JPH03140820A - エンコーダ - Google Patents

エンコーダ

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JPH03140820A
JPH03140820A JP1279344A JP27934489A JPH03140820A JP H03140820 A JPH03140820 A JP H03140820A JP 1279344 A JP1279344 A JP 1279344A JP 27934489 A JP27934489 A JP 27934489A JP H03140820 A JPH03140820 A JP H03140820A
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JP
Japan
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light
code plate
pair
light emitting
encoder
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Pending
Application number
JP1279344A
Other languages
English (en)
Inventor
Norio Okuya
奥谷 憲男
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.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING 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
    • G01D5/00Mechanical 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
    • G01D5/26Mechanical 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
    • G01D5/32Mechanical 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
    • G01D5/34Mechanical 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
    • G01D5/36Forming the light into pulses
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • H03M1/12Analogue/digital converters
    • H03M1/22Analogue/digital converters pattern-reading type
    • H03M1/24Analogue/digital converters pattern-reading type using relatively movable reader and disc or strip
    • H03M1/245Constructional details of parts relevant to the encoding mechanism, e.g. pattern carriers, pattern sensors
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • H03M1/12Analogue/digital converters
    • H03M1/14Conversion in steps with each step involving the same or a different conversion means and delivering more than one bit
    • H03M1/143Conversion in steps with each step involving the same or a different conversion means and delivering more than one bit in pattern-reading type converters, e.g. having both absolute and incremental tracks on one disc or strip

