JPS60107519A - 光電式エンコ−ダ - Google Patents
光電式エンコ−ダInfo
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- JPS60107519A JPS60107519A JP21530383A JP21530383A JPS60107519A JP S60107519 A JPS60107519 A JP S60107519A JP 21530383 A JP21530383 A JP 21530383A JP 21530383 A JP21530383 A JP 21530383A JP S60107519 A JPS60107519 A JP S60107519A
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- Japan
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- slits
- signal
- slit
- origin signal
- origin
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- Pending
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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
-
- 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
- G01D5/347—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 using displacement encoding scales
- G01D5/3473—Circular or rotary encoders
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- 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】
〔技術分野〕
本発明は、計測、制御等のために位置、速度環全検出す
る光電式エンコーダに関するものである〔背景技術〕 位置、角度検出器としては検出する手段によって光を用
いる光電式、磁気を用いる磁気式、抵抗値全利用する接
触式等がある。光電式は赤外ＬＥＤ等の発光素子よりの
光を周囲にスリットを設けた固定された板（フェースづ
レート）と、同じく周囲にスリット？設は検出しようと
する軸と共に回転する板（コードホイール）によって断
続させ、フォトタイオード等の受光素子に現われる電流
の変化を用いて軸の位置（角度）、速度等を検出しよう
とするものである。光電式には上述の様な０−タリータ
イプとまた同様の原理で直線の位置の検出を行うリニア
タイプがある。それぞれの夕、イ″ｊはまた発光素子、
受光素子とコードホイール、フェーズプレートの関係で
透過型と反射型に分かれる。反射型は、コードホイール
又はフエーズプし一部の一部が鋳面になっており１発光
素子と受光素子はコードホイール、フェーズプレートに
対して同じ側にある。また、得られる出力信号によって
イシクリメｙタルタイプとアづソリュートタイプとが有
り、たとえば、アプリュートタイプでは出力信号は絶対
位置がわかる様に４ピツトの信号（この場合は１６分割
）で出力される。次に、受光された光は受光素子によっ
て電流の変化に変換され、さらに受光素子と直列に挿入
された抵抗によって電圧の変化に変換される。この電圧
の変化はスリットがコードホイー４Ｌの回転に伴って徐
々に閉じ、徐々に開いていくので平均値がある直流レベ
ルを持った近似正弦波となる。、この近似正弦波を平均
値をスレッショルドしベル近傍に設定したシｌ三ットト
リガが回路ＶＣ入力してヅユーている２つの出力と、１
回転で１個のＩｓルスを出す出力、即ち原点信号の３つ
によって構収される従来の透過型光電式エンコータは、
第１図のように構凌されている。第１図において、（１
）はフ工−，（プレートで、第２図（ａ）のように周囲
にメイン信号全得るスリット（２）ヲ設けてあり、固定
されているものである。（３）はコードホイールで、第
２図伽）のように周囲にメイン信号を得るスリット（４
）ヲ設け、速度等を検出する軸（５）に固着し、軸（５
）とともに回転する。（６）は赤外発光タイオード等の
発光素子で、コードホイーＩＩ、 ＋３１の回転により
発光素子（６）の光をスリット＋２１． ＋４１で断続
し、この断続した光音受光素子（７）で受光し、光＠号
を電流に変換して第３図の回路により方形波出力を得る
。第３図で、（８）はコンパレータ、Ｒｆは帰還抵抗で
ある。フェーズづし一部ｔｌ＋とコードホイー１１．
＋３＋には、それぞれ第２図（ａ）、（ｂ）のように、
原点信号全得る原点信号用スリット（９）、＋１０１’
