JPH02128117A - Optical rotary encoder - Google Patents
Optical rotary encoderInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
し産業上の利用分野]
この発明は、サーボモータなどの回転速度や回転角度の
検出に用いる光学式ロータリエンコーダに関するもので
ある。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an optical rotary encoder used for detecting the rotation speed and rotation angle of a servo motor or the like.
[従来の技術]
第3図は従来の上記のような光学式ロークリエンコーダ
の縦断面図、第4図および第5図は第3図に示すエンコ
ーダのメインスケールおよびインデックススケールの側
面図である。[Prior Art] Fig. 3 is a longitudinal sectional view of a conventional optical rotary encoder as described above, and Figs. 4 and 5 are side views of the main scale and index scale of the encoder shown in Fig. 3. .
第3図において、1は回転軸であり、回転軸1は玉軸受
2,3によってハンジング4に回転自在に支承されてい
る。5はメインスケールであり、メインスケール5は、
第4図にも示すように、ガラス板にクロム膜が蒸着され
、所望の分解能を得るため、これに必要なピッチと幅の
スリット窓5aが全周にわたって放射状にエツチングに
よってあけられ、スリット窓5aの外周側にこれらと同
心にスリット円帯5bがエツチングによりあけられてい
る。6は長方形状のインデックススケールであり、イン
デックススケール6は、第5図にも示すように、ガラス
板にクロム膜が蒸着され、メインスケール5のスリット
窓5a群と同一ピッチと同一幅でこれらの半径方向位置
と対応する位置に1種類のスリット窓6aからなるスリ
、:、、ト窓群がエツチングによってあけられ、またイ
ンデックススケール6は取付台7に接着され、取付台7
が上記ハウジング4に固定されている。8は発光素子、
9は受光素子であり、これらの素子8.9はメインスケ
ール5とインデックススケール6の両側外方に相対向し
てそれぞれ配置され、発光素子8がハウジング4に固定
され、受光素子9がプリント基vi10に固定され、こ
の基板10には波形整形回路11が固定されて、これら
がハウジング4に対し固定されている。12は上記各部
材を覆ってハウジング4の外周に取り付けられたカバー
である。In FIG. 3, reference numeral 1 denotes a rotating shaft, and the rotating shaft 1 is rotatably supported by a hanging 4 through ball bearings 2 and 3. 5 is the main scale; main scale 5 is
As shown in FIG. 4, a chromium film is deposited on a glass plate, and in order to obtain the desired resolution, slit windows 5a with the necessary pitch and width are etched radially around the entire circumference. A slit circular band 5b is formed by etching on the outer circumferential side thereof concentrically with these. 6 is a rectangular index scale, and the index scale 6 has a chromium film deposited on a glass plate, as shown in FIG. A slot window group consisting of one type of slit window 6a is opened by etching at a position corresponding to the radial position, and the index scale 6 is glued to the mounting base 7.
is fixed to the housing 4. 8 is a light emitting element;
Reference numeral 9 denotes a light receiving element, and these elements 8.9 are arranged facing each other outwardly on both sides of the main scale 5 and index scale 6, the light emitting element 8 is fixed to the housing 4, and the light receiving element 9 is fixed to the printed board. vi 10 , a waveform shaping circuit 11 is fixed to this substrate 10 , and these are fixed to the housing 4 . Reference numeral 12 denotes a cover attached to the outer periphery of the housing 4 to cover each of the above-mentioned members.
次に、この光学式ロークリエンコーダの動作について説
明する。Next, the operation of this optical rotary encoder will be explained.
