JPS63201520A - 光学式エンコ−ダ - Google Patents
光学式エンコ−ダInfo
- Publication number
- JPS63201520A JPS63201520A JP3540787A JP3540787A JPS63201520A JP S63201520 A JPS63201520 A JP S63201520A JP 3540787 A JP3540787 A JP 3540787A JP 3540787 A JP3540787 A JP 3540787A JP S63201520 A JPS63201520 A JP S63201520A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- pits
- light receiving
- optical disk
- circumferential direction
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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- Indicating Or Recording The Presence, Absence, Or Direction Of Movement (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】
技術分野
本発明は、物体の角変位を検出する光学式エンコーダに
関する。
関する。
背景技術
典型的な先行技術は、遮光性材料から成る円板状の回転
部材に、周方向に等間隔をあけて多数のスリットを形成
し、回虻部材の一方側に配置された光源から光を発射し
、スリットを通して回転部材の他方側に配置された受光
素子によって光を検出し、受光素子の出力を計数し、こ
れによって角変位量を検出している。
部材に、周方向に等間隔をあけて多数のスリットを形成
し、回虻部材の一方側に配置された光源から光を発射し
、スリットを通して回転部材の他方側に配置された受光
素子によって光を検出し、受光素子の出力を計数し、こ
れによって角変位量を検出している。
発明が解決すべき問題点
このような先行技術では、検出精度を向上しようとすれ
ば、スリツＦの数を増大しなければならず、そのために
スリットを小さくすることには限界があり、そのため回
転部材の外径を大形化しなければならず、構成が大形化
する。
ば、スリツＦの数を増大しなければならず、そのために
スリットを小さくすることには限界があり、そのため回
転部材の外径を大形化しなければならず、構成が大形化
する。
本発明の目的は、高精度でしかも小形化が可能である光
学式エンコーダを提供する二とである。
学式エンコーダを提供する二とである。
問題点を解決するための手段
本発明は、周方向に間隔をあけて形成された複数のピッ
トを有し、角変位を検出すべき物体に取付けられる光デ
ィスクと、 ピットにレーザ光を照射するレーザ光源と、光ディスク
の周方向にずれた位置におけるピツトからの反射光を受
光する一対の受光素子と、各受光素子の出力に基づいて
、光ディスクの角変位位置と、角変位方向との少なくと
もいずれかを判別する手段とを含むことを特徴とする光
学式エンコーダである。
トを有し、角変位を検出すべき物体に取付けられる光デ
ィスクと、 ピットにレーザ光を照射するレーザ光源と、光ディスク
の周方向にずれた位置におけるピツトからの反射光を受
光する一対の受光素子と、各受光素子の出力に基づいて
、光ディスクの角変位位置と、角変位方向との少なくと
もいずれかを判別する手段とを含むことを特徴とする光
学式エンコーダである。
作 用
本発明に従えば、周方向に間隔をあけて形成された複数
のビットを有する光ディスクを、角変位する物体に取付
け、レーザ光源からのレーザ光をビットに照射して、そ
の反射光を一対の受光素子で検出し、これら一対の受光
素子は、尤ディスクの周方向にずれた位置１こおけるビ
ットからの反射光を受光する。このように光ディスクと
レーザ光とを用いることによって、先行技術に関連して
述べたスリットよりも、格段に高精度で角変位量を検出
することが可能になる。
のビットを有する光ディスクを、角変位する物体に取付
け、レーザ光源からのレーザ光をビットに照射して、そ
の反射光を一対の受光素子で検出し、これら一対の受光
素子は、尤ディスクの周方向にずれた位置１こおけるビ
ットからの反射光を受光する。このように光ディスクと
レーザ光とを用いることによって、先行技術に関連して
述べたスリットよりも、格段に高精度で角変位量を検出
することが可能になる。
受光素子は対を成して設けられ、これらの受光素子は前
述のようミニ光ディスクの周方向にずれた位置における
