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JPH04130221A - Rotary encoder and apparatus using rotary encoder - Google Patents

Rotary encoder and apparatus using rotary encoder

Info

Publication number
JPH04130221A
JPH04130221A JP25228090A JP25228090A JPH04130221A JP H04130221 A JPH04130221 A JP H04130221A JP 25228090 A JP25228090 A JP 25228090A JP 25228090 A JP25228090 A JP 25228090A JP H04130221 A JPH04130221 A JP H04130221A
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JP
Japan
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scale
grating
light
area
cylindrical
Prior art date
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Granted
Application number
JP25228090A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2810521B2 (en
Inventor
Masahiko Igaki
正彦 井垣
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
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Priority to EP19900125118 priority patent/EP0439804B1/en
Priority to DE1990622571 priority patent/DE69022571T2/en
Publication of JPH04130221A publication Critical patent/JPH04130221A/en
Priority to US08/022,409 priority patent/US5323001A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2810521B2 publication Critical patent/JP2810521B2/en
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Abstract

PURPOSE:To obtain a simple, low-cost rotary encoder by using a diffraction grating which can be manufactured by plastic molding as the configuration of a cylindrical grating and has the composite function of two functions for an amplitude-type diffraction grating and for wavefront splitting. CONSTITUTION:A light emitting means is composed of a semiconductor laser 1 and a collimator lens system 2 which converts the divergent luminous flux from the laser into the approximately parallel luminous flux. A rotary optical scale 3 having a cylindrical grating part is rotated in either direction shown by arrows. The scale 3 comprises a light transmitting material, and at least the grating part has the light transmitting property. Many V grooves are aligned along the entire surface in the circumferential direction at an equal interval, and the grating part is formed. Photodetectors 4a, 4b, and 4c which are the light receiving means are arranged at the positions facing the light emitting means with the scale 3 in-between. The outputs of the photodetectos 4a - 4c are connected to a signal processing circuit 6. The signal processing circuit 6 has a pulse counting circuit, a rotating-direction judging circuit, a signal interpolating circuit and the like.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明はロータリーエンコーダに関し、特に円筒状の光
学スケールを用いた光学式のロータリーエンコーダに関
する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a rotary encoder, and more particularly to an optical rotary encoder using a cylindrical optical scale.

[従来の技術] 円筒状の光学スケールの回転量を測定するエンコーダの
一例として、本件出願人が特開昭63−8・1212号
公報で提案したロータリーエンコーダがある。このロー
タリーエンコーダは、第23図に示すようなスリット状
の格子が刻まれた円筒状の光学スケールの回転量を、簡
便な構成で比較的高い分解能で測定できる優れた方式で
ある0回転格子を円筒状とすることで、従来−数的な2
つの格子(回転格子と固定格子)の相対位置合わせが不
要なほか、回転軸の偏心による検出誤差のキャンセル効
果が得られるなど、高精度化と取付けの簡便性を実現す
る。この効果はスケールの内部(中空部)に結像光学系
を設け、この結像光学系によりスケールの側面の第一領
域の格子の像をスケールの回転軸に関して第一領域とは
反対側にある側面の第二領域の格子へ投影することによ
り達成される。
[Prior Art] As an example of an encoder for measuring the amount of rotation of a cylindrical optical scale, there is a rotary encoder proposed by the applicant of the present invention in Japanese Patent Application Laid-open No. 1212/1983. This rotary encoder uses a 0-rotation grating, which is an excellent method that can measure the amount of rotation of a cylindrical optical scale with a slit-like grating as shown in Figure 23, with a simple configuration and relatively high resolution. By making it cylindrical, conventional - numerical 2
In addition to eliminating the need for relative positioning of the two gratings (rotating grating and fixed grating), it also has the effect of canceling detection errors caused by eccentricity of the rotating shaft, achieving high accuracy and ease of installation. This effect is achieved by installing an imaging optical system inside the scale (hollow part), and using this imaging optical system, the image of the grating in the first area on the side of the scale is placed on the opposite side of the scale from the first area with respect to the axis of rotation of the scale. This is achieved by projecting onto the grid of the second area on the side.

一方、同様の円筒状の光学スケールを用いた別の形態の
エンコーダとして、本件出願人は特願平1−33922
1号にて、上述の結像光学系の代わりに格子のタルボ効
果とモアレ技術を組合わせた、所謂タルボ干渉の原理を
応用したロー タリーエンコーダを提案した。これによ
れば先の従来例の効果に加えて、装置全体の構成の簡略
化、小型化、低イナーシヤ化をより一層高めることでき
る。このエンコーダの構成及び測定原理を第24図及び
第25図を用いて以下説明する。
On the other hand, as another type of encoder using a similar cylindrical optical scale, the present applicant has filed Japanese Patent Application No. 1-33922.
In No. 1, we proposed a rotary encoder that applied the principle of so-called Talbot interference, which combines the Talbot effect of a grating and Moiré technology, instead of the above-mentioned imaging optical system. According to this, in addition to the effects of the prior art example described above, it is possible to further improve the simplification, miniaturization, and low inertia of the entire device configuration. The configuration and measurement principle of this encoder will be explained below using FIGS. 24 and 25.

′s24図において、半導体レーザ1からの光束はコリ
メータレンズ系2により平行光束に変換され、この平行
光束でスケール3の第一領域31を照明する。この平行
光束は第一領域31の格子で回折され、第一領域31の
格子から0次、±1次、±2次といった回折光が生じ、
0次光及び±1次回折光の2つ若しくは3つの光束同士
の干渉により、領域31の格子のフーリエ像が、スケー
ル3の第二領域32の格子へ投影される。このフーリエ
像の明暗のピッチは、第一領域31の格子のピッチPと
等しくなる。又、前述のようにこのフーリエ像は湾曲す
るが、この湾曲は第二領域32の曲面に沿って生じてお
り、測定精度には大きな影響はない。
In FIG. This parallel light beam is diffracted by the grating in the first region 31, and diffracted lights such as 0th order, ±1st order, ±2nd order are generated from the grating in the first region 31,
The Fourier image of the grating in the area 31 is projected onto the grating in the second area 32 of the scale 3 due to interference between two or three beams of the 0th-order light and the ±1st-order diffracted light. The pitch of brightness and darkness of this Fourier image is equal to the pitch P of the grating in the first region 31. Further, as described above, this Fourier image is curved, but this curvature occurs along the curved surface of the second region 32, and does not have a large effect on measurement accuracy.

