JP5153508B2 - 光学式エンコーダおよび電子機器 - Google Patents
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Description
上記発光部からの光が到達し得る領域に一方向に並べて配置されている複数の受光素子を有する受光部と、
上記受光素子に対応する位置を通過するときに上記光が上記受光素子に入射する状態にする光オン部および上記受光素子に対応する位置を通過するときに上記光が上記受光素子に入射しない状態にする光オフ部を夫々複数有すると共に上記一方向に移動するときに上記光オン部と光オフ部が上記受光素子に対応する位置を交互に通過する移動体と、
上記複数の受光素子から上記移動体の相対位置情報と移動方向が検出可能になるように位相が異なる複数の受光信号が入力されて、この複数の受光信号に対してAD変換するAD変換部と、
上記AD変換部でAD変換された複数の受光信号に対して論理和演算処理を含む信号処理を行って、上記移動体の移動情報を表す検出信号を一系統の信号線で出力する受光信号処理部と
を備え、
上記検出信号は、
1つ以上の振幅区間の信号成分の論理値、または、互いに重ならない複数の振幅区間の信号成分を論理演算した論理値の少なくとも一方が、上記AD変換された受光信号の論理値に一致していて、
上記検出信号の上記信号成分に基づいて、上記移動体の相対位置情報と移動方向とが検出されることを特徴としている。
1周期の区間の波形が、2分の1周期を表す直線に対して非線対称である。
上記複数の受光素子から周波数が異なる複数の受光信号が入力されて、この周波数が異なる複数の受光信号をAD変換し、
上記検出信号は、
1つ以上の振幅区間の信号成分の論理値、または、互いに重ならない複数の振幅区間の信号成分を論理演算した論理値が、上記AD変換された周波数の異なる複数の受光信号の論理値のそれぞれに一致している。
上記AD変換された複数の受光信号に対して論理演算処理を行った信号が入力される複数の相互コンダクタンス増幅器と、
上記複数の相互コンダクタンス増幅器の出力電流を加算して電圧変換する出力部を有する。
上記受光部は、
上記発光部からの光が上記インデックスパターン部を経由して入射したときにインデックス受光信号を出力するインデックス受光素子を有し、
上記AD変換部は、上記インデックス受光素子からのインデックス受光信号をAD変換し、
上記受光信号処理部は、
上記移動体の移動情報を表す信号成分とは重ならない別の振幅区間において、上記AD変換されたインデックス受光信号に対応する信号成分を有する検出信号を出力する。
図1に、この発明の光学式エンコーダの第1実施形態を模式的に示す。この第1実施形態の光学式エンコーダは、移動体1と受光部2と発光部3を備える。発光部3は、LED(発光ダイオード)等の発光素子で構成されている。受光部2は、4個の受光素子11〜14を有する。また、移動体1は、矢印X1またはX2で示される方向に移動可能になっていて、移動方向に交互に光オン部6と光オフ部7とが配列されている。この光オン部6の配列ピッチをPとすると、光オン部6および光オフ部7の移動方向の寸法(幅寸法)は(1/2)Pである。上記光オン部6は発光部3からの光を受光部2側に通過させる一方、光オフ部7は発光部3からの光を受光部2側に通過させない。なお、この実施形態では、受光素子11〜13をフォトダイオードで構成したがフォトトランジスタで構成してもよい。また、この実施形態では、各受光素子11〜14の幅寸法を(1/4)Pとした。また、各受光素子11〜14は移動方向に間隔を隔てずに隣接している。
次に、図4Aに、この発明の光学式エンコーダの第2実施形態を模式的に示す。この第2実施形態の光学式エンコーダは、移動体41と受光部42と発光部43を備える。発光部43は、LED(発光ダイオード)等の発光素子で構成されている。
次に、図4Bに、この発明の光学式エンコーダの第3実施形態を模式的に示す。この第3実施形態の光学式エンコーダは、前述の第2実施形態と同様の移動体41と受光部42と発光部43を備える。また、この第3実施形態は、前述の第2実施形態と同様の電流電圧変換部57〜62、差動増幅器63〜65、AD変換器66〜68、および負帰還回路80を備える。
次に、図7に、この発明の光学式エンコーダの参考例を模式的に示す。この参考例の光学式エンコーダは、移動体101,110と受光部102,115と発光部103,104を備える。この第4実施形態では、2種類の移動体101,110を備えている。また、上記2種類の移動体101,110に対応する発光部103,104は、LED(発光ダイオード)等の発光素子で構成されている。
次に、図10に、この発明の光学式エンコーダの第4実施形態を模式的に示す。この第4実施形態の光学式エンコーダは、次の(i)〜(iii)の点が、前述の第1実施形態と異なる。
2、42、102、115 受光部
3、43、103、104 発光部
11〜14、51〜56、111,112、116,117 受光素子
15〜18、57〜62、118〜121、162 電流電圧変換部
21、22、63〜65、122,123 差動増幅器
23、24、66〜68、124,125、164 AD変換器
25、26、69〜72、91〜94、127,128、165 論理和回路
27、28、74〜76、98〜100、129,130、166 gm増幅器
29、73、126 遅延回路
31、79、131 基準電圧部
32、78、312 オペアンプ
33、77、133 抵抗
35、80、135 負帰還回路
36、81、136 出力信号線
151 インデックス部
161 インデックス用受光素子
Claims (9)
- 発光部と、
