｆｃ−
八ｆ）へコード板１が回転すると、ダウンカウントする
。
したがって、アップダウンカウンタ９の出力から、位相
シフト量、すなわちコード板１の回転角を、例えば、分
周比Ｎを１０００とすれば、１Ｐの１／１０００といっ
た高い分解能で内挿することができる。
シフト量、すなわちコード板１の回転角を、例えば、分
周比Ｎを１０００とすれば、１Ｐの１／１０００といっ
た高い分解能で内挿することができる。
このような構成の変位変換器は比較的簡単な構成で、高
分解能、高速応答性を有し、光源の強度変化やイメージ
センサを構成する素子の感度変化等の影響を受けないと
いう特徴を有するが、下記の様な非直線誤差の問題を有
している。
分解能、高速応答性を有し、光源の強度変化やイメージ
センサを構成する素子の感度変化等の影響を受けないと
いう特徴を有するが、下記の様な非直線誤差の問題を有
している。
第６図は従来の通常形エンコーダの具体例を示した要部
説明図である。理解を容易にするために図では直線形で
表現している。コード板６０１にはスリット６１１が一
様のピッチＰで設けられ、位相板６０２にはピッチＰで
配列された３つのスリットからなるスリット組６２１，
６２２，６２３（一部のみ図示＞、６２４（図示せず）
がそれぞれフォトダイオード６４１，６４２．６４３（
一部のみ図示）、６４４（図示ゼず）に対応し、スリッ
ト組同士の境目の部分でピッチをＰ／４だけ増して、設
りられている。なお、各スリツト孔のスリット幅は第３
図の場合と同様、Ｐ／２である。
説明図である。理解を容易にするために図では直線形で
表現している。コード板６０１にはスリット６１１が一
様のピッチＰで設けられ、位相板６０２にはピッチＰで
配列された３つのスリットからなるスリット組６２１，
６２２，６２３（一部のみ図示＞、６２４（図示せず）
がそれぞれフォトダイオード６４１，６４２．６４３（
一部のみ図示）、６４４（図示ゼず）に対応し、スリッ
ト組同士の境目の部分でピッチをＰ／４だけ増して、設
りられている。なお、各スリツト孔のスリット幅は第３
図の場合と同様、Ｐ／２である。
第７図（ａ ）は前記コード板６０１の変位に対して前
記フォトダイオード６４１〜６４４のそれぞれから異っ
た位相で出力される信号波形を示す特性曲線図である（
変位速度が一定の場合にはタイムヂャ−１−も同一波形
となる）。フォトダイオードに入る光量はコード板６０
１と位相板６０２の開口面積に比例するので、コード板
６０１の変位がピッチＰ増加する度に同一の三角波の繰
り返し波形が現われる。理想的な三角波形は波形７０１
（点線〉であるが、実際には光の洩れなどにより波形７
０２（実線）のようになる。この波形７０２は基本波の
ほかに３．５．７．９，１１．・・・次の高調波を含ん
でいるので第４図の正弦波信号ｅ６のシフト量は変位に
比例「ず、前記高調波成分の影響を受（プだ値となる。
記フォトダイオード６４１〜６４４のそれぞれから異っ
た位相で出力される信号波形を示す特性曲線図である（
変位速度が一定の場合にはタイムヂャ−１−も同一波形
となる）。フォトダイオードに入る光量はコード板６０
１と位相板６０２の開口面積に比例するので、コード板
６０１の変位がピッチＰ増加する度に同一の三角波の繰
り返し波形が現われる。理想的な三角波形は波形７０１
（点線〉であるが、実際には光の洩れなどにより波形７
０２（実線）のようになる。この波形７０２は基本波の
ほかに３．５．７．９，１１．・・・次の高調波を含ん
でいるので第４図の正弦波信号ｅ６のシフト量は変位に
比例「ず、前記高調波成分の影響を受（プだ値となる。
この結果上記の変位変換器では出力に非直線誤差を生じ
る。
る。
第７図（ｂ）は最も影響の大きい３次高調波の波形を示
した線図で、前記コード板６０１の変位に対してスリッ
ト６１１および位相板６０２のスリットの一つを通過す
る光量に対応するフォトダイオード出力の３次高調波成
分の波形を示すチャートである。ｂｌ、 ｂ２． ｂ３
． ｂ４はコード板６０１が特定の位置にあるときに位
相板６０２の各スリット組６２１，６２２，６２３，６
２４がそれぞれとる位相上の位置である。各スリット組
６２１゜６２２．６２３．６２４に属するそれぞれ３つ
のスリットは位相が同一なので、各フォトダイオード６
４１〜６４４からは第７図（ｂ）の波形の３倍の振幅の
３次高調波が出力Ｊれる。非直４１！誤差の原因となる
Ｃのような高調波はできるだけ減少させることが望まし
い。
した線図で、前記コード板６０１の変位に対してスリッ
ト６１１および位相板６０２のスリットの一つを通過す
る光量に対応するフォトダイオード出力の３次高調波成
