JPS6236923A - 光学式エンコ−ダ - Google Patents
光学式エンコ−ダInfo
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- JPS6236923A JPS6236923A JP17500085A JP17500085A JPS6236923A JP S6236923 A JPS6236923 A JP S6236923A JP 17500085 A JP17500085 A JP 17500085A JP 17500085 A JP17500085 A JP 17500085A JP S6236923 A JPS6236923 A JP S6236923A
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims description 18
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 claims 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Optical Transform (AREA)
- Analogue/Digital Conversion (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〕
本発明は光学式エンコーダに関する。
本発明による光学式エンコーダは例えば数値制御工作機
械の分野におけるサーボモータの回転検出用などに用い
られる。
械の分野におけるサーボモータの回転検出用などに用い
られる。
一般に光学式ロークリエンコーダにおいては発光素子例
えば発光ダイオードＬＥＤと、例えば回転軸に固定され
た回転コード板と、之に対向する固定コード板と、受光
素子とを備えている。発光素子の光は回転コード板に設
けられた光透過部および固定板に設けられたスリットを
透過し受光素子により受光して電気信号に変換され、モ
ータ等の回転角度及び回転位置を検出する。回転スリッ
ト板の光透過部ｊユ同心円状の複数のコードパターンと
基準パターンとからなっており、また固定板のスリット
は各コードパターンおよび基準パターンの夫々に対応し
て設けられている。
えば発光ダイオードＬＥＤと、例えば回転軸に固定され
た回転コード板と、之に対向する固定コード板と、受光
素子とを備えている。発光素子の光は回転コード板に設
けられた光透過部および固定板に設けられたスリットを
透過し受光素子により受光して電気信号に変換され、モ
ータ等の回転角度及び回転位置を検出する。回転スリッ
ト板の光透過部ｊユ同心円状の複数のコードパターンと
基準パターンとからなっており、また固定板のスリット
は各コードパターンおよび基準パターンの夫々に対応し
て設けられている。
従来の回転スリット板は第９図に示すようにカウント信
号発生用Ａ、τ、Ｂ、Ｂ各相と、１回転信号発生用Ｚ相
が配置されていた。また光源（通常はＬＥＤを使用）は
夫々Ａ相／Ｂ相用と２相用の２ケ（図のＬＨＤＩ ’
、ＬＥＤ２）或は各相用の３ケ（図のＬＨＤＩ 、 Ｌ
ＥＤ２ 、 ＬＥＤ３）を使用していた。
号発生用Ａ、τ、Ｂ、Ｂ各相と、１回転信号発生用Ｚ相
が配置されていた。また光源（通常はＬＥＤを使用）は
夫々Ａ相／Ｂ相用と２相用の２ケ（図のＬＨＤＩ ’
、ＬＥＤ２）或は各相用の３ケ（図のＬＨＤＩ 、 Ｌ
ＥＤ２ 、 ＬＥＤ３）を使用していた。
又コード板のパターンはＺ相とＺ相すファレンス（ＺＲ
）用のパターンがあり、それがコード板の径方向に配置
しているためコード板の外形が大きくなるという欠点が
あった。
）用のパターンがあり、それがコード板の径方向に配置
しているためコード板の外形が大きくなるという欠点が
あった。
第１０図は第９図におけるＡ相とτ相（１）、Ｂ相とτ
相（２）の受光素子出力波形を示し、また、Ｚ相すファ
レンス窓部およびＺ相の受光素子出力波形と波形整形さ
れた１回転１回発生のパルス波形を示している。
相（２）の受光素子出力波形を示し、また、Ｚ相すファ
レンス窓部およびＺ相の受光素子出力波形と波形整形さ
れた１回転１回発生のパルス波形を示している。
従来の構造では光学式エンコーダの外形を小さくして且
つ検出精度を向上するという要望には応えられなかった
。即ち複数個の光源を用いてもコードパターンを透過し
た光の漏洩により出力信号に誤差を生じ易いという問題
点があった。
つ検出精度を向上するという要望には応えられなかった
。即ち複数個の光源を用いてもコードパターンを透過し