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。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明はエンコーダに関し、特に複数の発光素子と受光
素子を備えたエンコーダに関するものである。
(従来の技術) 従来、移動方向に沿って規則的にスリット列を形成した
コード板とコード板の両側に配置した発光素子と受光素
子を備え、かつスリット列の方向に複数対の発光素子と
受光素子を配置するとともにその配置位置をスリットに
対して互いに位相が異なるように配置することによって
、各受光素子から位相の異なった検出信号を得るように
したインクリメンタル・タイプのエンコーダが知られて
いる。
又、コード板に複数列の2進符号化パターン等の符号化
パターンを形成するとともに、各符号化パターンに対応
して発光素子と受光素子をコード板の両側に互いに対向
して配置したアブソリュート・タイプのエンコーダも知
られている。
さらに、特開昭61−189415号公報には、第3図
に示すように、スリット列22と複数列の符号化パター
ン23を形成したコード機21を用い、上記インクリメ
ンタル・タイプとアブソリュート・タイプのエンコーダ
を複合化した高分解能のアブソリュート・タイプのエン
コーダが開示されている。
前記インクリメンタル・タイプのエンコーダにおいては
、第4図に示すように、多殻のスリット32を形成され
たコード板31の一側にスリット列の方向に適当間隔を
設けて複数の発光素子33が配置され、コード4131
の他儒に、各発光素子33と一対向しかつスリット32
に対する位相が互いに異なるように開口35を形成され
たマスク34が配置されるともに、各関口35に対向し
て受光素子36が配置されている。
又、前記アブソリュート・タイプのエンコーダにおいて
は、第5図に示すように、コード板41の一側に複数列
の符号化パターン42a、42b。
42cに対応して複数の発光素子43が並列して配置さ
れ、コード+7i41の他側に、各符号化パターンに対
応する開口45を形成されたマスク44が配置されると
ともに、各開口45に対向して受光素子46が配置され
ている。
(発明が解決しようとする謀M) ところが、上記構成のインクリメンタル・タイプのエン
コーダでは、一対の発光素子33.33闇及び受光素子
36.36間に間隔があり、コードI!31の異なった
位置のスリット32の透過光を使用するため、コード板
31の偏心、傾き、加工誤差等の誤1M!因を別々に受
けることになり、その緬果安定した検出信号が得難いと
いう問題があった。
又、上記構成のアブソリュート・タイプのエンコーダで
は、各発光素子43がら対応する符号化パターン42a
、42b、42c及びマスク44の開口45を透過した
光が、第5図に破線で示すようにそれぞれ対応する受光
素子46にのみ入射− し、他の受光素子46に対してクロストークを生じるこ
とがないように、各符号化パターン42a、42b、4
2cの間隔を大きくする必要があり、エンコーダの小型
化を図ることができないという問題があった。
本発明は上記従来の問題点に鑑み、複数の発光素子と受
光素子を備えたエンコーダにおいて、位相差を有する検
出信号を得る場合にコード板に誤差要因があっても安定
した検出信号が得られ、また符号化パターンを用いる場
合に小型化を図ることができるエンコーダを提供するこ
とを目的とする。
(課題を解決するための手段) 本発明の第1発明は、発光素子とスリット列を形成した
コード板と受光素子を備え、かつ複数の発光素子と受光
素子にて位相差を有する複数信号を得るようにしたエン
コーダにおいて、一対の発光素子をコード板の両側に互
いに略対向して配置し、これら発光素子に対応する一対
の受光素子をそれぞれコード板の反対側にかつ互いに略
対向して配置し、同一スリットを通過した光にて位相差
を有する一対の検出信号を得るようにしたことを特徴と
する。
又、本発明の第2発明は、複数列の符号化パターンを形
成されたコード板と、各符号化パターンに対応してコー
ド板の両側に互いに対向して配置された複数の発光素子
と受光素子を備えたエンコーダにおいて、コード板の両
側でそれぞれ発光素子と受光素子を交互にかつコード板
を挟んで発光素子と受光素子が互いに対向するように配
置したことを特徴とする。
(作 用) 本発明の第1発明によれば、一対の発光素子から出た光
がそれぞれコード板の同じ位置のスリットを透過して対
応する一対の受光素子に入射し、位相差を有する一対の
検出信号を得ることができるため、コード板に誤差要因
があっても同じ誤差要因を受けるので、安定した検出信
号を得ることができ、またコード板の両側にそれぞれ発
光素子と受光素子が配置されているので、対応する発光
素子以外の光が受光素子に入射してクロストークを生ず
ることはない。
又、第2発明によれば、コード板の両側に発光素子と受
光素子が交互に配置されているので、受光素子に対して
、それに対応して配置された発光素子に1つの受光素子
をおいて隣合う発光素子からの光が入射しないように発
光素子と受光素子を配置すればよいので、複数の発光素
子と受光素子を小さい間隔で配置してもクロストークを
生じず、符号化パターンの配置ピッチを小さくでき、エ
ンコーダの小型化を図ることができる。
(実施例) 以下、本発明の実施例を第1図及び第2図を参照しなが
ら説明する。
まず、第1図により第1実施例を説明すると、1は、回
転体又は移動体とともに移動するコード板で、その移動
方向に沿って多数のスリット2を規則的に配列したスリ
ット列3が形成されている。
4は、コード板1の位置をイクリメンタルに検出するた
めの検出器で、その本体5はコード板lを両側から挟む
ように形成され、そのコード板1に対する対向面にそれ
ぞれ発光素子6と受光素子7を設けた検出ブロック8a
、8bが取付けられている。各検出ブロック8a、8b
の発光素子6はコード板1の両側に互いに略対向して配
置され、これら発光素子6から出た光が入射する相手側
の検出ブロック8b、8aの受光素子7もコード板lの
両側に互いに略対向して配置され、各検出ブロック8a
、8bの発光素子6から出た光がコード板1の同一スリ
ット2を通過して相手側の検出ブロック8b、8aの受
光素子7に入射するように構成されている。