分の波形を示すチャートである。ｂｌ、 ｂ２． ｂ３
． ｂ４はコード板６０１が特定の位置にあるときに位
相板６０２の各スリット組６２１，６２２，６２３，６
２４がそれぞれとる位相上の位置である。各スリット組
６２１゜６２２．６２３．６２４に属するそれぞれ３つ
のスリットは位相が同一なので、各フォトダイオード６
４１〜６４４からは第７図（ｂ）の波形の３倍の振幅の
３次高調波が出力Ｊれる。非直４１！誤差の原因となる
Ｃのような高調波はできるだけ減少させることが望まし
い。
（発明が解決しようとする問題点）
本発明は上記の問題点を解決するためになされたもので
、光を利用して機械的な変位を検出する変位変換器の非
直ｌｌＡ誤差を小さくすることを目的としている。
、光を利用して機械的な変位を検出する変位変換器の非
直ｌｌＡ誤差を小さくすることを目的としている。
（問題点を解決するための手段）
本発明の変位変換器は所定ピッチで配列する複数個の透
光スリットが形成されたコード板、このコード板の透光
スリットに平行な光を投射させる光源、ｎ個に分割した
受光素子とこの各受光素子上に設置され各受光素子に廁
個（但−１−は３以上の奇数）づつ対応しつつ所定ピッ
チで配列するスリット孔を有した位相板と各受光素子か
らの信号を順次取出すスイッチ手段とで構成されるイメ
ージセンサ、このイメージセンサから得られる信号から
基本波成分を抽出するバンドパスフィルタ、このバンド
パスフィルタの出力信号と前記イメージセンサの駆動信
号とを入力し前記基本波成分の位相シフト量に基づいて
前記コード体の変位をめる位相測定手段を具備し、前記
位相板の透光スリットのピッチは前記コード板の透光ス
リットのピッチに対して１／（ｍ’−ｎ）倍のずれを有
することを特徴とする。
光スリットが形成されたコード板、このコード板の透光
スリットに平行な光を投射させる光源、ｎ個に分割した
受光素子とこの各受光素子上に設置され各受光素子に廁
個（但−１−は３以上の奇数）づつ対応しつつ所定ピッ
チで配列するスリット孔を有した位相板と各受光素子か
らの信号を順次取出すスイッチ手段とで構成されるイメ
ージセンサ、このイメージセンサから得られる信号から
基本波成分を抽出するバンドパスフィルタ、このバンド
パスフィルタの出力信号と前記イメージセンサの駆動信
号とを入力し前記基本波成分の位相シフト量に基づいて
前記コード体の変位をめる位相測定手段を具備し、前記
位相板の透光スリットのピッチは前記コード板の透光ス
リットのピッチに対して１／（ｍ’−ｎ）倍のずれを有
することを特徴とする。
（作用）
上記の手段を用いて、位相板の各受光素子に対応した各
スリットを通過する光の〜部を互に打消し合わせること
により、受光素子の出力信号に含まれる第ｍ次高調被成
分を１／ｍに減少させ、変位変換器の直線性を改善する
ことができる。
スリットを通過する光の〜部を互に打消し合わせること
により、受光素子の出力信号に含まれる第ｍ次高調被成
分を１／ｍに減少させ、変位変換器の直線性を改善する
ことができる。
（実施例）
以下本発明を図面を用いて詳しく説明する。
第１図は本発明に係わる変位変換器の一実施例で、従来
例で説明した第２図の変位変換器において使用される位
相板２のスリット配列を変えたものの要部構成説明図で
ある。第６図の場合と同様に直線形で表現している。１
０１はコード板、１１１はこのコード板１０１にピッチ
Ｐで設けられたスリット、１４１，１４２．１４３ （
一部のみ図示）、１４４（図示せず）は４分割されたフ
ォトダイオード、１０２は位相板、１２１〜１３２（一
部のみ図示）はこの位相板１０２に設けられたピッチ１
３Ｐ／１２で配列するスリット孔である。このピッチは
ＰからＰ／１２だけずれていればよく、１１ Ｐ／１２
でも構わない。スリット孔１２１〜１２３．１２４〜１
２６’、１２７〜１２９（一部のみ図示）、１３０〜１
３２（図示せず）はそれぞれフォトダイオード１４’１
．１４２，１４３（一部のみ図示）、１４４（図示せず
）と対向する位置にある。なお、各スリット孔のスリッ
ト幅は第６図と同様、Ｐ／２である。
例で説明した第２図の変位変換器において使用される位
相板２のスリット配列を変えたものの要部構成説明図で
ある。第６図の場合と同様に直線形で表現している。１
０１はコード板、１１１はこのコード板１０１にピッチ
Ｐで設けられたスリット、１４１，１４２．１４３ （
一部のみ図示）、１４４（図示せず）は４分割されたフ
ォトダイオード、１０２は位相板、１２１〜１３２（一
部のみ図示）はこの位相板１０２に設けられたピッチ１
３Ｐ／１２で配列するスリット孔である。このピッチは
ＰからＰ／１２だけずれていればよく、１１ Ｐ／１２