た光の漏洩により出力信号に誤差を生じ易いという問題
点があった。
本発明の目的は、上記従来の技術における問題点にかん
がみ、回転信号を表わすＺ相およびτ相を設け、Ａ相／
Ｂ相用パターンを挾むように配置し、Ｚ相と−２−相の
受光部を差動的に動作させることを目的とするものであ
る。
がみ、回転信号を表わすＺ相およびτ相を設け、Ａ相／
Ｂ相用パターンを挾むように配置し、Ｚ相と−２−相の
受光部を差動的に動作させることを目的とするものであ
る。
〔問題点を解決するための手段、および作用〕上記目的
を達成するために本発明により提供された光学式エンコ
ーダにおいては、Ａ相／Ｂ相用パターンを挾むようにＺ
相、τ相（反転Ｚ相）を配置し、Ｚ相と７相とが同一パ
ターンの固定スリットと、Ａ相／Ｂ相用パターンを挾む
ようにＺ相。
を達成するために本発明により提供された光学式エンコ
ーダにおいては、Ａ相／Ｂ相用パターンを挾むようにＺ
相、τ相（反転Ｚ相）を配置し、Ｚ相と７相とが同一パ
ターンの固定スリットと、Ａ相／Ｂ相用パターンを挾む
ようにＺ相。
τ相を配置して、かつＺ相とτ相とが白黒反対のパター
ンを形成する回転スリットとを有することを特徴とする
ものである。
ンを形成する回転スリットとを有することを特徴とする
ものである。
本発明の装置においては従来の基準回転を表わすＺＲ相
は不必要となり、回転スリット板の寸法が縮小され、更
にＬＥＤの対応空間の有効利用をはかることが可能とな
り、局部照明用光源のＬＥＤの個数を減少することが可
能となる。
は不必要となり、回転スリット板の寸法が縮小され、更
にＬＥＤの対応空間の有効利用をはかることが可能とな
り、局部照明用光源のＬＥＤの個数を減少することが可
能となる。
ＺＲ相（Ｚリファレンス相）が不必要となった結果Ｚ相
と−２−相（反転Ｚ相）とは半径方向の寸法において従
来の％の寸法があれば同等の出力を得ることが可能であ
って、Ｚとτ相とを設けたことにより寸法は大きくなら
ないという利点がある。
と−２−相（反転Ｚ相）とは半径方向の寸法において従
来の％の寸法があれば同等の出力を得ることが可能であ
って、Ｚとτ相とを設けたことにより寸法は大きくなら
ないという利点がある。
本発明の実施例を図面を用いて詳細に説明する。
第１図は本発明の一実施例としての光学式エンコーダに
おける回転スリット板を示す平面図である。第１図にお
いて中心Ｃには回転軸月間孔１１が設けられ、押さえ板
（図示せず）などを介して回転スリット板１０をエンコ
ーダの回転軸に固着させるものである。１２はＺ相部骨
であり、固定スリット板のＡ、Ｂ、τ、Ｔ相に対応する
中間部１４を介して回転スリット板の外縁に設けられた
ものは反転Ｚ相（τ相）部分１３である。
おける回転スリット板を示す平面図である。第１図にお
いて中心Ｃには回転軸月間孔１１が設けられ、押さえ板
（図示せず）などを介して回転スリット板１０をエンコ
ーダの回転軸に固着させるものである。１２はＺ相部骨
であり、固定スリット板のＡ、Ｂ、τ、Ｔ相に対応する
中間部１４を介して回転スリット板の外縁に設けられた
ものは反転Ｚ相（τ相）部分１３である。
第２図は第１図の回転スリット板１０が用いられた光学
式エンコーダの断面図である。第２図においてサーボモ
ータの回転軸２１に開口部１１を介して取付けられた回
転スリット板１０は、電源により付勢された光源の発光
ダイオードＬＥＤ ２２より照明され、回転スリット板
パターンの光透過部を通過した光は更に固定スリット板
２０の光透過部を通過して光電変換素子を用いた受光部
２４にて光電変換され、導線もしくは光ファイバーを用
いて出力部に導かれる。この場合光源２２には一般に平
行光線を形成するための光学系レンズの如き光学的要素
２３が装着されている。
式エンコーダの断面図である。第２図においてサーボモ
ータの回転軸２１に開口部１１を介して取付けられた回
転スリット板１０は、電源により付勢された光源の発光
ダイオードＬＥＤ ２２より照明され、回転スリット板
パターンの光透過部を通過した光は更に固定スリット板
２０の光透過部を通過して光電変換素子を用いた受光部
２４にて光電変換され、導線もしくは光ファイバーを用
いて出力部に導かれる。この場合光源２２には一般に平
行光線を形成するための光学系レンズの如き光学的要素
２３が装着されている。
第３図は第２図装置における固定スリット板のＬＥｒｌ
に照明される領域の対応パターンを示す図である。第３
図において固定スリット板２０は内縁部のＺ相３１と外
縁部の反転Ｚ相３２および中間部が夫々左右２個宛のス