ここで第25図に示すように、スケール3が矢印100
方向(反時計廻り方向)に回転しているとすると、フー
リエ像は矢印110方向(時計廻り方向)に移動する。
Here, as shown in FIG. 25, scale 3 is indicated by arrow 100.
If the Fourier image is rotated in the direction (counterclockwise), the Fourier image moves in the direction of arrow 110 (clockwise).

この時、フーリエ像が投影されている領域32の格子は
、矢印100方向へ移動している。シたがってスケール
3が角度θ回転した時のフーリエ像と領域32の格子間
の相対角度変化は2θとなり、格子ピッチの2倍の分解
能で回転角の測定が行なえる。
At this time, the grid of the area 32 on which the Fourier image is projected is moving in the direction of the arrow 100. Therefore, when the scale 3 is rotated by an angle θ, the relative angle change between the Fourier image and the grating in the region 32 is 2θ, and the rotation angle can be measured with a resolution twice the grating pitch.

第二領域32の21格子は領域31の格子のフーリエ像
で照明され、両者の重ね合わせによってモアレ縞が生じ
、領域32の格子−を通過した明暗光が、フォトディテ
クタ”4の受光面40に入射する。フォトディテクタ4
は受光した光を電気信号に変換し、この信号に基づいて
スケール3の回転角が測定される。このロータリーエン
コーダでは、前述のようにスケール3が角度θ回転する
ときに、領域31の格子のフーリエ像と領域32の格子
゛が相対的に角度200回転るから、スケール3のスリ
ット3の総数がnであれば、スケール3の1回転当り、
光電変換素子4から2n個の正弦波パルスが出力される
。回転角の測定はこの正弦波パルスを順次“計数するこ
とにより行なわれる。
The 21 gratings in the second region 32 are illuminated by the Fourier image of the grating in the region 31, and the superimposition of the two produces moiré fringes, and the bright and dark light that has passed through the grating in the region 32 enters the light receiving surface 40 of the photodetector "4". Photodetector 4
converts the received light into an electrical signal, and the rotation angle of the scale 3 is measured based on this signal. In this rotary encoder, when the scale 3 rotates by an angle θ as described above, the Fourier image of the grating in the area 31 and the grating in the area 32 rotate by an angle of 200 relative to each other, so the total number of slits 3 in the scale 3 is If n, per revolution of scale 3,
2n sine wave pulses are output from the photoelectric conversion element 4. The rotation angle is measured by sequentially counting these sinusoidal pulses.

[発明が解決しようとしている課1!]しかしながら、
上記従来のロータリーエンコーダでは、振幅型回折格子
や位相型回折格子などの円筒格子が用いられているが、
これらは高精度でしかも生産性の良いものは得られにく
い。
[Lesson 1 that the invention is trying to solve! ]however,
In the conventional rotary encoder mentioned above, cylindrical gratings such as amplitude type diffraction gratings and phase type diffraction gratings are used.
It is difficult to obtain these with high precision and good productivity.

又、一般にロータリーエンコーダの信号出力は、回転方
向の判゛別や高分解能化のための内挿処置を行なうため
に、90’位相差を有する2相出力信号を取出している
が、上記の振幅型回折格子あるいは位相型回折格子では
、その構造上、単純には複相の出力信号を得ることがで
きない、したがって円筒型回折格子において複相の出力
信号を得るためには何らかの工夫が必要である。
Generally, the signal output of a rotary encoder is a two-phase output signal having a 90' phase difference in order to discriminate the rotational direction and perform interpolation for high resolution. Due to their structure, it is not possible to simply obtain a multi-phase output signal with a cylindrical diffraction grating or a phase-type diffraction grating.Therefore, some kind of ingenuity is required to obtain a multi-phase output signal with a cylindrical diffraction grating. .

[発明の目的] 本発明はより簡単で安価なロータリーエンコーダ及びこ
れを用いた装置の提供を目的とする。
[Object of the Invention] An object of the present invention is to provide a simpler and cheaper rotary encoder and a device using the same.

[課゛題を解決するための手段] 本発明によれば、エンコーダに使用する円筒格子の形態
として、従来の振幅型回折格子あるいは位相型回折格子
とは異なる、複合的機能を有する新規な回折格子を用い
ることにより前記課題を解決するものである。ここでい
う複合的機能とは主に次の2つの機能を意味する。(1
)振幅型回折格子としての機能、(2)波面分割機能(
位相差信号の発生機能) より具体的には、円筒状のスケールの格子部が透光性を
有し、該格子部はスケールの内側面の円周方向に沿って
、入射光線に対する傾斜面を有する凹凸を等間隔に配列
して形成した光学スケールを用いることにより、前記2
つの機能を達成する。
[Means for Solving the Problems] According to the present invention, as a form of a cylindrical grating used in an encoder, a novel diffraction grating having multiple functions, which is different from the conventional amplitude type diffraction grating or phase type diffraction grating, is used. The above problem is solved by using a grid. The complex function here mainly means the following two functions. (1
) function as an amplitude type diffraction grating, (2) wavefront splitting function (
Phase difference signal generation function) More specifically, the grating part of the cylindrical scale has translucency, and the grating part has an inclined surface with respect to the incident light along the circumferential direction of the inner surface of the scale. By using an optical scale formed by arranging concavities and convexities at equal intervals,
achieve one function.

[実施例] 以下、本発明の実施例を図面を用いて詳細に説明する。[Example] Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

第1図(A)は本発明の一実施例の構成図である。同図
において、1は半導体レーザであり、波長λ(=780
nm)の可干渉性光束を発生する。2は半導体レーザ1
からの発散光束を略平行光束に変換するコリメータレン
ズ系であり、半導体レーザ1とコリメータレンズ系2と
で光照射手段が構成される。3は円筒状の格子部を有す
る回転光学スケールであり、矢印に示すいずれかの方向
に回転する。′!J2図はこのスケール3の斜視図であ
る。スケール3は透光性の光学材料より数個のV溝が等
間隔に並んで格子部を形成している。第1図(A)に戻
り、スケール3を挟んで光照射手段と対向する位置には
、受光手段であるフォトディテクタ4a; 4b、4c
が配置されている。そして各フォトディテクタの出力は
信号処理回路6に接続されている。信号処理回路はパル
スのカウント回路、回転方・向の判別回路、信号内挿処
理回路などを有する。
FIG. 1(A) is a block diagram of an embodiment of the present invention. In the figure, 1 is a semiconductor laser with a wavelength λ (=780
generates a coherent light beam of 10 nm). 2 is semiconductor laser 1
The semiconductor laser 1 and the collimator lens system 2 constitute a light irradiation means. 3 is a rotating optical scale having a cylindrical grating section, which rotates in either direction shown by the arrow. ′! Figure J2 is a perspective view of this scale 3. The scale 3 is made of a translucent optical material and has several V-grooves lined up at equal intervals to form a lattice portion. Returning to FIG. 1(A), at positions facing the light irradiation means with the scale 3 in between, there are photodetectors 4a, 4b, 4c, which are light receiving means.
is located. The output of each photodetector is connected to a signal processing circuit 6. The signal processing circuit includes a pulse counting circuit, a rotation direction/direction discrimination circuit, a signal interpolation processing circuit, and the like.