又、一方の検出ブロック8bとコード板1の間には、そ
の発光素子6からコード板1に向がって出射される光束
を規制する開口10aと、その受光素子7に入射する光
束を規制する開口Jobを形成したマスク9が配設され
ている。開口10a。
10bは、スリット2を通過して一対の受光素子7に入
射する光量が、90’の位相差を有するように構成され
ている。なお、マスク9を設けずに、=7= 8− 発光素子6や受光素子7の配置位置を調整することによ
って位相差を有する検出信号を得るようにしてもよいが
、マスク9を設けた方が精度の良い検出が可能である。
以上の構成によると、一対の検出ブ、ロック8a。
8bの発光素子6から出た光がそれぞれコード板1の同
じ位置のスリット2を透過して相手側の検出ブロック8
b、8aの受光素子7に入射し、90°の位相差を有す
る一対の検出信号を得ることができる。従って、コード
板1に誤差要因があっても、受光素子7からの検出信号
が同じ誤差要因を受けるので、安定した検出信号を得る
ことができる。なお、各検出ブロック8a、8bの発光
素子6から出た光がその検出ブロック8a、8bの受光
素子7に入射することはなく、クロストークを生ずる恐
れはない。
次に、第2図により第2実施例を説明すると、11は、
回転体又は移動体とともに移動するコード板で、複数の
2進符号化パターン12a、12b、12cが移動方向
と直交する方向に並列して形成されている。13はコー
ド板11の絶対位置を2進符号化パターンに基づいて検
出する検出器で、コード板11を間に挟んで両側に配設
された一対の検出ブロック14a、14bにて構成され
ている。これら検出ブロック14a、14bには、2進
符号化パターン12a、12b、12cに対応し、かつ
互いに対向するように発光素子15と受光素子16が設
けられ、かつ各検出ブロック14a、14bにおいて、
それぞれ発光素子15と受光素子16が交互に配置され
ている。
又、一方の検出ブロック14bとコード板11との間に
は、各2進符号化パターン12a、12b、12cに対
応する開口18a、18b、18Cを形成されたマスク
17が配設されている。
以上の構成によると、各検出へラド14a、14bの発
光素子15から出た光は、第2図に破線で示すように、
コード板11及びマスク17を透過して受光素子16に
入射する。このとき、コード板11の両側に配置された
検出ブロック14a、14bにおいて、それぞれ発光素
子15と受光素子16が交互に配置されているので、1
つの受光素子16に対して、それに対向して配置された
発光素子15に1つの受光素子16をおいて隣接する発
光素子15からの光が入射しないようにすればよく、各
検出ブロック14a、14bにおいて発光素子15と受
光素子16を小さい間隔で配置してもクロストークを生
じず、2進符号化パターン12a、12b、12c及び
発光素子15、受光素子16の配置ピッチを小さくでき
、エンコーダを小型化することができる。
上記実施例では、スリット列3を用いたインクリメンタ
ルに位置検出するエンコーダと2進符号化バター:/1
2a、12b、12cを用いた絶対位置を検出するエン
コーダの例を示したが、第3図に示したように、スリッ
ト列と2進符号化パターンを組み合わせたコード板を用
いて上記両実施例を組み合わせた構成とすることもでき
、そうすることによって安定した検出信号が得られかつ
コンパクトな構成の、高分解能なアブソリュート・タイ
プのエンコーダを得ることができる。
(発明の効果) 本発明の第1発明によれば、一対の発光素子から出た光
がそれぞれコード板の同じ位置のスリットを透過して対
応する一対の受光素子に入射し、位相差を有する一対の
検出信号を得ることができるため、コード板に誤差要因
があっても同じ誤差要因を受け、そのため安定した検出
信号を得ることができるという効果を発揮する。
又、第2発明によれば、コード板の両側に発光素子と受
光素子が交互に配置されているので、複数の発光素子と
受光素子を小さい間隔で配置してもクロストークを生じ
ず、符号化パターンの配置ピッチを小さくでき、エンコ
ーダの小型化を図ることができるという効果を発揮する
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1実施例におけるエンコーダの要部
の概略構成を示す部分断面正面図、第2図は本発明の第
2実施例におけるエンコーダの要部の概略構成を示す部
分断面側面図、第3図はエンコーダのコード板の一例を
示す平面図、第4図11〜 は第1の従来例のエンコーダの要部の概略構成を示す部
分断面正面図、第5図は第2の従来例の要部の概略構成
を示す部分断面側面図である。 12 1、11−・ 2−−−−−−−−−・、。 3−・−−−−一−−−−−・ 6、 l  5−−−−−−−一・−・−一−−7、1
6 12a〜12c コード板 スリット スリット列 発光素子 受光素子 2進符号化パターン

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)発光素子とスリット列を形成したコード板と受光
    素子を備え、かつ複数の発光素子と受光素子にて位相差
    を有する複数信号を得るようにしたエンコーダにおいて
    、一対の発光素子をコード板の両側に互いに略対向して
    配置し、これら発光素子に対応する一対の受光素子をそ
    れぞれコード板の反対側にかつ互いに略対向して配置し
    、同一スリットを通過した光にて位相差を有する一対の
    検出信号を得るようにしたことを特徴とするエンコーダ
  2. (2)複数列の符号化パターンを形成したコード板と、
    各符号化パターンに対応してコード板の両側に互いに対
    向して配置された複数の発光素子と受光素子を備えたエ
    ンコーダにおいて、コード板の両側でそれぞれ発光素子
    と受光素子を交互にかつコード板を挟んで発光素子と受
    光素子が互いに対向するように配置したことを特徴とす
    るエンコーダ。
JP1279344A 1989-10-25 1989-10-25 エンコーダ Pending JPH03140820A (ja)

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