電源を投入し、発光素子8を発光させると、光はインデ
ックススケール5のスリット窓6a群を通過し、その後
メインスケール5のスリット窓5aを通過し、受光素子
9を照射する。この時、受光素子9は光量に比例した電
流を発生する。ここで、回転軸1が回転すると、発光素
子8から発光された光はメインスケール5のスリット窓
5aで、通過、遮断を繰り返され、受光素子9の発光電
流は疑似正弦波となる。そして、インデックススケール
6は発光素子8から出た斜めの入射光をカットして、有
効平行成分光のみを通過させ、発光電流の波高値を高く
している。この電流を波形整形回路11で電圧に変換し
、パルス波形に整形して外部へ出力する。When the power is turned on and the light emitting element 8 emits light, the light passes through the group of slit windows 6a of the index scale 5, then passes through the slit window 5a of the main scale 5, and irradiates the light receiving element 9. At this time, the light receiving element 9 generates a current proportional to the amount of light. Here, when the rotation shaft 1 rotates, the light emitted from the light emitting element 8 repeatedly passes through and is blocked by the slit window 5a of the main scale 5, and the light emitting current of the light receiving element 9 becomes a pseudo sine wave. The index scale 6 cuts the oblique incident light emitted from the light emitting element 8 and allows only the effective parallel component light to pass through, thereby increasing the peak value of the light emitting current. This current is converted into a voltage by a waveform shaping circuit 11, shaped into a pulse waveform, and output to the outside.
また、メインスケール5のスリット窓5aとインデック
ススケール6のスリット窓6a群は、高精度で位置合せ
をしておかないと上記電流の波高値が低下するため、電
圧出力を見ながらインデックススケール6を微動させて
、位置合せをしている。さらに、玉軸受2,3を回転基
準としたメインスケール5のスリット窓帯5bの振れ修
正作業を行うことにより、上記パルス波形のジンタ量の
に構成されているため、メインスケール5のスリット窓
5aとインデックススケール6のスリット窓6a群との
位置合せ作業に時間がかかり、作業性がよくない。また
、スリット窓群を構成するスリット窓のピッチと幅とが
一定になっているため、多種類の分解能の光学式ローク
リエンコーダに対応できず、在庫管理が煩雑であり、さ
らに取付台7が必要なため、価格も高くなるという問題
点があった。Also, if the slit window 5a of the main scale 5 and the slit window 6a group of the index scale 6 are not aligned with high precision, the peak value of the current will decrease. I move it slightly to align it. Furthermore, by correcting the run-out of the slit window band 5b of the main scale 5 with the ball bearings 2 and 3 as the rotation reference, the jitter amount of the pulse waveform is reduced. It takes time to align the slit windows 6a of the index scale 6 and the slit windows 6a of the index scale 6, and the workability is not good. In addition, since the pitch and width of the slit windows that make up the slit window group are constant, it is not possible to support optical rotary encoders with various resolutions, inventory management is complicated, and the mounting base 7 is Since it is necessary, there is a problem in that the price is also high.
この発明は、上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、インデックススケールの改良により、メイ
ンスケールのスリット窓とインデックススケールのスリ
ット窓群との位置合せ作業を容易にし、また1種類のイ
ンデックススケールで多種類の分解能に対応し、在庫管
理の煩雑さを解消し、さらに取付台を廃止し、部品数を
少なくして価格を低下させた、光学式ロータリエンコー
ダを得ることを目的としている。This invention was made to solve the above-mentioned problems, and by improving the index scale, it facilitates the alignment work between the slit window of the main scale and the slit window group of the index scale. The objective is to obtain an optical rotary encoder that supports a wide range of resolutions with an index scale, eliminates the complexity of inventory management, eliminates the need for a mounting base, reduces the number of parts, and lowers the price. There is.
[課題を解決するための手段]
この発明に係る光学式ロータリエンコーダは、インデッ
クススケールを円板状に形成し、このスケールの円周方
向に複数種類のスリット窓群を、群の相互間のスリット
窓のピッチを互いに異ならせて配設し、インデックスス
ケールをハウジングに直接固定したものである。[Means for Solving the Problems] The optical rotary encoder according to the present invention has an index scale formed into a disk shape, and a plurality of types of slit window groups in the circumferential direction of the scale, and slits between the groups. The windows are arranged at different pitches and the index scale is directly fixed to the housing.