駆動軸の回転量等を検出するための光学スケールとして
使用される。′t%4図乃至′f%8図にスケール3の
取付方法のいくつかのバリエーションを示す、いずれも
スケール3は回転駆動軸5とは直接嵌合によって取付け
られ、回転検出の目盛りとなる格子面と嵌合部の同軸度
及び表金精度を高い精度に保つことができる。特に′s
8図の形態は格子が形成される円筒内部が密閉されて−
いるので、格子部へのゴミや油等の付着が無く、防塵能
力が非常に高いという利点を有している。
It is used as an optical scale to detect the amount of rotation of the drive shaft. Figures ``t%4'' to ``f%8'' show several variations of how to attach the scale 3. In each case, the scale 3 is attached by direct fitting to the rotary drive shaft 5, and has a grating that serves as a scale for rotation detection. The coaxiality of the surface and the fitting part and the precision of the surface metal can be maintained at high precision. Especially's
In the form shown in Figure 8, the inside of the cylinder in which the lattice is formed is sealed.
Therefore, there is no adhesion of dust, oil, etc. to the grating section, and it has the advantage of very high dustproof ability.

第3図はスケール3の格子部の詳細図であり、■溝部と
平面部が交互に配列されて格子を形成している0円筒内
側面にV溝を等間隔にn個、円周方向にピッチP (r
ad)で配列しくnxP=2πrad)、V溝幅は34
P(rad)、又、■溝を形成する2つの平面は各々I
P(rad)の幅を有し、各々の傾斜面はV溝の底部と
中心とを結ぶ直線に対し各々臨界角以上、本実施例では
θ;45@で傾いている。
Figure 3 is a detailed view of the lattice part of scale 3, and shows n V-grooves arranged at equal intervals on the inner surface of the cylinder, in which grooves and flat parts are alternately arranged to form a lattice. Pitch P (r
ad), and the V groove width is 34.
P (rad), and ■ The two planes forming the groove are each I
It has a width of P (rad), and each inclined surface is inclined at an angle of at least a critical angle, which in this example is θ; 45@, with respect to a straight line connecting the bottom and center of the V-groove.

スケール3の第一領域31の格子と第二領域32の格子
の、光軸に沿った間隔d(スケール内側の直径)は、本
実施例では格子ピッチがP、波長がλとして、 d=N−P”/λ (N=3) P=πd / n   (nはスリットの総数)を満た
すように設定されている。このようにスケール3の直径
dを設定することにより、スケール3の中空部に結像光
学系を設けることなく、スケール3の側面の第一領域3
1の格子の像を直接第二領域32の格子へ投影できる。
The distance d (diameter inside the scale) between the grating in the first area 31 and the grating in the second area 32 of the scale 3 along the optical axis is d=N in this example, where the grating pitch is P and the wavelength is λ. -P"/λ (N=3) P=πd/n (n is the total number of slits). By setting the diameter d of the scale 3 in this way, the hollow part of the scale 3 The first region 3 on the side surface of the scale 3 is
The image of the first grating can be directly projected onto the grating of the second area 32.

ここで投影される格子像はフーリエ像と呼ばれるもので
あり、光回折現象に伴う格子の自己結像作用により生じ
る0本実施例のスケール3は円筒状を成しているため、
フーリエ像が多少湾曲してコントラストが低下する傾向
があるが、以下に示す条件を満たすように光照射手段(
1,2)とスケール3を構成すれば実用上問題は無い。
The grating image projected here is called a Fourier image, and is generated by the self-imaging effect of the grating due to the optical diffraction phenomenon.Since the scale 3 in this embodiment has a cylindrical shape,
Although the Fourier image tends to be somewhat curved and the contrast decreases, the light irradiation means (
1, 2) and scale 3, there will be no practical problem.

(N−号)P2/λ<d<(N十属)P2/λ(Nは自
然数) P=πd / n (nはスリットの総数) なお、本実施例ではスケール3の材質をプラスチックと
し、射出成型もしくは圧縮成型等の製法によって作成す
るため大量生産に好適である。
(No.N) P2/λ<d<(N tens) P2/λ (N is a natural number) P=πd/n (n is the total number of slits) In this example, the material of scale 3 is plastic, It is suitable for mass production because it is produced by a manufacturing method such as injection molding or compression molding.

すなわち従来のフォトリソプロセスを用いた加工方法に
較べ極めて低コストに提供することができる。
That is, it can be provided at an extremely low cost compared to a processing method using a conventional photolithography process.

又、本実施例の構成のエンコーダは、外部環境温度変化
があると、スケールの直径d1格子ピッチP1半導体レ
ーザの波長λがそれぞれ僅かに変化し、それによってフ
ーリエ像の結像位置と格子面との相対的な位置ズレが生
じて検出信号のS/Nの低下の要因となる畏れがある6
例えば高温になるとスケールの直径dが増大し、それに
伴って格子のピッチPの値も増大し、更には波長λは長
波長側にシフトする。この時、フーリエ像の位置りはL
−N−P2/λの式からp2 /λの割合で変化するこ
とになる。そこで温度変化によるスケールの直径dの変
化量(Δd)とフーリエ像の移動量(ΔL)がなるべく
近くなるようにスケールの材質及び半導体レーザの特性
を選ぶことにより、格子面の位置とフーリエ像の結像位
置の相対的な位置ズレを少なくすることができ、外部温
度変化が生じても検出信号のS/Nの劣化が少なくなる
。本実施例で使用する波長780nmの半導体レーザは
50℃の温度変化に対し10nm程度の波長変動が起き
るが、スケールの材質としては熱膨張率の比較的大きい
ものを採用することが好ましく、本実施例においてはス
ケール3の材質をプラスチック(n−1,49のアクリ
ル樹脂)とした、これはガラス等に比べると熱膨張率が
大きいため、温度変動による出力信号のS/Hの低下が
より少ないという利点を有し、低コストで提供できると
いう利点と合わせて考えると、本実施例のエンコーダの
スケールの材質としては非常に通している。
In addition, in the encoder having the configuration of this embodiment, when there is a change in the external environmental temperature, the scale diameter d1, the grating pitch P1, the wavelength λ of the semiconductor laser change slightly, and the image formation position of the Fourier image and the grating plane change accordingly. There is a risk that relative positional deviation may occur and cause a decrease in the S/N of the detection signal6.
For example, when the temperature increases, the diameter d of the scale increases, the value of the pitch P of the grating increases accordingly, and the wavelength λ shifts to the longer wavelength side. At this time, the position of the Fourier image is L
From the equation -N-P2/λ, it changes at the rate of p2/λ. Therefore, by selecting the material of the scale and the characteristics of the semiconductor laser so that the amount of change in the diameter d of the scale (Δd) due to temperature change and the amount of movement of the Fourier image (ΔL) are as close as possible, it is possible to change the position of the lattice plane and the Fourier image. Relative positional deviation of the imaging position can be reduced, and even if external temperature changes occur, the S/N ratio of the detection signal is less likely to deteriorate. The semiconductor laser with a wavelength of 780 nm used in this example has a wavelength fluctuation of about 10 nm in response to a temperature change of 50°C, but it is preferable to use a material with a relatively large coefficient of thermal expansion as the material for the scale. In the example, the material of scale 3 is plastic (n-1, 49 acrylic resin), which has a higher coefficient of thermal expansion than glass etc., so the S/H of the output signal decreases less due to temperature fluctuations. Considering this advantage together with the advantage that it can be provided at low cost, it is a very suitable material for the scale of the encoder of this embodiment.