上記発光部からの光が到達し得る領域に一方向に並べて配置されている複数の受光素子を有する受光部と、
上記受光素子に対応する位置を通過するときに上記光が上記受光素子に入射する状態にする光オン部および上記受光素子に対応する位置を通過するときに上記光が上記受光素子に入射しない状態にする光オフ部を夫々複数有すると共に上記一方向に移動するときに上記光オン部と光オフ部が上記受光素子に対応する位置を交互に通過する移動体と、
上記複数の受光素子から上記移動体の相対位置情報と移動方向が検出可能になるように位相が異なる複数の受光信号が入力されて、この複数の受光信号に対してAD変換するAD変換部と、
上記AD変換部でAD変換された複数の受光信号に対して論理和演算処理を含む信号処理を行って、上記移動体の移動情報を表す検出信号を一系統の信号線で出力する受光信号処理部と
を備え、
上記検出信号は、
1つ以上の振幅区間の信号成分の論理値、または、互いに重ならない複数の振幅区間の信号成分を論理演算した論理値の少なくとも一方が、上記AD変換された受光信号の論理値に一致していて、
上記検出信号の上記信号成分に基づいて、上記移動体の相対位置情報と移動方向とが検出されることを特徴とする光学式エンコーダ。 - 請求項1に記載の光学式エンコーダにおいて、
上記検出信号は、
1周期の区間の波形が、2分の1周期を表す直線に対して非線対称であることを特徴とする光学式エンコーダ。 - 請求項1または2に記載の光学式エンコーダにおいて、
上記検出信号は、
電位差が同じである複数の振幅区間の信号成分を含んでいることを特徴とする光学式エンコーダ。 - 請求項1から3のいずれか1つに記載の光学式エンコーダにおいて、
上記検出信号は、
1周期の区間の波形が、2分の1周期を表す直線と中心電圧を表す直線との交点に対して点対象であることを特徴とする光学式エンコーダ。 - 請求項1から4のいずれか1つに記載の光学式エンコーダにおいて、
上記受光信号処理部は、
上記AD変換された複数の受光信号に対して論理演算処理を行った信号が入力される複数の相互コンダクタンス増幅器と、
上記複数の相互コンダクタンス増幅器の出力電流を加算して電圧変換する出力部を有することを特徴とする光学式エンコーダ。 - 請求項5に記載の光学式エンコーダにおいて、
上記複数の相互コンダクタンス増幅器が上記出力部に入力する複数の出力電流は、複数の各位相区間内で電流比率が一定であることを特徴とする光学式エンコーダ。 - 請求項1から6のいずれか1つに記載の光学式エンコーダにおいて、
上記移動体は、基準位置に配置されているインデックスパターン部を含み、
上記受光部は、
上記発光部からの光が上記インデックスパターン部を経由して入射したときにインデックス受光信号を出力するインデックス受光素子を有し、
上記AD変換部は、上記インデックス受光素子からのインデックス受光信号をAD変換し、
上記受光信号処理部は、
上記移動体の移動情報を表す信号成分とは重ならない別の振幅区間において、上記AD変換されたインデックス受光信号に対応する信号成分を有する検出信号を出力することを特徴とする光学式エンコーダ。 - 請求項7に記載の光学式エンコーダにおいて、
上記インデックス受光信号に対応する信号成分の位相幅は、
上記移動体の移動情報を表す1つの振幅区間の信号成分の位相幅、または隣接する2つの振幅区間の信号成分間の変動成分の位相幅と同じであることを特徴とする光学式エンコーダ。 - 請求項1から8のいずれか1つに記載の光学式エンコーダを備えた電子機器。
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JP2008204512A JP5153508B2 (ja) | 2008-08-07 | 2008-08-07 | 光学式エンコーダおよび電子機器 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2008204512A JP5153508B2 (ja) | 2008-08-07 | 2008-08-07 | 光学式エンコーダおよび電子機器 |
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JP2010038830A JP2010038830A (ja) | 2010-02-18 |
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Family
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Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN104237551B (zh) * | 2014-09-22 | 2017-11-17 | 深圳市安邦信电子有限公司 | 一种带自保护脉冲编码器测速电路 |
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JPS6421318A (en) * | 1987-07-17 | 1989-01-24 | Tamagawa Seiki Co Ltd | Precise position detector |
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2008
- 2008-08-07 JP JP2008204512A patent/JP5153508B2/ja not_active Expired - Fee Related
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