[作 用]
この発明における光学式ロークリエンコーダは、組立時
に所望の分解能のメインスケールに設けられたスリット
窓に合せて、インデックススケールに設けたスリット窓
群の1種類を選択し、このスリット窓群を発光素子と受
光素子との光軸上に配置することで、1種類のインデッ
クススケールを多種類の分解能の光学式ロータリエンコ
ーダに用いることができる。また、インデックススケー
ルとメインスケールとの位置合せ作業は、メインスケー
ルとインデックススケールの回転振れを修正、除去すれ
ばよい。さらにインデックススケールをハウジングに直
接固定したので、従来用いていた取付台を廃止できる。[Function] In the optical low-resolution encoder of the present invention, one type of slit window group provided on the index scale is selected in accordance with the slit window provided on the main scale of desired resolution at the time of assembly, and this slit window By arranging the group on the optical axis of the light emitting element and the light receiving element, one type of index scale can be used in optical rotary encoders with many types of resolution. Further, the alignment work between the index scale and the main scale may be performed by correcting or removing rotational runout between the main scale and the index scale. Furthermore, since the index scale is directly fixed to the housing, the conventional mounting base can be eliminated.
[実施例] 以下、この発明の一実施例を図について説明する。[Example] An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第1図はこの実施例による光学式ロークリエンコーダの
縦断面図、第2図は第1図に示すエンコーダのインデッ
クススケールの側面図である。第1図、第2図において
、1は回転軸、2,3は玉軸受、5はメインスケール、
8は発光素子、9は受光素子、10はプリント基板、1
1は波形整形回路、12はカバーであり、これらは第3
図、第4図に示す従来の光学式ロータリエンコーダと同
様に構成されている。FIG. 1 is a longitudinal sectional view of the optical rotary encoder according to this embodiment, and FIG. 2 is a side view of the index scale of the encoder shown in FIG. 1. In Figures 1 and 2, 1 is the rotating shaft, 2 and 3 are ball bearings, 5 is the main scale,
8 is a light emitting element, 9 is a light receiving element, 10 is a printed circuit board, 1
1 is a waveform shaping circuit, 12 is a cover, and these are the third
The structure is similar to the conventional optical rotary encoder shown in FIGS.
この実施例では、インデックススケール6が円板状に形
成され、このスケール6は玉軸受2.3を介して回転軸
1を支持しているハウジング4に接着などによって直接
固着されている。また、インデックススケール6には、
群相互間では互いにピッチと幅とが異なり、これが同じ
群内では同じである多数のスリット窓6a〜6hからな
るスリット窓群が半径方向に互いに同じ位置に設けられ
て、円周方向の8個所に相互間隔を有してそれぞれ扇形
状に形成され、スリット窓6a〜6h群の外周側にはこ
れらと同心状にスリット円帯61が配設されている。な
お、ハウジング4およびインデックススケール6の上記
以外の構成は、第3図。In this embodiment, the index scale 6 is formed in the shape of a disk, and is directly fixed by adhesive or the like to the housing 4 supporting the rotary shaft 1 via a ball bearing 2.3. Also, on index scale 6,
Slit window groups consisting of a large number of slit windows 6a to 6h, which have different pitches and widths between groups but are the same within the same group, are provided at the same position in the radial direction, and are arranged at eight locations in the circumferential direction. The slit windows 6a to 6h are each formed in a fan shape with mutual intervals, and a slit circular band 61 is disposed concentrically on the outer peripheral side of the group of slit windows 6a to 6h. The configuration of the housing 4 and index scale 6 other than the above is shown in FIG.
第5図に示す従来のものと同様である。This is similar to the conventional one shown in FIG.
また、この実施例によるエンコーダの動作も第3図ない
し第5図に示す従来のものと同様である。Further, the operation of the encoder according to this embodiment is similar to that of the conventional encoder shown in FIGS. 3 to 5.