ｆ！：設けており、受光素子（７）の受光出力は、第
４図（ａ）の実線で示すメイン信号と点線で示、す原点
信号が得られ、これを一定の比較し＼１しで比較して方
形波にすると第４図（ｂ）のようなメイン信号と第４図
（Ｃ）のような原点信号が得られる。しかるに、原点信
号はメイン信号と合わせて原点位−？決めるた・め、第
５図（ａ）のメイン信号の周期Ｔに対して原点信号の周
期は第５図（ｂ）−のように３／２Ｔ以内′Ｔ：ある必
要がある。ところが、従来例では、原点信号の受光出力
？かせぐために、第２図（ａ）、 （ｂ）に示すよう（
、ス’Ｊ ットｔ２１．＋４１の数個分の中の原点信号
用スリット（９）、ＱＯ） ｋ設けており、原点信号の
周期をメイン信号の周期Ｔの３７２Ｔ以内にしようとす
れば、第６図の受光出力Ａのピーク値付近を使うことに
なり、受光出力Ａの変動によって出力の周期が大き゛く
変化する。
る光電式エンコーダに関するものである〔背景技術〕 位置、角度検出器としては検出する手段によって光を用
いる光電式、磁気を用いる磁気式、抵抗値全利用する接
触式等がある。光電式は赤外ＬＥＤ等の発光素子よりの
光を周囲にスリットを設けた固定された板（フェースづ
レート）と、同じく周囲にスリット？設は検出しようと
する軸と共に回転する板（コードホイール）によって断
続させ、フォトタイオード等の受光素子に現われる電流
の変化を用いて軸の位置（角度）、速度等を検出しよう
とするものである。光電式には上述の様な０−タリータ
イプとまた同様の原理で直線の位置の検出を行うリニア
タイプがある。それぞれの夕、イ″ｊはまた発光素子、
受光素子とコードホイール、フェーズプレートの関係で
透過型と反射型に分かれる。反射型は、コードホイール
又はフエーズプし一部の一部が鋳面になっており１発光
素子と受光素子はコードホイール、フェーズプレートに
対して同じ側にある。また、得られる出力信号によって
イシクリメｙタルタイプとアづソリュートタイプとが有
り、たとえば、アプリュートタイプでは出力信号は絶対
位置がわかる様に４ピツトの信号（この場合は１６分割
）で出力される。次に、受光された光は受光素子によっ
て電流の変化に変換され、さらに受光素子と直列に挿入
された抵抗によって電圧の変化に変換される。この電圧
の変化はスリットがコードホイー４Ｌの回転に伴って徐
々に閉じ、徐々に開いていくので平均値がある直流レベ
ルを持った近似正弦波となる。、この近似正弦波を平均
値をスレッショルドしベル近傍に設定したシｌ三ットト
リガが回路ＶＣ入力してヅユーている２つの出力と、１
回転で１個のＩｓルスを出す出力、即ち原点信号の３つ
によって構収される従来の透過型光電式エンコータは、
第１図のように構凌されている。第１図において、（１
）はフ工−，（プレートで、第２図（ａ）のように周囲
にメイン信号全得るスリット（２）ヲ設けてあり、固定
されているものである。（３）はコードホイールで、第
２図伽）のように周囲にメイン信号を得るスリット（４
）ヲ設け、速度等を検出する軸（５）に固着し、軸（５
）とともに回転する。（６）は赤外発光タイオード等の
発光素子で、コードホイーＩＩ、 ＋３１の回転により
発光素子（６）の光をスリット＋２１． ＋４１で断続
し、この断続した光音受光素子（７）で受光し、光＠号
を電流に変換して第３図の回路により方形波出力を得る
。第３図で、（８）はコンパレータ、Ｒｆは帰還抵抗で
ある。フェーズづし一部ｔｌ＋とコードホイー１１．
＋３＋には、それぞれ第２図（ａ）、（ｂ）のように、
原点信号全得る原点信号用スリット（９）、＋１０１’
ｆ！：設けており、受光素子（７）の受光出力は、第
４図（ａ）の実線で示すメイン信号と点線で示、す原点
信号が得られ、これを一定の比較し＼１しで比較して方
形波にすると第４図（ｂ）のようなメイン信号と第４図
（Ｃ）のような原点信号が得られる。しかるに、原点信
号はメイン信号と合わせて原点位−？決めるた・め、第
５図（ａ）のメイン信号の周期Ｔに対して原点信号の周
期は第５図（ｂ）−のように３／２Ｔ以内′Ｔ：ある必
要がある。ところが、従来例では、原点信号の受光出力
？かせぐために、第２図（ａ）、 （ｂ）に示すよう（
、ス’Ｊ ットｔ２１．＋４１の数個分の中の原点信号
用スリット（９）、ＱＯ） ｋ設けており、原点信号の
周期をメイン信号の周期Ｔの３７２Ｔ以内にしようとす
れば、第６図の受光出力Ａのピーク値付近を使うことに
なり、受光出力Ａの変動によって出力の周期が大き゛く
変化する。
更に、一般には安定した方形波？得るために比較しへ１
シにしステリシスを付たせるため、第６図の点線で示す
ようにこの傾向は一層大きくなる。
シにしステリシスを付たせるため、第６図の点線で示す
ようにこの傾向は一層大きくなる。
〔発明の目的」
本発明の目的と、するところは、温度、回転数、使用部
品の経年変化等による受光出力の変動に対しても安定し
た原点信号を田し、ニジコータの信頼性、性能を向上す