ビットからの反射光を受光する。したがって受光素子の
出力は、位相差を有しており、これによって光ディスク
の角変位方向を判別することができる。一対の受光素子
のうち、いずれか一方の出力を計数することによって光
ディスクの角変位位置を判別することができる。
述のようミニ光ディスクの周方向にずれた位置における
ビットからの反射光を受光する。したがって受光素子の
出力は、位相差を有しており、これによって光ディスク
の角変位方向を判別することができる。一対の受光素子
のうち、いずれか一方の出力を計数することによって光
ディスクの角変位位置を判別することができる。
実施例
第１図は、本発明の一実施例の断面図である。
産業用ロボットの作業端などを駆動するモータ１の出力
軸２には、光ディスク３が固定されている。
軸２には、光ディスク３が固定されている。
この光ディスク３に近接して固定位置には、検出手段４
が設けられる。
が設けられる。
第２図は、光ディスク３の平面図である。この光ディス
ク３は薄い円板状であり、その表面にはトラック５に沿
って周方向に等間隔をあけて多数のビット６が形成され
る。トラック５は、角変位を検出すべき物体である出力
軸２の回転軸線を中心とする一仮想円上にある。ピット
６相互の間隔ノ１はたとえば２μ印であり、そのビット
６の周方向の長さ！２はたとえば２μｍであり、ビット
６の半径方向の＠ｄｌはたとえば０．５μｍである。
ク３は薄い円板状であり、その表面にはトラック５に沿
って周方向に等間隔をあけて多数のビット６が形成され
る。トラック５は、角変位を検出すべき物体である出力
軸２の回転軸線を中心とする一仮想円上にある。ピット
６相互の間隔ノ１はたとえば２μ印であり、そのビット
６の周方向の長さ！２はたとえば２μｍであり、ビット
６の半径方向の＠ｄｌはたとえば０．５μｍである。
参照符７は、後述のレーザ光の光デイスク３上に照射さ
れたスポット径であり、この直４！ｄ２ はたとえば
１．４〜２μ論である。光ディスク３は、ポリカーボネ
ート製の基体と、その表面に形成されたアルミニウム層
とを有し、このアルミニウム層上にビット６が形成され
、アルミ層の上には透明な保：Ｉｉ膜が形成される。ビ
ット６の幅ｄ１ は、間ＶＡ、ｆ’ｌおよびビット６
の周方向の長さ！２よりも小さい、レーザ光のスポット
径ｄ２ は、間隔ノ１およびビット６の同方向の長さ
！２よりも小さい。
れたスポット径であり、この直４！ｄ２ はたとえば
１．４〜２μ論である。光ディスク３は、ポリカーボネ
ート製の基体と、その表面に形成されたアルミニウム層
とを有し、このアルミニウム層上にビット６が形成され
、アルミ層の上には透明な保：Ｉｉ膜が形成される。ビ
ット６の幅ｄ１ は、間ＶＡ、ｆ’ｌおよびビット６
の周方向の長さ！２よりも小さい、レーザ光のスポット
径ｄ２ は、間隔ノ１およびビット６の同方向の長さ
！２よりも小さい。
再びｔｌＳ１図を参照して、検出手段４において半導体
レーザ光源８からのレーザ光は、半透明反射鏡およびレ
ンズ９を介して光ディスク３のトラック５に沿うビット
６にレーザ光を照射する。トラック５上の反射光はレン
ズ９からハーフミラ−１０を経て、さらにレンズ１１を
経て、一対の受光素子１２．１３に導かれる。受光素子
１２．１３は、光ディスク３の周方向にずれた位置にお
けるビット６からの反射光をそれぞれ受光する。
レーザ光源８からのレーザ光は、半透明反射鏡およびレ
ンズ９を介して光ディスク３のトラック５に沿うビット
６にレーザ光を照射する。トラック５上の反射光はレン
ズ９からハーフミラ−１０を経て、さらにレンズ１１を
経て、一対の受光素子１２．１３に導かれる。受光素子
１２．１３は、光ディスク３の周方向にずれた位置にお
けるビット６からの反射光をそれぞれ受光する。
第３図（１）で示されるように、光ディスク３のビット
６にレーザ光のスポット７が部分的に照射されていると
きには、第４図（１）で示されるように受光素子１２の
受光量は無地で示すように大きく、もう１つの受光素子
１３の受光量は斜線を施して示すように小さい。したが
って受光素子１２゜１３の各出力レベルは、第５図（１
）および第５図（２）の範囲Ａで参照符１２ａ、１３ａ
でそれぞれ示されるとおりとなる。
６にレーザ光のスポット７が部分的に照射されていると
きには、第４図（１）で示されるように受光素子１２の
受光量は無地で示すように大きく、もう１つの受光素子
１３の受光量は斜線を施して示すように小さい。したが
って受光素子１２゜１３の各出力レベルは、第５図（１
）および第５図（２）の範囲Ａで参照符１２ａ、１３ａ
でそれぞれ示されるとおりとなる。
光ディスク３が矢符１４の方向に角変位して、第３図（
２）で示されるようにレーザ光のスポラＹ７がビット６
に重なると、受光素子１２．１３の受光量は第４図（２