さて次に第1図(A)(B)(C)を用いて本実施例の
測定原理について説明する。
Next, the measurement principle of this embodiment will be explained using FIGS. 1(A), 1(B), and 1(C).

半導体レーザ1からの光束はコリメータレンズ系2の位
置を調整して収束先に変換され、この収束光束をスケー
ル3の第一領域31に入射させる。ここで収束光とした
理由は、スケール3の側面部は外側面と内側面の曲率差
により凹レンズ相当の屈折力を有するためであり、凹レ
ンズ作用によってスケール3内に進入した光はほぼ平行
光になる。
The light beam from the semiconductor laser 1 is converted into a converging destination by adjusting the position of the collimator lens system 2, and this convergent light beam is made incident on the first region 31 of the scale 3. The reason for using convergent light here is that the side surface of the scale 3 has a refractive power equivalent to that of a concave lens due to the difference in curvature between the outer and inner surfaces, and the light that enters the scale 3 becomes almost parallel light due to the concave lens action. Become.

この収束光束は、第一領域の格子部において第1図(B
)に示すように、格子部30aに到達した光線は30a
面を通過して円筒内に進む、又、格子部30b−1面に
到達した光線は、傾斜面が臨界角以上に設定されている
ので、図に示したように全反射して30b−2面に向け
られ、30b−2面でも全反射することになるので、結
局30b−1面へ到達した光線は、回転体内部に進入す
ること無くほぼ入射方向に戻されることになる。同様に
30b−2面に到達した光線も全反射を繰り返して戻さ
れる。従って第一領域31においてV溝を形成する2つ
の傾斜面30b−1,30b−2の範囲に到達する光束
は、円筒内に進入することなく反射され、30a部に到
達した光線のみが円筒内部に進むことになる。すなわち
、第一領域31においてV溝型回折格子は透過型の振幅
格子と同様の作用を有することになる。
This convergent light beam is transmitted to the grating portion of the first region as shown in Fig. 1 (B
), the light beam reaching the grating part 30a is 30a
Since the inclined surface is set at a critical angle or more, the light beam that passes through the surface and enters the cylinder, and reaches the grating section 30b-1 surface, is totally reflected as shown in the figure and reaches the grating section 30b-2. Since the light beam is directed toward the surface and is also totally reflected on the surface 30b-2, the light beam that reaches the surface 30b-1 is returned almost to the direction of incidence without entering the interior of the rotating body. Similarly, the light beam reaching the surface 30b-2 undergoes total internal reflection and is returned. Therefore, the light beam that reaches the range of the two inclined surfaces 30b-1 and 30b-2 forming the V groove in the first region 31 is reflected without entering the cylinder, and only the light beam that reaches the portion 30a is inside the cylinder. will proceed to. That is, in the first region 31, the V-groove diffraction grating has the same effect as a transmission type amplitude grating.

この第一領域31の格子部で光束は回折され、格子の作
用により0次、±1次、±2次・・・・の回折光が生じ
、0次光及び±1次光の2つ若しくは3つの光束同士の
干渉の結果、第一領域31の格子のフーリエ像がスケー
ル3の内部に結像される。フーリエ像は格子面より後方
に距離りを基本としてその整数倍の位置に繰り返し結像
される。
The light beam is diffracted by the grating portion of the first region 31, and 0th-order, ±1st-order, ±2nd-order, etc. diffracted light is generated due to the action of the grating, and two or As a result of the interference between the three light beams, a Fourier image of the grating in the first region 31 is formed inside the scale 3 . Fourier images are repeatedly formed at positions that are integral multiples of the distance behind the lattice plane.

本実施例においては3番目(N−3)のフーリエ像が第
二領域32の格子面上に結像されるように、光源波長λ
、格子ピッチP1コリメータレンズ系2の位置が設定さ
れている。このフーリエ像の明暗ピッチは第一領域31
及び第二領域32の格子ピッチPと等しくなる。
In this embodiment, the light source wavelength λ
, the grating pitch P1 and the position of the collimator lens system 2 are set. The brightness pitch of this Fourier image is the first region 31
and the grating pitch P of the second region 32.

第二領域32において面30aに入射した光線は、第1
図(C)のようにほぼ光線が垂直入射するため直線透過
してフォトディテクタ4cに到達する。又、V溝面を形
成する2つの傾斜面3゜b−を及び30b−2に到達し
た光線は、各々の面にほぼ45°の入射角をもって入射
するためそれぞれ異なる方向に大きく屈折して各々ディ
テクタ4a及び4bに到達する。このように第二領域に
おいては、入射光束に対して異なる方向に傾斜した2つ
の傾斜面、及びV溝とV溝の間の平面の合計3種の傾き
方向の異なる面により、光束は3つの方向に別れて進み
、各々の面に対応した位置に設けられた各4a、4b、
4Cの各フォトディテクタに到達することになる。すな
わち第二領域32においてV溝格子は光波波面分割素子
として機能することになる。
The light beam incident on the surface 30a in the second region 32 is
As shown in Figure (C), since the light rays are almost perpendicularly incident, they are transmitted in a straight line and reach the photodetector 4c. Furthermore, since the light rays that reach the two inclined surfaces 3°b- and 30b-2 forming the V-groove surface are incident on each surface at an incident angle of approximately 45°, they are largely refracted in different directions, and each It reaches detectors 4a and 4b. In this way, in the second region, the luminous flux is divided into three types by a total of three types of surfaces with different inclination directions: two inclined surfaces inclined in different directions with respect to the incident light beam, and a plane between the V grooves. 4a, 4b, which are separated in different directions and set up at positions corresponding to each surface.
It will reach each photodetector of 4C. That is, in the second region 32, the V-groove grating functions as a lightwave wavefront splitting element.