リットパターンで形成される。即ちＡ相３５、反転Ａ相
３６、Ｂ相３３、反転Ｂ相３４である。この固定スリッ
トパターンの特徴はＺ相３１とτ相（反転Ｚ相）３２と
が同一パターンであることである（第７図）。
に照明される領域の対応パターンを示す図である。第３
図において固定スリット板２０は内縁部のＺ相３１と外
縁部の反転Ｚ相３２および中間部が夫々左右２個宛のス
リットパターンで形成される。即ちＡ相３５、反転Ａ相
３６、Ｂ相３３、反転Ｂ相３４である。この固定スリッ
トパターンの特徴はＺ相３１とτ相（反転Ｚ相）３２と
が同一パターンであることである（第７図）。
第４図は第２図装置における信号出力波形を示す図であ
る。第５図に示すように受光素子４４ 、４５を接続し
た場合には、Ｚ相と反転Ｚ相（τ相）の透過光を受光し
た受光素子４４ 、４５が差動動作することにより演算
増幅器出力は第４図に示される。
る。第５図に示すように受光素子４４ 、４５を接続し
た場合には、Ｚ相と反転Ｚ相（τ相）の透過光を受光し
た受光素子４４ 、４５が差動動作することにより演算
増幅器出力は第４図に示される。
Ｚ和光光素子出力Ｓ （４１）と反転Ｚ相（τ相）受光
素子出力Ｓ （４２）とはクロスオーバ点４３で交差し
、そこで１回転１パルスの出力波形Ｓ （４０）が整形
後得られる。
素子出力Ｓ （４２）とはクロスオーバ点４３で交差し
、そこで１回転１パルスの出力波形Ｓ （４０）が整形
後得られる。
第２図装置においては、従来のＺ相基準を廃止してＺ相
と反転Ｚ相（Ｚ−相）に対応する受光素子を差動動作さ
せるようにしたものであり、更にＡ相／Ｂ相用パターン
を挾むようにＺ相と反転２相とを配置したので、Ｚ相と
反転Ｚ相の半径方向の寸法は従来の約２の寸法があれば
同等の出力を得ることが可能となり、Ｚ相と反転Ｚ相の
パターンを設けたことにより全体の寸法は大きくなるこ
とはない。その結果として、発光ダイオードＬＥＤの照
明空間において従来の空き空間の利用を圓ることができ
、また基準Ｚ相がなくなることにより第３図に示される
ようにＺ相３ＬＺ相３２の寸法を半減して従来形の半径
方向の半分夫々ａ／２． ｂ／２とすることが可能とな
る。
と反転Ｚ相（Ｚ−相）に対応する受光素子を差動動作さ
せるようにしたものであり、更にＡ相／Ｂ相用パターン
を挾むようにＺ相と反転２相とを配置したので、Ｚ相と
反転Ｚ相の半径方向の寸法は従来の約２の寸法があれば
同等の出力を得ることが可能となり、Ｚ相と反転Ｚ相の
パターンを設けたことにより全体の寸法は大きくなるこ
とはない。その結果として、発光ダイオードＬＥＤの照
明空間において従来の空き空間の利用を圓ることができ
、また基準Ｚ相がなくなることにより第３図に示される
ようにＺ相３ＬＺ相３２の寸法を半減して従来形の半径
方向の半分夫々ａ／２． ｂ／２とすることが可能とな
る。
したがって従来は２個もしくは３個の光源が必要であっ
たものが１個の光源のみでＺ相３１、Ｔ相３２、Ａ／Ｂ
相３３ 、３４ 、３５ 、３６の全体の対象面積を照
明することができるようになる。即ちＬＥＤ照明カバー
領域の縮減により光源としてのＬ［！Ｄの使用個数を減
少することができる。
たものが１個の光源のみでＺ相３１、Ｔ相３２、Ａ／Ｂ
相３３ 、３４ 、３５ 、３６の全体の対象面積を照
明することができるようになる。即ちＬＥＤ照明カバー
領域の縮減により光源としてのＬ［！Ｄの使用個数を減
少することができる。
またＬＥＤ対応空間の有効利用を圓れる。光学式エンコ
ーダにおいてはカウント用のＡ相／Ｂ相（およびその反
転相）が最も重要であり、第２図装置においてＡ相、Ｂ
相又はその反転相をＬＥＤの中心部に対応させることが
でき、更に、Ｚ相、反転Ｚ相はＬＥＤの端縁部に対応さ
せて動作してもそれほど不都合となることは認められな
い。
ーダにおいてはカウント用のＡ相／Ｂ相（およびその反
転相）が最も重要であり、第２図装置においてＡ相、Ｂ
相又はその反転相をＬＥＤの中心部に対応させることが
でき、更に、Ｚ相、反転Ｚ相はＬＥＤの端縁部に対応さ
せて動作してもそれほど不都合となることは認められな
い。
更に従来は基準Ｚ相の窓による光の漏洩がＺ相に侵入し
て誤差を生ずる可能性があったが、本発明では基準Ｚ相
を省略することができ、縮小された寸法のＺ相と反転Ｚ
相の組合わせによりこのような精度的な誤差を軽減する
ことができるように力覚力特性曲線で、中央のピークは
ＬＥＤ光量の最大になることを意味する。
て誤差を生ずる可能性があったが、本発明では基準Ｚ相
を省略することができ、縮小された寸法のＺ相と反転Ｚ