）で示されるようにいずれも小さくなり、その受光素子
１２．１３の出力レベルは第５図（１）およびｆ：ｔＳ
ｓ図（２）の範囲Ｂで示されるように小さい。
２）で示されるようにレーザ光のスポラＹ７がビット６
に重なると、受光素子１２．１３の受光量は第４図（２
）で示されるようにいずれも小さくなり、その受光素子
１２．１３の出力レベルは第５図（１）およびｆ：ｔＳ
ｓ図（２）の範囲Ｂで示されるように小さい。
光ディスク３がさらｌ二角変位して、ピッ）６の一部に
レーザ光のスポットマが照射されるようになったときに
は、第４図（３）で示されるように受光素子１２の受光
量は小さくなり、受光素子１３の受光量は大きくなる。
レーザ光のスポットマが照射されるようになったときに
は、第４図（３）で示されるように受光素子１２の受光
量は小さくなり、受光素子１３の受光量は大きくなる。
これによって第５図（１）および第５図（２）の［囲Ｃ
で示されるように、受光素子１２の出力レベルは小さい
ままであり、受光素子１２の出力レベルは大きくなる。
で示されるように、受光素子１２の出力レベルは小さい
ままであり、受光素子１２の出力レベルは大きくなる。
このようにして光ディスク３が第３図の矢符１４で示さ
れるように角変位するとき、受光素子１２．１３の出力
に位相差を生じ、これによって角変位の方向１４を判別
することかで・きる、また受光素子１２゜１３のいずれ
か少なくとも一方の出力を計数して、光ディスク３の角
変位量を判別することができる。
れるように角変位するとき、受光素子１２．１３の出力
に位相差を生じ、これによって角変位の方向１４を判別
することかで・きる、また受光素子１２゜１３のいずれ
か少なくとも一方の出力を計数して、光ディスク３の角
変位量を判別することができる。
第６図は、受光素子１２．１３に関連する電気的構成を
示すブロック図である。受光素子１２ 。
示すブロック図である。受光素子１２ 。
１３からの出力は、増幅回路１６．１７を介して角変位
方向判別回路１８に与乏られる。角変位方向判別回路１
８は前述のとおり、受光素子１２ 。
方向判別回路１８に与乏られる。角変位方向判別回路１
８は前述のとおり、受光素子１２ 。
１３の位相差に基づいて光ディスク３が角変位方向１４
に回転することを↑す別したとき、ライン１つから受光
素子１２の出力を導出しζアップダウンカウンタ２０を
アップカウントして計数させ、また角変位方向１４の逆
方向に光ディスク３が角変位したときには、ライン２１
を介して受光素子１２の出力を導出し、これによってカ
ウンタ２０はダウンカウントして計数する。こうしてカ
ウンタ２０の計数値は、光ディスク３の角変位位置を表
わす。
に回転することを↑す別したとき、ライン１つから受光
素子１２の出力を導出しζアップダウンカウンタ２０を
アップカウントして計数させ、また角変位方向１４の逆
方向に光ディスク３が角変位したときには、ライン２１
を介して受光素子１２の出力を導出し、これによってカ
ウンタ２０はダウンカウントして計数する。こうしてカ
ウンタ２０の計数値は、光ディスク３の角変位位置を表
わす。
効 果
以上のように本発明によれば、光ディスクとレーザ光と
を用いて物体め角変位位置を高精度で検出することがで
き、しかもその構成を小形化することができる。したが
ってたとえば産業用ロボットなどに関連して本発明を実
施することができ、用途が拡大される。このような光デ
ィスクとレーザ光源とピットからの反射光を受光する受
光素子とは、大量生産が可能であり、原価の低減が図ら
れる。
を用いて物体め角変位位置を高精度で検出することがで
き、しかもその構成を小形化することができる。したが
ってたとえば産業用ロボットなどに関連して本発明を実
施することができ、用途が拡大される。このような光デ
ィスクとレーザ光源とピットからの反射光を受光する受
光素子とは、大量生産が可能であり、原価の低減が図ら
れる。
第１図は本発明の一実施例の断面図、第２図は光ディス
ク３の平面図、第３図はピット６と光スボツ）７との関
連を示す平面図、第４図は一対の受光素子１２．１３の
受光量を簡略化して示す図、第５図は受光素子１２．１
３の出力波形図、第６図は受光素子１２．１３に関連す
る電気的構成を示すブロック図である。 ２・・・出力軸、３・・・光ディスク、４・・・検出手
段、５・・・トラック、６・・・ピット、７・・・スポ
ット、８・・・半導体レーザ光源、９，１１・・・レン
ズ、１０・・・反射光、１２．１３・・・受光素子、１
６．１７・・・増幅回路、１８・・・角変位方向判別回
路、２０・・・アップダウンカウンタ 代理人 弁理士 西教 圭一部 第３図 ｍ４ 図 第５図 第６図
ク３の平面図、第３図はピット６と光スボツ）７との関
連を示す平面図、第４図は一対の受光素子１２．１３の
受光量を簡略化して示す図、第５図は受光素子１２．１