でも構わない。スリット孔１２１〜１２３．１２４〜１
２６’、１２７〜１２９（一部のみ図示）、１３０〜１
３２（図示せず）はそれぞれフォトダイオード１４’１
．１４２，１４３（一部のみ図示）、１４４（図示せず
）と対向する位置にある。なお、各スリット孔のスリッ
ト幅は第６図と同様、Ｐ／２である。
第７図（Ｃ）は前記コード板１０１の変位に対してスリ
ット１１１および位相板１０２のスリット孔の一つを通
過する光量に対応するフォトダイオード出力の３次高調
被成分の波形を示す動作波形図である。Ｃ１〜ｃ１２は
コード板１０１が特定の位置にあるときに位相板１０２
の各スリット孔１２１〜１３２がそれぞれとる位相上の
位置である。
ット１１１および位相板１０２のスリット孔の一つを通
過する光量に対応するフォトダイオード出力の３次高調
被成分の波形を示す動作波形図である。Ｃ１〜ｃ１２は
コード板１０１が特定の位置にあるときに位相板１０２
の各スリット孔１２１〜１３２がそれぞれとる位相上の
位置である。
すなわち、スリット孔１２１〜１２３．１２／Ｉへ・１
２６．１２７〜１２９，１３０〜１３２に対応する出力
は位相的にずれた関係となり、第７図＜ｃ ＞において
位相ｃ１とＣ２，Ｃ５とＣ６，Ｃ７とＣ８，ｃｌｌと０
１２における出力は互に打消し合うので、フォトダイオ
ード１４１〜１４４の出力に含まれる３次高調波は第７
図（ｂ）の場合の１／３となる。
２６．１２７〜１２９，１３０〜１３２に対応する出力
は位相的にずれた関係となり、第７図＜ｃ ＞において
位相ｃ１とＣ２，Ｃ５とＣ６，Ｃ７とＣ８，ｃｌｌと０
１２における出力は互に打消し合うので、フォトダイオ
ード１４１〜１４４の出力に含まれる３次高調波は第７
図（ｂ）の場合の１／３となる。
この結果、第４図の正弦波信号０６のシフト量φは、高
調波成分の影響が少なくなり、非直線誤差が大幅に減少
する。
調波成分の影響が少なくなり、非直線誤差が大幅に減少
する。
同様に位相板のスリット孔の数を５ｘ４＝２０とし、コ
ード板のスリットのピッチＰからＰ／２０ずらせたピッ
チで配列すれば、５次高調波を１１５に減らすこともで
きる。
ード板のスリットのピッチＰからＰ／２０ずらせたピッ
チで配列すれば、５次高調波を１１５に減らすこともで
きる。
一般に分割された受光素子の数をｎ、各受光素子に対応
する位相板上のスリット孔の数をｍとすれば、位相板の
スリット孔をコード板のスリットのピッチに対してＰ／
（ｍ−ｎ）だけ（正負に）ずらせたピッチで配列すれば
ｍ水高調波を１／ｍに減らすことができる。
する位相板上のスリット孔の数をｍとすれば、位相板の
スリット孔をコード板のスリットのピッチに対してＰ／
（ｍ−ｎ）だけ（正負に）ずらせたピッチで配列すれば
ｍ水高調波を１／ｍに減らすことができる。
なお上記の実施例では４相形（４検出器形）の場合につ
いて説明したが、一般的には２相以上について可能であ
る。
いて説明したが、一般的には２相以上について可能であ
る。
また上記の実施例ではいずれもロータリー１ンコーダに
適用することを想定しているが、直線変位形にも適用で
きる。
適用することを想定しているが、直線変位形にも適用で
きる。
（発明の効果）
以上述べたように本発明によれば、光を利用して機械的
な変位を検出する方式で非直線誤差の少い変位変換器を
簡単な構成で実現することができる。
な変位を検出する方式で非直線誤差の少い変位変換器を
簡単な構成で実現することができる。
第１図は本発明に係わる変位変換器の一実施例の要部構
成説明図、第２図は従来の変位変換器の構成説明図、第
３図は第２図の変位変換器の部分説明図、第４図は第２
図の装置の動作を説明するための動作波形図、第５図は
位相シフト量測定回路の従来の一例をしめず構成ブロッ
ク図、第６図は従来の通常形エンコーダの具体例を示し
ＩＣ要部説明図、第７図（ａ ’） （ｂ ’）は第６
図装置の動作を説明するための動作説明図、第７図（（
ｌは第１図装置の動作を説明するための動作説明図であ
る ｉ、 １ｏｉ・・・コード板、２，１０２・・・位相板
、３・・・光源、４・・・イメージセンサ、６・・・バ
ンドパスフィルタ、１１．１１１・・・透光スリッ］〜
、４１〜４４．１４１〜１４４・・・受光素子、１２１
〜１３２・・・スリット孔、ＳＷ＋・〜ＳＷａ・・・ス
イッチ手段、φ・・・位相シフト量。 四−〜。 ａ］ −寸 ｎつ 架蛎 ８ ま η５喧冒％ η寝■冗璽
成説明図、第２図は従来の変位変換器の構成説明図、第
３図は第２図の変位変換器の部分説明図、第４図は第２
図の装置の動作を説明するための動作波形図、第５図は
位相シフト量測定回路の従来の一例をしめず構成ブロッ