相の組合わせによりこのような精度的な誤差を軽減する
ことができるように力覚力特性曲線で、中央のピークは
ＬＥＤ光量の最大になることを意味する。
第１図と第３図に示した光学式エンコーダの回転スリッ
トと固定スリットの夫々のパターンの展開図を第７図と
第８図に示す。
トと固定スリットの夫々のパターンの展開図を第７図と
第８図に示す。
第７図は固定スリットのＺ相と反転Ｚ相とのパターンを
示し、Ｚ相と反転Ｚ相とが同一のパターンを示し、左方
より右方に向がって３＋２：１：１：２：２：６：２：
３：１の比に配分されている。
示し、Ｚ相と反転Ｚ相とが同一のパターンを示し、左方
より右方に向がって３＋２：１：１：２：２：６：２：
３：１の比に配分されている。
第８図は回転スリットのＺ相と反転Ｚ相とのパターンを
示し、この場合各コマ内のＺ相と反転Ｚ相とは明暗が反
転する構造になっている。寸法比は第７図と同様である
。
示し、この場合各コマ内のＺ相と反転Ｚ相とは明暗が反
転する構造になっている。寸法比は第７図と同様である
。
〔発明の効果〕
本発明によれば、１回転１パルスの回転信号を表わすＺ
相および反転Ｚ相を設け、Ｚ相と反転Ｚ相とはカウント
用Ａ相／Ｂ相用パターンを挾むように配置され、従来の
基準Ｚ相を省略してＺ相と反転Ｚ相の半径方向の寸法を
半減することにより、回転スリット板全体の半径寸法を
縮少することが可能となった。
相および反転Ｚ相を設け、Ｚ相と反転Ｚ相とはカウント
用Ａ相／Ｂ相用パターンを挾むように配置され、従来の
基準Ｚ相を省略してＺ相と反転Ｚ相の半径方向の寸法を
半減することにより、回転スリット板全体の半径寸法を
縮少することが可能となった。
またＺ相と反転２相の受光素子を差動動作するように接
続することにより基準Ｚ相の省略が可能となり、この点
からも回転スリット板の径を小さく９） くすることが可能となった。
続することにより基準Ｚ相の省略が可能となり、この点
からも回転スリット板の径を小さく９） くすることが可能となった。
またＺ相と反転Ｚ相は半径方向の寸法が従来の％の寸法
であれば同等の出力を得ることができるようになり、Ｚ
相と反転Ｚ相とを設けたことにより寸法は大きくならず
、またスリット板の径を小さくすることにより、光源Ｌ
ＥＤの使用筒数を２個または３個から１個に減少するこ
とができるようになった。
であれば同等の出力を得ることができるようになり、Ｚ
相と反転Ｚ相とを設けたことにより寸法は大きくならず
、またスリット板の径を小さくすることにより、光源Ｌ
ＥＤの使用筒数を２個または３個から１個に減少するこ
とができるようになった。
第１図は本発明に係る光学式エンコーダの回転スリット
板パターンの平面図、第２図は光学式エンコーダの要部
断面図、第３図は第２図の固定スリット板の被照明部パ
ターンを示す図、第４図は第２図装置における信号出力
波形図、第５図は第２図の受光素子接続回路図、第６図
は光源用ＬＥＤの光量分布図、第７図は第２図の固定ス
リットパターン、第８図は同じく回転スリットパターン
の展開図、第９図は従来例の回転スリット板の被照明部
パターンを示す図、第１０図は第９図のＡ／Ｂ相および
Ｚ相の受光素子出力波形図と基準Ｚ相に対するパルス波
形図、を夫々示している。 １０・・・回転スリット板 １１・・・１０の開孔 １２・・・１０のＺ相 １３・・・１０のＴ相 １４・・・Ａ／Ｂ相対応中間部 ２０・・・固定スリット板 ２１・・・サーボモータ回転軸 ２２・・・光源ＬＥＤ ２３・・・２２の光学要素 ２４・・・受光素子 ３１・・・固定スリット板のＺ相 ３２・・・ の−２−相３３・・・
〃 のＢ相 ３４・・・ のτ相 ３５・・・ のＡ相 ３６・・・ のτ相 Ｓ （４１）・・・Ｚ相出力波形 Ｓ （４２）・・・Ｔ相出力波形 ４３・・・ＺとＴ相出力のクロスオーバ点４４ 、４５
・・・受光素子 ４６ 、４７ 、４Ｂ 、 ４９ 、５０・・・抵抗５
１・・・演算増幅器 特許出廓人 ファナソク株式会社 特許出願代理人
板パターンの平面図、第２図は光学式エンコーダの要部
断面図、第３図は第２図の固定スリット板の被照明部パ
ターンを示す図、第４図は第２図装置における信号出力
波形図、第５図は第２図の受光素子接続回路図、第６図
は光源用ＬＥＤの光量分布図、第７図は第２図の固定ス
リットパターン、第８図は同じく回転スリットパターン
の展開図、第９図は従来例の回転スリット板の被照明部
パターンを示す図、第１０図は第９図のＡ／Ｂ相および
Ｚ相の受光素子出力波形図と基準Ｚ相に対するパルス波