以上のように本実施例のスケールは、第一領域31にお
いては振幅型回折格子としての機能を、又、第二領域に
おいては2相検出のための波面分割素子としての機能の
、2つの機能を有することを特徴とする。
As described above, the scale of this embodiment has two functions: the first region 31 functions as an amplitude diffraction grating, and the second region functions as a wavefront splitting element for two-phase detection. It is characterized by having the following.

ここでスケール3が回転した場合の各フォトディテクタ
4a、4b、4cで検出される光量の変化について以下
説明する。ここではスケール3が反時計廻り方向に回転
した場合を想定する。
Here, changes in the amount of light detected by each of the photodetectors 4a, 4b, and 4c when the scale 3 rotates will be described below. Here, it is assumed that the scale 3 rotates counterclockwise.

′!J9図は第二領域32に格子ピッチPと等しい周期
の明暗の格子像が重ね合わされる様子を示した図である
。この場合、明暗の格子像の明部が30a部と重なり合
った状態になり、光束は30aを透過しフォトディテク
タ4Cに光束は集中する。′s10図は先の′s9図の
状態から回折格子が反時計廻り方向(100の方向)に
1/8P回転した時の状態を表わしており、この場合、
明暗格子像は110方向に移動する。この時、光束は一
部30a部を透過し、残る光束は30b−2に到達する
。従って第二領域32に入射した光束の内、1/2がフ
ォトディテクタ4cに入射し、残りの1/2の光束がフ
ォトディテクタ4aに入射することになる。
′! FIG. J9 is a diagram showing how bright and dark grating images with a period equal to the grating pitch P are superimposed on the second region 32. In this case, the bright portion of the bright and dark grating image overlaps with the portion 30a, and the light beam passes through 30a and is concentrated on the photodetector 4C. 's10 diagram shows the state when the diffraction grating is rotated by 1/8P in the counterclockwise direction (100 direction) from the state of the previous 's9 diagram. In this case,
The bright and dark grid image moves in 110 directions. At this time, a portion of the light beam passes through the portion 30a, and the remaining light beam reaches 30b-2. Therefore, 1/2 of the luminous flux incident on the second region 32 will be incident on the photodetector 4c, and the remaining 1/2 of the luminous flux will be incident on the photodetector 4a.

以上のように、格子の位置とフーリエ像の位置の相対的
変位に応じ、各フォトディテクタに入射する光量バラン
スが変化し、その結果、スケール3が反時計廻りに回転
したとすると、第11図(A)に示すような格子の回転
に伴う光量変化が得られる。ここで横軸は円筒格子の回
転量、縦軸は受光光量である。信号a、b、cはそれぞ
れフォトディテクタ4a、4b、4cに対応している。
As mentioned above, if the balance of the amount of light incident on each photodetector changes according to the relative displacement between the position of the grating and the position of the Fourier image, and as a result, the scale 3 rotates counterclockwise, as shown in Fig. 11 ( As shown in A), a change in the amount of light due to the rotation of the grating is obtained. Here, the horizontal axis is the amount of rotation of the cylindrical grating, and the vertical axis is the amount of received light. Signals a, b, and c correspond to photodetectors 4a, 4b, and 4c, respectively.

なお、逆にスケール3が時計廻りに回転した場合は、a
は4b、bは4a、cは4Cの出力となる。この違いに
よって回転方向を判別することができる。なお、第11
図(A)はフーリエ像のコントラストが非常に高く理想
に近い場合の理論的な光量変化の様子を示したものであ
り、実際にはフーリエ像のコントラストがもつと低いた
め、第11図(B)のように各光量は略正弦波状に変化
する。
Conversely, if scale 3 rotates clockwise, a
is the output of 4b, b is the output of 4a, and c is the output of 4C. This difference allows the direction of rotation to be determined. In addition, the 11th
Figure (A) shows the theoretical light intensity change when the contrast of the Fourier image is very high and close to ideal. ), the amount of light changes approximately sinusoidally.

次にこれらの信号を基になされる信号処理回路6内での
電気処理について具体的に説明する。
Next, electrical processing within the signal processing circuit 6 based on these signals will be specifically explained.

第13図は信号処理回路の一例である。格子がP(ra
d)回転した時、2周期の正弦波状の出力波形となり、
特にこの場合、aとbとの位相関係が90°位相差とな
るため、出力信号a、bのみを用い、これらをコンパレ
ータ回路を通し、第12図(A)のような矩形波化し、
更に各矩形波の立上り、立下り部でパルス信号を得るこ
とにより第12図(B)のようにP (rad)の回転
角で8パルス得ることが可能となる。したがって1回転
中の格子数をnとすれば、8 n P / Rの回転角
度信号が検出可能となる。なおこの場合は、信号Cは必
要無いので、装置構成を先の第1図(A)においてフォ
トディテクタ4cを除いた形態としても良い。
FIG. 13 shows an example of a signal processing circuit. The lattice is P(ra
d) When rotated, the output waveform is a two-cycle sine wave,
Particularly in this case, since the phase relationship between a and b is 90°, only the output signals a and b are used, and they are passed through a comparator circuit and converted into a rectangular wave as shown in FIG. 12 (A).
Further, by obtaining pulse signals at the rising and falling portions of each rectangular wave, it is possible to obtain 8 pulses at a rotation angle of P (rad) as shown in FIG. 12(B). Therefore, if the number of gratings in one rotation is n, rotation angle signals of 8 n P / R can be detected. In this case, since the signal C is not necessary, the device configuration may be the same as that shown in FIG. 1A except that the photodetector 4c is removed.

さて上記方式では90”の位相差を持つ信号a、bのみ
を用いており、基本的には信号Cは不要であるが、信号
Cを利用することで更に精度を高めることができる。以
下、その方式につい、て説明する。
Now, in the above method, only signals a and b with a phase difference of 90'' are used, and signal C is basically unnecessary, but the accuracy can be further improved by using signal C. Below, The method will be explained below.