３の出力波形図、第６図は受光素子１２．１３に関連す
る電気的構成を示すブロック図である。 ２・・・出力軸、３・・・光ディスク、４・・・検出手
段、５・・・トラック、６・・・ピット、７・・・スポ
ット、８・・・半導体レーザ光源、９，１１・・・レン
ズ、１０・・・反射光、１２．１３・・・受光素子、１
６．１７・・・増幅回路、１８・・・角変位方向判別回
路、２０・・・アップダウンカウンタ 代理人 弁理士 西教 圭一部 第３図 ｍ４ 図 第５図 第６図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 周方向に間隔をあけて形成された複数のピットを有し、
角変位を検出すべき物体に取付けられる光ディスクと、 ピットにレーザ光を照射するレーザ光源と、光ディスク
の周方向にずれた位置におけるピットからの反射光を受
光する一対の受光素子と、各受光素子の出力に基づいて
、光ディスクの角変位位置と、角変位方向との少なくと
もいずれかを判別する手段とを含む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 |
|---|---|---|---|
| JP62035407A JP2527728B2 (ja) | 1987-02-17 | 1987-02-17 | 光学式エンコ−ダ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62035407A JP2527728B2 (ja) | 1987-02-17 | 1987-02-17 | 光学式エンコ−ダ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63201520A true JPS63201520A (ja) | 1988-08-19 |
| JP2527728B2 JP2527728B2 (ja) | 1996-08-28 |
Family
ID=12441034
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62035407A Expired - Lifetime JP2527728B2 (ja) | 1987-02-17 | 1987-02-17 | 光学式エンコ−ダ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2527728B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007260080A (ja) * | 2006-03-28 | 2007-10-11 | Jms Co Ltd | 口腔内吸引具 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59195118A (ja) * | 1983-04-21 | 1984-11-06 | Mitsubishi Electric Corp | 光学式ロ−タリ−エンコ−ダ |
| JPS59224514A (ja) * | 1983-06-03 | 1984-12-17 | Mitsubishi Electric Corp | 光学式エンコ−ダ |
| JPS6390717A (ja) * | 1986-10-03 | 1988-04-21 | Sony Corp | 光学式エンコ−ダ |
-
1987
- 1987-02-17 JP JP62035407A patent/JP2527728B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59195118A (ja) * | 1983-04-21 | 1984-11-06 | Mitsubishi Electric Corp | 光学式ロ−タリ−エンコ−ダ |
| JPS59224514A (ja) * | 1983-06-03 | 1984-12-17 | Mitsubishi Electric Corp | 光学式エンコ−ダ |
| JPS6390717A (ja) * | 1986-10-03 | 1988-04-21 | Sony Corp | 光学式エンコ−ダ |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007260080A (ja) * | 2006-03-28 | 2007-10-11 | Jms Co Ltd | 口腔内吸引具 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2527728B2 (ja) | 1996-08-28 |
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