ることにより、池の目的とするところは、高分解能化で
きるようにすることにある。
品の経年変化等による受光出力の変動に対しても安定し
た原点信号を田し、ニジコータの信頼性、性能を向上す
ることにより、池の目的とするところは、高分解能化で
きるようにすることにある。
実施例
第７図において、＋Ｉ＋はフエーズプし一層で、第８図
（ａ３のように周囲にメイン信号？得るためのスリット
（２）全設けるとともに原点信号用スリット（９）を設
けてあり、固定されている。（３）はコードホイールで
第８図（ｂ）のように、周囲にメイン信号を得るスリッ
ト（４）ヲ設けるとともに原点信号用スリットｔ１０１
’を設け、軸（６）に固着する。（６）は発光素子、
（７）は受光素子である。原点信号用スリット（９）、
（＋ｏｉけ、第９図のように４個設け、その巾’？Ｔと
して間隔’ｋＴ、２？Ｔ、３Ｔ−となるようにしておく
。
（ａ３のように周囲にメイン信号？得るためのスリット
（２）全設けるとともに原点信号用スリット（９）を設
けてあり、固定されている。（３）はコードホイールで
第８図（ｂ）のように、周囲にメイン信号を得るスリッ
ト（４）ヲ設けるとともに原点信号用スリットｔ１０１
’を設け、軸（６）に固着する。（６）は発光素子、
（７）は受光素子である。原点信号用スリット（９）、
（＋ｏｉけ、第９図のように４個設け、その巾’？Ｔと
して間隔’ｋＴ、２？Ｔ、３Ｔ−となるようにしておく
。
動作
軸（５）が回転したときの原点信号の受光出力は第１０
図（ａ）のよう・になり、ピーク値Ｐに対して１／２の
ところに比較レベル？設定することができ、又％４・個
に分割しているため、原品＠号用スリット（Ｊ１％ ｔ
ｌｏ）の巾Ｔをスリット（２１、（４）の２倍程度にで
き、第１（Ｊ図（ｂ）から明らかなように、原点信うの
パルス中をメイン信号の周期Ｔの３／２以円にすること
かできる。尚、メイン信号は、スリット（２）％（４）
ヲ複数個等間隔に並べて受光量？かせいでいるが、原点
信号は１回転Ｉパルスのため等間隔に並べても効果はな
い。麩に、原点信号用スリット（９） 、 ｔＩＯ＋
’に巾Ｔの１倍、３倍、５倍になるように並べると、途
中に第１１図のようにピーク値Ｐの１／２の出力が出る
ので、世較レベル全ピーク値Ｐの２／３に設定すること
ＶＣより可能である。
図（ａ）のよう・になり、ピーク値Ｐに対して１／２の
ところに比較レベル？設定することができ、又％４・個
に分割しているため、原品＠号用スリット（Ｊ１％ ｔ
ｌｏ）の巾Ｔをスリット（２１、（４）の２倍程度にで
き、第１（Ｊ図（ｂ）から明らかなように、原点信うの
パルス中をメイン信号の周期Ｔの３／２以円にすること
かできる。尚、メイン信号は、スリット（２）％（４）
ヲ複数個等間隔に並べて受光量？かせいでいるが、原点
信号は１回転Ｉパルスのため等間隔に並べても効果はな
い。麩に、原点信号用スリット（９） 、 ｔＩＯ＋
’に巾Ｔの１倍、３倍、５倍になるように並べると、途
中に第１１図のようにピーク値Ｐの１／２の出力が出る
ので、世較レベル全ピーク値Ｐの２／３に設定すること
ＶＣより可能である。
上述のように本発明は、原点信号用スリットを複数個不
等間隔に並設したから、温度６回転数、使用部品の経年
変化等による受光出力の変動に対しても安定した原点信
号を出すこｔができ、エンコータの信頼性、性能？向上
でき、又、原点信号用スリットを４個とし、その間隔を
スリット・巾の１倍、２倍、３倍々類に大きくしたから
、高分解能になる程受光出力をかせぐためのメイン信号
のスリット中に対して原点信９−用スリ１ント巾？大き
くする必要があるが、本発明が有効とな輯、高分解能化
が可能となるという効果を奏するものである０
等間隔に並設したから、温度６回転数、使用部品の経年
変化等による受光出力の変動に対しても安定した原点信
号を出すこｔができ、エンコータの信頼性、性能？向上
でき、又、原点信号用スリットを４個とし、その間隔を
スリット・巾の１倍、２倍、３倍々類に大きくしたから
、高分解能になる程受光出力をかせぐためのメイン信号
のスリット中に対して原点信９−用スリ１ント巾？大き
くする必要があるが、本発明が有効とな輯、高分解能化
が可能となるという効果を奏するものである０
＠１図は従来の光電式エンコータの正面図、第２図（ａ
）、缶）はそれぞれ１同上のフェーズプレートとコード
ホイ−１しの平面図、第３図は同上の回路図第４図（ａ
）〜（ｃ）１ｄ同上の信号波形図、第５図並モ軸は同上
のメイン信号と原点信号との関係説明図、第６図は同上
の原点信号Ω受光出力と出力との関係説明図、第７図は
本発明の一実施例の正面図、第８図（ａ）、（ｂ）はそ
れぞれ１向上のフェーズプレートとコードホイー１しの
平面図、第９図は同上の怪部拡大平面図、第１０図（ａ
）、（ト））は同上の信号波形図、第１１図は本発明の
池の実施例の信号波形図である。 ［１１・・・フェーズづし一部、（２１・・・スリッ、
ト、（３）・・・コードホイＩＬ 、 ＋４１・・・ス