■溝幅は理想的には正確にHPであるが、実際には加工
の精度等により理想値に対して僅かにずれてしまう場合
がある。すると出力信号も理想値とはならず信号a、b
の位相差は正確に90” とはならず1.最終的に得ら
れるパルスの精度劣化となってしまう。′s14図はこ
の場合の出力波形を説明する図である。
■Ideally, the groove width is exactly HP, but in reality it may deviate slightly from the ideal value due to processing accuracy, etc. Then, the output signal is not the ideal value, and the signals a and b
The phase difference will not be exactly 90'' and the accuracy of the finally obtained pulse will deteriorate. Figure 's14 is a diagram explaining the output waveform in this case.

今、仮に使用する円筒格子めV溝幅が360゜全周に渡
りHpよりも広めに加工されているとすると、信号a、
b間の位相差は90”よりも若干大きくなり、第14図
(A)のような関係となる。
Now, suppose that the width of the V-groove in the cylindrical lattice used is machined to be wider than Hp over the entire 360° circumference, then signal a,
The phase difference between B and B is slightly larger than 90'', resulting in a relationship as shown in FIG. 14(A).

そこで第15図のような回路構成をとり、フォトディテ
クタ4cの出力信号を用いて信号aとC1信号すとCと
の差動出力をそれぞれ得て、第14図(B)のように新
たにC1、C2の2つの信号を作り出す、この回゛路で
c、b、aの各信号の振幅ゲインを適宜調整すれば、合
成信号C1、C2の位相差を正確に90#にすることが
できる。この2つの信号C1,C2を使って回転方向判
別や内挿処゛理を行なうことができる。このようにして
フォトディテクタ4cの出力゛を利用することによって
、格子の製造精度を補償して高精度な回転検出を行なう
ことができる。
Therefore, a circuit configuration as shown in FIG. 15 is adopted, and the output signal of the photodetector 4c is used to obtain the differential output of the signal a, the C1 signal, and the C1 signal, respectively, and a new C1 signal as shown in FIG. 14(B) is obtained. , C2. By appropriately adjusting the amplitude gains of the c, b, and a signals in this circuit, the phase difference between the composite signals C1 and C2 can be set to exactly 90#. These two signals C1 and C2 can be used to determine the rotational direction and perform interpolation processing. By utilizing the output of the photodetector 4c in this manner, it is possible to compensate for the manufacturing precision of the grating and perform highly accurate rotation detection.

次に更なる高精度化が可能な別の実施例を示す0本実施
例では格子の形態を第16図に示すように、溝形状のV
溝幅を格子ピッチPの2/3Pとする。第17図(A)
はこの時のフォトディテクタ4a、4b、4cの出力信
号a、b、cの理論的な波形、第17図(B)は実際に
得られる波形を示したものであ、る、この場合には、は
ぼ振幅レベルの揃った120°位相差を有する3相出力
信号が得られる11本実施例ではこれらの3相出力信号
を用いて高分解能化を達成するものである。
Next, we will show another embodiment that can achieve even higher precision. In this embodiment, the grating has a groove-shaped V shape as shown in FIG.
The groove width is set to 2/3P of the grating pitch P. Figure 17 (A)
are the theoretical waveforms of the output signals a, b, and c of the photodetectors 4a, 4b, and 4c at this time, and FIG. 17(B) shows the actually obtained waveforms.In this case, In this embodiment, three-phase output signals having a 120° phase difference with uniform amplitude levels are obtained.High resolution is achieved using these three-phase output signals.

具体的には、′s19図の信号処理回路を用いて、3相
の信号を各々コンパレータを通して第18図(A)のよ
うに矩形波化し、さらに第18図(B)のごとくパルス
化す、る。こうして円筒格子がP (rad)回転する
と12パルス得られることになる。従って格子数をnと
すれば、12nP/Rの回転角信号が得られる。先の2
相信号を利用した形態では4倍パルス化であったのに対
し、3相信−号を用いた本形態によれば更に高精度な6
倍パルス化が可能となる。
Specifically, using the signal processing circuit shown in Figure 19, the three-phase signals are converted into rectangular waves as shown in Figure 18 (A) through comparators, and then pulsed as shown in Figure 18 (B). . Thus, when the cylindrical grating is rotated by P (rad), 12 pulses are obtained. Therefore, if the number of gratings is n, a rotation angle signal of 12nP/R can be obtained. first two
In contrast to the 4-fold pulse in the form using phase signals, the present form using 3-phase signals provides 6-fold pulses with even higher precision.
Double pulsing becomes possible.

なお、これまで説明してきた実施例ではV溝を等間隔で
配列して凹凸の格子部を形成したが、変形例として第2
0図(A)のようにV字状の山型と平面部の交互の配列
として凹凸を形成しても良い。あるいは第20図(B)
のよう凹凸形状としても良い。さらには各々の凹凸の格
子を曲面によって形成しても良い。又、凹凸の形状は必
ずしも対称形である必要はなく非対称形状であっても良
い。いずれにしても入射光線に対する傾斜面を有する凹
凸を等間隔で配列して格子部を形成し、振幅型回折格子
としての機能と波面分割の機能を有するようなスケール
であれば使用可能である。
In the embodiments described so far, the V-grooves are arranged at regular intervals to form an uneven lattice part, but as a modification, the second
As shown in FIG. 0 (A), the unevenness may be formed as an alternating array of V-shaped chevrons and flat parts. Or Figure 20 (B)
It is also possible to have an uneven shape as shown in FIG. Furthermore, each uneven grid may be formed by a curved surface. Moreover, the shape of the unevenness does not necessarily have to be symmetrical, and may be asymmetrical. In any case, any scale can be used as long as it has a grating section formed by arranging concavities and convexities having sloped surfaces with respect to the incident light beam at equal intervals, and has the function of an amplitude type diffraction grating and the function of wavefront division.

又、これまでの実施例は複数のフォトディテクタによっ
て複相信号を取出したが、単相で良いのであれば、第1
図(A)においてフォトディテクタ4cの一つだけを設
ければ事足りる。
In addition, in the previous embodiments, multi-phase signals were obtained using a plurality of photodetectors, but if a single phase is sufficient, the first
In Figure (A), it is sufficient to provide only one photodetector 4c.

更には以上は、所謂タルボ干渉の原理を用いたロータリ
ーエンコーダの実施例であったが、これには限らず、特
開昭63−81212号公報に示されるような、内部に
結像光学系を有する構成のエンコーダに上記光学スケー
ルを用いても良い。
Furthermore, although the above embodiments are examples of rotary encoders that use the principle of so-called Talbot interference, the present invention is not limited to this. The above optical scale may be used in an encoder having the following configuration.