この実施例の光学式ロータリエンコーダを組み立てる時
には、所望の分解能のメインスケール5のスリット窓に
対応するインデックススケール6のスリット窓6a〜6
h群の1つを選択して、発光素子8と受光素子との光軸
上に配置する。また、インデックススケール6とメイン
スケール5の位置合せ作業は、ハウジング4にインデッ
クススケール6を仮固定し、回転軸1を静止させて、玉
軸受2.3を回転基準にしてインデックススケール6を
回転させ、インデックススケール6を半径方向に微動さ
せ、スリット円帯61の回転振れを修正除去する。次に
、回転軸1にメインスケール5を仮固定し、ハウジング
4を静止させ、玉軸受2゜3を回転基準にしてメインス
ケール5を回転させ、メインスケール5を半径方向に微
動させ、スリット円帯5bの回転振れを除去する。When assembling the optical rotary encoder of this embodiment, the slit windows 6a to 6 of the index scale 6 corresponding to the slit windows of the main scale 5 having the desired resolution are
One of group h is selected and placed on the optical axis of the light emitting element 8 and the light receiving element. In addition, to align the index scale 6 and the main scale 5, temporarily fix the index scale 6 to the housing 4, keep the rotating shaft 1 stationary, and rotate the index scale 6 using the ball bearing 2.3 as a rotation reference. , the index scale 6 is slightly moved in the radial direction to correct and eliminate rotational vibration of the slit circular band 61. Next, the main scale 5 is temporarily fixed to the rotating shaft 1, the housing 4 is kept stationary, the main scale 5 is rotated using the ball bearing 2°3 as a rotation reference, and the main scale 5 is slightly moved in the radial direction to form a slit circle. To eliminate rotational runout of the band 5b.
上記実施例のインデックススケール6では1本のトラッ
クにスリット窓6a〜6h群の8種類を設けたが、この
発明のインデックススケールのスリット窓群は、複数で
あれば何本でもよい。また、この発明はインデックスス
ケールのスリット窓群を数個のグループに分け、各々の
グループの位置関係をずらしてもよく、さらに、インデ
ックススケールの最外周の円帯はスリット円帯にしたが
、逆にガラス部にクロム蒸着円帯を設けてもよ(、さら
にまた、スリット窓群の数を増加させ、これらのスリッ
ト窓群の外縁を利用して、スリット円帯の代わりをさせ
ても、上記実施例のものと同様の効果を奏する。In the index scale 6 of the above embodiment, one track is provided with eight types of slit window groups 6a to 6h, but the index scale of the present invention may have any number of slit window groups as long as it is plural. Further, in this invention, the slit window group of the index scale may be divided into several groups, and the positional relationship of each group may be shifted. Furthermore, although the outermost circular band of the index scale is a slit circular band, it is possible to Alternatively, a chromium-deposited circular band may be provided on the glass part (or, furthermore, the number of slit window groups may be increased and the outer edges of these slit window groups may be used in place of the slit circular band). The same effects as those of the embodiment are achieved.
[発明の効果]
以上説明したように、この発明によれば、インデックス
スケールを円板状にし、複数種類の分解能に対応するよ
うにピッチが異なったスリット窓からなる複数種類のス
リット窓群を上記インデックススケールのF[方向に配
列し、このスケールをハウジングに直接固定したので、
1種類のインデックススケールで多種類の分解能の光学
式ロークリエンコーダに対応でき、在庫管理が容易にな
り、また位置合せ作業は、電圧出力を見て修正するので
はなく、メインスケールとインデックススケールの回転
振れを修正除去するのみでできるので容易になり、イン
デックススケールの取付台を廃止でき、部品数も少なく
なるので、価格も低下させることができるという効果が
ある。[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, the index scale is made into a disk shape, and the plurality of types of slit window groups each consisting of slit windows with different pitches are arranged as described above to correspond to the plurality of types of resolution. The index scale was arranged in the F [direction, and this scale was fixed directly to the housing, so
One type of index scale can be used with optical low-resolution encoders with many types of resolution, making inventory management easier.Also, alignment work can be done by adjusting the main scale and index scale instead of correcting it by looking at the voltage output. This can be done simply by correcting and removing the rotational runout, and the index scale mount can be eliminated, and the number of parts can be reduced, which has the effect of lowering the price.