リット、（５）・・・Ｎ 、 ＋ｃｉ−＠を賽％≠＝ｔ
、 （７１・・・受光素子、（９）、（ｌＯ）・・・原
点信。号用スリット 代理人 乙理士 石 １）島 七 第５図 第６図 第７図
）、缶）はそれぞれ１同上のフェーズプレートとコード
ホイ−１しの平面図、第３図は同上の回路図第４図（ａ
）〜（ｃ）１ｄ同上の信号波形図、第５図並モ軸は同上
のメイン信号と原点信号との関係説明図、第６図は同上
の原点信号Ω受光出力と出力との関係説明図、第７図は
本発明の一実施例の正面図、第８図（ａ）、（ｂ）はそ
れぞれ１向上のフェーズプレートとコードホイー１しの
平面図、第９図は同上の怪部拡大平面図、第１０図（ａ
）、（ト））は同上の信号波形図、第１１図は本発明の
池の実施例の信号波形図である。 ［１１・・・フェーズづし一部、（２１・・・スリッ、
ト、（３）・・・コードホイＩＬ 、 ＋４１・・・ス
リット、（５）・・・Ｎ 、 ＋ｃｉ−＠を賽％≠＝ｔ
、 （７１・・・受光素子、（９）、（ｌＯ）・・・原
点信。号用スリット 代理人 乙理士 石 １）島 七 第５図 第６図 第７図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ｉｌ＋周囲にスリットを設は固定されたフェイズづレー
トと、周囲にスリットを設は角度、速度等を検出する軸
と共に回転するコードホイールとを備え、発光素子から
の光を前記スリットで断続して受光素子で受光し、軸の
角度、速度等を検出する如くした光電式エンコータにお
いて、原点信号用スリットを複数個不等間隔ＶＣ並設し
て収ることを特徴とする光電式エンコータ。 − １２）原点信号用スリットを４個とし、その間隔をスリ
ット巾の１倍、２倍、３倍と順に大きくして収ることを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光電式エンコー
タ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21530383A JPS60107519A (ja) | 1983-11-15 | 1983-11-15 | 光電式エンコ−ダ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21530383A JPS60107519A (ja) | 1983-11-15 | 1983-11-15 | 光電式エンコ−ダ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60107519A true JPS60107519A (ja) | 1985-06-13 |
Family
ID=16670084
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21530383A Pending JPS60107519A (ja) | 1983-11-15 | 1983-11-15 | 光電式エンコ−ダ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60107519A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2006643A2 (en) * | 2006-03-20 | 2008-12-24 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | Optical encoder |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56129812A (en) * | 1980-03-14 | 1981-10-12 | Tokyo Electric Co Ltd | Rotary encoder |
-
1983
- 1983-11-15 JP JP21530383A patent/JPS60107519A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56129812A (en) * | 1980-03-14 | 1981-10-12 | Tokyo Electric Co Ltd | Rotary encoder |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2006643A2 (en) * | 2006-03-20 | 2008-12-24 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | Optical encoder |
| EP2006643A4 (en) * | 2006-03-20 | 2013-11-27 | Yaskawa Denki Seisakusho Kk | OPTICAL CODIER |
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