ク図、第６図は従来の通常形エンコーダの具体例を示し
ＩＣ要部説明図、第７図（ａ ’） （ｂ ’）は第６
図装置の動作を説明するための動作説明図、第７図（（
ｌは第１図装置の動作を説明するための動作説明図であ
る ｉ、 １ｏｉ・・・コード板、２，１０２・・・位相板
、３・・・光源、４・・・イメージセンサ、６・・・バ
ンドパスフィルタ、１１．１１１・・・透光スリッ］〜
、４１〜４４．１４１〜１４４・・・受光素子、１２１
〜１３２・・・スリット孔、ＳＷ＋・〜ＳＷａ・・・ス
イッチ手段、φ・・・位相シフト量。 四−〜。 ａ］ −寸 ｎつ 架蛎 ８ ま η５喧冒％ η寝■冗璽
Claims (1)
- 所定ピッチで配列する複数個の透光スリットが形成され
たコード板、このコード板の透光スリットに平行な光を
１に射させる光源、ｎｉｌに分割した受光素子とこの各
受光素子上に設置され各受光素子に１１１個（但しｍは
３以上の奇数）づつ対応しつつ所定ピッチで配列するス
リット孔を有した位相板と各受光素子からの信号を順次
取出すスイッチ手段とで構成されるイメージセンサ、こ
のイメージセンサ“から得られる信号から基本波成分を
抽出するバンドパスフィルタ、このバンドパスフィルタ
の出力信号と前記イメージセンサの駆動信号とを入力し
前記基本波成分の位相シフト量に基づいて前記コード体
の変位をめる位相測定手段を具備し、前記位相板の透光
スリットのピッチは前記コード板の透光スリットのピッ
チに対して１／（ｍ−ｎ）倍のずれを有することを特徴
とした変位変Ｍ器。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9365084A JPS60237316A (ja) | 1984-05-10 | 1984-05-10 | 変位変換器 |
| US06/725,088 US4680466A (en) | 1984-04-20 | 1985-04-19 | Displacement transducer which simultaneously extracts signals via sequential switching |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9365084A JPS60237316A (ja) | 1984-05-10 | 1984-05-10 | 変位変換器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60237316A true JPS60237316A (ja) | 1985-11-26 |
Family
ID=14088247
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9365084A Pending JPS60237316A (ja) | 1984-04-20 | 1984-05-10 | 変位変換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60237316A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3616144A1 (de) * | 1986-05-14 | 1987-11-19 | Heidenhain Gmbh Dr Johannes | Fotoelektrische messeinrichtung |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6042616A (ja) * | 1983-08-19 | 1985-03-06 | Sony Magnescale Inc | 光学スケ−ル装置 |
-
1984
- 1984-05-10 JP JP9365084A patent/JPS60237316A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6042616A (ja) * | 1983-08-19 | 1985-03-06 | Sony Magnescale Inc | 光学スケ−ル装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3616144A1 (de) * | 1986-05-14 | 1987-11-19 | Heidenhain Gmbh Dr Johannes | Fotoelektrische messeinrichtung |
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