この場合も低コスト化、小型化、高精度化の効果が得ら
れる。
In this case as well, the effects of lower cost, smaller size, and higher precision can be obtained.

又、本発明で使用でざる光源は半導体レーザには限らず
、例えば点光源LEDであっても良い。
Further, the light source that is not used in the present invention is not limited to a semiconductor laser, but may be a point light source LED, for example.

半導体レーザに比べて安価なLEDを使用することによ
って更−なる低コスト化を進めることができる。
By using LEDs, which are cheaper than semiconductor lasers, it is possible to further reduce costs.

さて第21図は、上記エンコーダの使用例であり、モー
タの回転出力部にエンコーダを取付けて一体化したモー
タエンコーダの構成図である。′$21図(A)は上面
図、第21図(B)は組み立ての様子を示す側面図、第
21図(C)は完−成したモータエンコーダの側面図で
ある。まず、先の第4図乃至第8図のいずれかの形態で
、スケール3をモータ300の後端側の回転軸5に取付
ける。それに対し半導体レーザ1、コリメータレンズ2
、レンズホルダ2′ フォトディテクタ4をの各部材を
一体化した検出ヘッドユニット120をかぶせ、この検
出ヘッドユニット120の嵌合部Zと、モータ300の
ケース後端の嵌合部Z′とを嵌合結合して第21図(C
)のように一体化する。
Now, FIG. 21 shows an example of the use of the above-mentioned encoder, and is a block diagram of a motor encoder in which the encoder is attached to the rotational output section of the motor and integrated. 21(A) is a top view, FIG. 21(B) is a side view showing the state of assembly, and FIG. 21(C) is a side view of the completed motor encoder. First, the scale 3 is attached to the rotating shaft 5 on the rear end side of the motor 300 in one of the forms shown in FIGS. 4 to 8 above. On the other hand, semiconductor laser 1, collimator lens 2
, the lens holder 2', and the photodetector 4 are covered with a detection head unit 120 that integrates each member, and the fitting part Z of this detection head unit 120 and the fitting part Z' of the rear end of the case of the motor 300 are fitted. Figure 21 (C
) to integrate.

このようにモータの回転出力部に直接回転スケールを取
付け、それを読取る検出ヘッドユニットをモータケ−又
と一体化したため、簡単な構成でアライメントの容易な
モータエンコーダが達成できる。又、回転スケールと検
出ヘッドユニットを分離構造とすることによって組み立
ての簡便さを達成できる。
As described above, since the rotation scale is directly attached to the rotation output part of the motor and the detection head unit for reading it is integrated with the motor case, a motor encoder with a simple configuration and easy alignment can be achieved. Furthermore, by making the rotary scale and the detection head unit separate structures, it is possible to simplify assembly.

又、第22図は上記エンコーダを使用したシステムの一
例を示すもので、ロータリーエンコーダを有する駆動シ
ステムのシステム構成図である。
Further, FIG. 22 shows an example of a system using the above encoder, and is a system configuration diagram of a drive system having a rotary encoder.

モータやアクチュエータ、内燃機関等の駆動源を有する
駆動手段の回転出力部には上記説明したエンコーダが接
続され、回転量や回転速度等の駆動状態を検出する。こ
のエンコーダの検出出力は制御手段にフィードバックさ
れ、制御手段においては設定手段で設定された状態とな
るように駆動手段に駆動信号を伝達する。このようなフ
ィードバック系を構成することによって設定手段で設定
された回転状態を得ることができる。このような駆動シ
ステムは各種工作機械や製造機械、計測機器、ロボット
、カメラ、オーディオ機器、情報機器、更にはこれらに
限らず駆動手段を有する装置全般に広く適用することが
できる。
The above-described encoder is connected to the rotation output section of the drive means having a drive source such as a motor, an actuator, or an internal combustion engine, and detects the drive state such as the amount of rotation and the rotation speed. The detection output of this encoder is fed back to the control means, and the control means transmits a drive signal to the drive means so as to achieve the state set by the setting means. By configuring such a feedback system, the rotational state set by the setting means can be obtained. Such a drive system can be widely applied to various machine tools, manufacturing machines, measuring instruments, robots, cameras, audio equipment, information equipment, and not only these, but also to all devices having drive means.

[発明の効果] 以上説明したように、本発明で使用する円筒状の光学ス
ケールは例えばプラスチック成型で製作可能であり、非
常に低コストで提供することが可能とな、る1、又、円
筒状のスケールを用いることによって、小型化、低イナ
ーシヤ化が達成でき、更には組み立ても容易になる。
[Effects of the Invention] As explained above, the cylindrical optical scale used in the present invention can be manufactured, for example, by plastic molding, and can be provided at a very low cost. By using a shaped scale, it is possible to achieve miniaturization and low inertia, and furthermore, it becomes easier to assemble.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

1J1図は本発明の実施例の構成図、 第2図は実施例の光学スケールの図、 第3図はスケールの格子部の詳細図、 第4図乃至第8図は回転格子の取付方法のいくつかのバ
リエーションを示す図、 !9図、第10図は実施例の原理説明図、第11図は実
施例のエンコーダの出力信号の波形図、 第12図は信号処理を説明する図、 ’413図は回路構成の一例を示す図、第14図乃至Y
S19図は信号処理の変形例を説明する図、 第20図は格子形状の変形例の図、 第21図はモータエンコーダの構成図、第22図はエン
コーダを用いた駆動システムのシステム構成図、 第23図は従来のエンコーダで使用される光学スケール
の図、 ′M24図、第25図は従来のエンコーダの説明図、 であり、図中の主な符号は、 1・・・・半導体レーザ、 2・・・・コリメータレンズ系、 3・・・・光学スケール、 4a、4b、4c・・・・フォトディテクタ、5・・・
・回転軸、 31・・・・第一領域、 2・・・・第二領域
Figure 1J1 is a configuration diagram of an embodiment of the present invention, Figure 2 is a diagram of an optical scale according to an embodiment, Figure 3 is a detailed diagram of the grating portion of the scale, and Figures 4 to 8 show how to attach a rotating grating. Diagram showing some variations,! Figures 9 and 10 are diagrams explaining the principle of the embodiment, Figure 11 is a waveform diagram of the output signal of the encoder of the embodiment, Figure 12 is a diagram explaining signal processing, and Figure 413 shows an example of the circuit configuration. Figures, Figures 14 to Y
Figure S19 is a diagram explaining a modification of signal processing, Figure 20 is a diagram of a modification of the grid shape, Figure 21 is a configuration diagram of a motor encoder, Figure 22 is a system configuration diagram of a drive system using an encoder, Figure 23 is a diagram of an optical scale used in a conventional encoder, Figure 24 and Figure 25 are explanatory diagrams of a conventional encoder, and the main symbols in the figure are: 1... Semiconductor laser; 2...Collimator lens system, 3...Optical scale, 4a, 4b, 4c...Photodetector, 5...
・Rotation axis, 31...first area, 2...second area