形図、を夫々示している。 １０・・・回転スリット板 １１・・・１０の開孔 １２・・・１０のＺ相 １３・・・１０のＴ相 １４・・・Ａ／Ｂ相対応中間部 ２０・・・固定スリット板 ２１・・・サーボモータ回転軸 ２２・・・光源ＬＥＤ ２３・・・２２の光学要素 ２４・・・受光素子 ３１・・・固定スリット板のＺ相 ３２・・・ の−２−相３３・・・
〃 のＢ相 ３４・・・ のτ相 ３５・・・ のＡ相 ３６・・・ のτ相 Ｓ （４１）・・・Ｚ相出力波形 Ｓ （４２）・・・Ｔ相出力波形 ４３・・・ＺとＴ相出力のクロスオーバ点４４ 、４５
・・・受光素子 ４６ 、４７ 、４Ｂ 、 ４９ 、５０・・・抵抗５
１・・・演算増幅器 特許出廓人 ファナソク株式会社 特許出願代理人
Claims (1)
- 同心円状に配置された光透過・非透過部をもつＡ、Ｂ、
Ｚ各相パターンを有する光学式エンコーダにおいて、カ
ウント信号発生用パターンとしてのＡ相、Ｂ相パターン
が１回転信号発生用パターンとしてのＺ相、反転Ｚ相で
挾まれる形にパターンが配置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 |
|---|---|---|---|
| JP17500085A JPS6236923A (ja) | 1985-08-10 | 1985-08-10 | 光学式エンコ−ダ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17500085A JPS6236923A (ja) | 1985-08-10 | 1985-08-10 | 光学式エンコ−ダ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6236923A true JPS6236923A (ja) | 1987-02-17 |
Family
ID=15988461
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17500085A Pending JPS6236923A (ja) | 1985-08-10 | 1985-08-10 | 光学式エンコ−ダ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6236923A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63281015A (ja) * | 1987-05-13 | 1988-11-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 位置検出器の基準信号発生装置 |
| JPH04124433U (ja) * | 1991-04-25 | 1992-11-12 | 日本光電工業株式会社 | 体温計 |
| JPH11108695A (ja) * | 1997-10-03 | 1999-04-23 | Alps Electric Co Ltd | 光学式エンコーダ |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5837515A (ja) * | 1981-08-10 | 1983-03-04 | Yokogawa Hewlett Packard Ltd | 光変調装置 |
-
1985
- 1985-08-10 JP JP17500085A patent/JPS6236923A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5837515A (ja) * | 1981-08-10 | 1983-03-04 | Yokogawa Hewlett Packard Ltd | 光変調装置 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63281015A (ja) * | 1987-05-13 | 1988-11-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 位置検出器の基準信号発生装置 |
| JPH04124433U (ja) * | 1991-04-25 | 1992-11-12 | 日本光電工業株式会社 | 体温計 |
| JPH11108695A (ja) * | 1997-10-03 | 1999-04-23 | Alps Electric Co Ltd | 光学式エンコーダ |
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