第1図はこの発明の一実施例による光学式ロークリエン
コーダの縦断面図、第2図は同インデックススケールの
側面図、第3図は従来例の光学式ロータリエンコーダの
縦断面図、第4図は同メインスケールの側面図、第5図
は同インデックススケールの側面図であある。
1・・・回転軸、2,3・・・玉軸受、4・・・ハウジ
ング、5・・・メインスケール、5a・・・スリット窓
、5b・・・スリット円帯、6・・・インデックススケ
ール、6a〜6h・・・スリット窓、61・・・スリッ
ト円帯、8・・・発光素子、9・・・受光素子。
なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。FIG. 1 is a vertical sectional view of an optical rotary encoder according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a side view of the same index scale, FIG. 3 is a vertical sectional view of a conventional optical rotary encoder, and FIG. The figure is a side view of the main scale, and FIG. 5 is a side view of the index scale. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Rotating shaft, 2, 3... Ball bearing, 4... Housing, 5... Main scale, 5a... Slit window, 5b... Slit circular band, 6... Index scale , 6a to 6h... slit window, 61... slit circular band, 8... light emitting element, 9... light receiving element. In addition, in the figures, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.
Claims (1)
ールに対向してハウジングに対し固定されたインデック
ススケールと、上記メインスケールとインデックススケ
ールの両側に相対向してそれぞれ配設された発光素子お
よび受光素子とを備えた光学式ロータリエンコーダにお
いて、上記インデックススケールを円板状に形成し、こ
のインデックススケールの円周方向に複数種類のスリッ
ト窓群を、群相互間のスリット窓のピッチを互いに異な
らせて配設し、インデックススケールを上記ハウジング
に直接固定したことを特徴とする光学式ロータリエンコ
ーダ。A main scale fixed to the rotating shaft, an index scale fixed to the housing facing the main scale, and a light emitting element and a light receiving element arranged opposite to each other on both sides of the main scale and index scale. In the optical rotary encoder, the index scale is formed into a disk shape, and a plurality of types of slit window groups are formed in the circumferential direction of the index scale, and the pitches of the slit windows between the groups are made different from each other. An optical rotary encoder characterized in that the index scale is directly fixed to the housing.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28223388A JPH02128117A (en) | 1988-11-08 | 1988-11-08 | Optical rotary encoder |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
JP28223388A JPH02128117A (en) | 1988-11-08 | 1988-11-08 | Optical rotary encoder |
Publications (1)
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---|---|
JPH02128117A true JPH02128117A (en) | 1990-05-16 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP28223388A Pending JPH02128117A (en) | 1988-11-08 | 1988-11-08 | Optical rotary encoder |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH02128117A (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000055698A (en) * | 1998-08-01 | 2000-02-25 | Dr Johannes Heidenhain Gmbh | Rotational position measuring device |
USRE42916E1 (en) | 1993-04-27 | 2011-11-15 | Watson Industries, Inc. | Single bar type vibrating element angular rate sensor system |
JP2015148627A (en) * | 2015-04-14 | 2015-08-20 | 株式会社東京精密 | Angle measurement method and angle measurement system |
CN110375776A (en) * | 2019-07-25 | 2019-10-25 | 广东工业大学 | A kind of rotary encoder |
US10670430B2 (en) | 2016-02-25 | 2020-06-02 | Nsk Ltd. | Sensor |
-
1988
- 1988-11-08 JP JP28223388A patent/JPH02128117A/en active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
USRE42916E1 (en) | 1993-04-27 | 2011-11-15 | Watson Industries, Inc. | Single bar type vibrating element angular rate sensor system |
JP2000055698A (en) * | 1998-08-01 | 2000-02-25 | Dr Johannes Heidenhain Gmbh | Rotational position measuring device |
JP2015148627A (en) * | 2015-04-14 | 2015-08-20 | 株式会社東京精密 | Angle measurement method and angle measurement system |
US10670430B2 (en) | 2016-02-25 | 2020-06-02 | Nsk Ltd. | Sensor |
CN110375776A (en) * | 2019-07-25 | 2019-10-25 | 广东工业大学 | A kind of rotary encoder |
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