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)光照射手段と円筒状の光学スケールと受光手段と
を備え、前記円筒状の光学スケールの側面には格子が形
成され、光照射手段からの光をスケール側面の第一領域
に照射し、第一領域の格子を介した光を第一領域とは異
なる第二領域に向け、第二領域の格子を介した光を受光
手段で受光することによりスケールの回転状態を検出す
るロータリーエンコーダにおいて、 前記円筒状のスケールは格子部が透光性を 有し、該格子部はスケールの内側面の円周方向に沿って
、入射光線に対する傾斜面を有する凹凸を等間隔に配列
して形成した ことを特徴とするロータリーエンコーダ。
(1) A light irradiating means, a cylindrical optical scale, and a light receiving means are provided, and a grating is formed on the side surface of the cylindrical optical scale, and the light from the light irradiating means is irradiated onto a first area on the side surface of the scale. In a rotary encoder that detects the rotational state of a scale by directing light that has passed through a grating in a first area to a second area different from the first area, and receiving the light that has passed through the grating in the second area with a light receiving means. The cylindrical scale has a translucent grating portion, and the grating portion is formed by arranging concave and convex portions at equal intervals along the circumferential direction of the inner surface of the scale, each having an inclined surface with respect to the incident light beam. A rotary encoder characterized by:
(2)前記受光手段は少なくとも2個の受光素子を有し
、各々位相の異なる信号を得る請求項(1)記載のロー
タリーエンコーダ。
(2) The rotary encoder according to claim 1, wherein the light receiving means has at least two light receiving elements, each of which obtains a signal having a different phase.
(3)前記位相の異なる信号を基に回転方向を判別する
手段及び/又は信号内挿処理を行なう手段を有する請求
項(2)記載のロータリーエンコーダ。
(3) The rotary encoder according to claim (2), further comprising means for determining the rotation direction based on the signals having different phases and/or means for performing signal interpolation processing.
(4)モータと、 該モータの回転出力部に取付けられ、回転 方向に沿って格子が形成される円筒状の光学スケールと
、 光照射手段と受光手段とを備え、光照射 手段からの光をスケール側面の第一領域に照射し、第一
領域の格子を介した光を第一領域とは異なる第二領域に
向け、第二領域の格子を介した光を受光手段で受光する
ことにより前記モータの回転状態を検出する検出ヘッド
と、 を有し、 前記円筒状のスケールは格子部が透光性を 有し、該格子部はスケールの内側面の円周方向に沿って
、入射光線に対する傾斜面を有する凹凸を等間隔に配列
して形成した ことを特徴とするモータエンコーダ。
(4) comprising a motor, a cylindrical optical scale attached to the rotational output part of the motor and forming a grating along the rotational direction, a light irradiation means and a light reception means, and configured to receive light from the light irradiation means. By irradiating a first area on the side surface of the scale, directing the light through a grating in the first area to a second area different from the first area, and receiving the light through the grating in the second area with a light receiving means, a detection head that detects the rotational state of the motor; the cylindrical scale has a grating portion that is translucent; A motor encoder characterized in that unevenness having an inclined surface is formed by arranging them at equal intervals.
(5)前記モータの回転出力部と前記光学スケールは嵌
合によつて接続される請求項(4)記載のモータエンコ
ーダ。
(5) The motor encoder according to claim (4), wherein the rotation output section of the motor and the optical scale are connected by fitting.
(6)前記モータと前記検出ヘッドが嵌合によって結合
される請求項(4)記載のモータエンコーダ。
(6) The motor encoder according to claim (4), wherein the motor and the detection head are coupled by fitting.
(7)駆動源を有する駆動手段と、 該駆動源の駆動状態を設定する設定手段 と、 該駆動手段の駆動出力部に取付けられ、回 転方向に沿って格子が形成される円筒状の光学スケール
と、 光照射手段と受光手段とを備え、光照射 手段からの光をスケール側面の第一領域に照射し、第一
領域の格子を介した光を第一領域とは異なる第二領域に
向け、第二領域の格子を介した光を受光手段で受光する
ことにより駆動状態を検出する検出手段と、 該検出手段の出力と前記設定手段で設定さ れた設定状態とを比較し、設定された駆動状態となるよ
うに前記駆動源を制御する制御手段と、 を有し、 前記円筒状のスケールは格子部が透光性を 有し、該格子部はスケールの内側面の円周方向に沿って
、入射光線に対する傾斜面を有する凹凸を等間隔に配列
して形成した ことを特徴とするロータリーエンコーダを有する駆動シ
ステム。
(7) A driving means having a driving source, a setting means for setting the driving state of the driving source, and a cylindrical optical scale attached to the drive output part of the driving means and forming a grating along the rotation direction. and a light irradiation means and a light reception means, the light irradiation means irradiates the first region on the side surface of the scale, and the light passing through the grating of the first region is directed to a second region different from the first region. , a detection means for detecting the driving state by receiving light through the grating in the second area with the light receiving means, and comparing the output of the detection means with the setting state set by the setting means, and determining the set state by comparing the output of the detection means with the setting state set by the setting means. a control means for controlling the driving source so as to be in a driving state, the cylindrical scale has a lattice part that is translucent, and the lattice part is arranged along the circumferential direction of the inner surface of the scale. What is claimed is: 1. A drive system having a rotary encoder, characterized in that concavities and convexities each having an inclined surface relative to an incident light beam are arranged at equal intervals.
(8)円筒状のスケールの格子部が透光性を有し、該格
子部はスケールの内側面の円周方向に沿って、入射光線
に対する傾斜面を有する凹凸を等間隔に配列して形成し
たことを特徴とするロータリーエンコーダ用の光学スケ
ール。
(8) The lattice part of the cylindrical scale has translucency, and the lattice part is formed by arranging concavities and convexities at equal intervals along the circumferential direction of the inner surface of the scale, each having an inclined surface with respect to the incident light beam. An optical scale for rotary encoders that is characterized by:
(9)前記光学スケールの材質はプラスチックである請
求項(8)記載のロータリーエンコーダ用の光学スケー
ル。
(9) The optical scale for a rotary encoder according to claim (8), wherein the material of the optical scale is plastic.
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