JPH03276018A - 光学式エンコーダ - Google Patents

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〕 この発明は、被検出物体の回転又は直線距離変位置を検
出する光学式エンコーダに関するものである。

〔従来の技術〕

第４図は例えば光学技術］ンタクトＶｏ１．１９　。

Ｎα５Ｐ１９〜３１に示された光学式エンコーダの概畔
構成を示す斜視図である。図において、（１）は発光ダ
イオード、ランプ等の光源、（２）は光源（１）から放
射した光をほぼ平行光にするためのレンズ、（３）は回
転可能な円板から戒るパルススケール、（４）はパルス
スケール（３）に周方向に沿って等ピッチで刻まれたス
リット、（５）は図示しないモータ等の回転軸（すなわ
ち被検出物体に直結されたパルススケール（３）の回転
軸’）　、（６）はパルススケール（３）と同しスリッ
トか刻まれた固定のインデックススケール、（ア）は光
源（１）と反対側に配置された光検知器（受光素子）で
ある。また、第５図は、光学式エンコーダの構成図を示
したちのである。図において（８）は安定化電源、（９
）は波形整形回路、ＧＯ＋は出力回路、ＯＤは光学式エ
ンコーダ、Ｏｚはエンコーダａυに電力を供給するため
の外部直流電源装置、０３はパルス受信回路、αφは電
動機制御装置、０９は電動機、ＯＧはカップリングであ
る。

次に動作について説明する。第４図に示す光源（１）か
ら放射された光は、レンズ（２）により平行光に変換さ
れた後にパルススケール（３）に照射される。

パルススケール（３）のスリット（４）からの透過光は
、スリット（４）の有、無に対応した明暗の光強度分布
をもってインデックススケール（６）に入射する。光強
度は、パルススケール（４）がインデックススケール（
６＞のスリットと重なった時に最大と、なり、それぞれ
のスリットが存在しない所て重なった時に最小となる。

この様にして空間的に変調されたインデックススケール
（６）の透過光は光検知器（７）に入射し、電気信号に
変換される。回転軸（５）の回転によりパルススケール
（３）が回転すると、その透過光の明暗分布も回転する
。この結果、光検知器（７）から第６図（ａ）に示す様
な正弦波状の出力信号が得られる。また、第５図に示す
光学式エンコーダの構成図に基づいて説明すると、電動
機αＳを制御する電動機制御装置α４によりエンコーダ
αυへ電力を電源装置（２）により供給する。光学式エ
ンコーダ内υ内の安定化電源（８）は、エンコーダ内υ
内で使用する電源を電源装置（Ｌ５より供給された電源
より作る。例えば、電源装置（１２の出力か＋２４Ｖと
すると電源（８）でこの＋２４Ｖより＋５Ｖを作る。こ
の安定化電源（８）によりエンコーダ内の電気部品は電
源を供給される。動作的には、前記したように光検知機
（７）から第６図（ａ）に示す様な正弦波状の出力信号
が得られ、この出力信号を波形整形回路（９）て整形し
て第６ｆｆｌ（ｂ）に示す矩形波形信号とし出力回路α
０）より電動機制御装置α４の受信回路へ伝送する。電
動機制御装置α４は、この信号のパルス数を計算するこ
とにより電動機αジの回転変位置が検出てき、電動機制
御に用いられる。しかし、出力回路α０）と受信回路０
３間の伝送は、電気伝送の為に電線の静電容量により波
形が第６図（Ｃ）に示すように立上り、立下りがなまっ
た形となり、伝送距離に制限かある。

〔発明か解決しようとする課題〕

従来の光学式エンコーダは以上のように構成されている
で、伝送距離を長くてきないなとの課題かあった。

この発明は上記のような課題を解消するためになされた
もので、長距離伝送てきる光学式エンコーダを得ること
を目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係る光学式エンコーダは、出力を光伝送とす
るとともに、電源回路を内部に持つようにしたちのであ
る。

〔作　用〕

この発明における光学式エンコーダは、光伝送により長
距離伝送を可能にすると共に耐ノイズ性も向上する。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図において、第５図と同一符号は同しものを示し、α力
は太陽電池、α榎は分圧回路を含む安定化電源、０９は
光電変換器、（イ）はこの発明による光学式エンコーダ
、（２１）は光電変換器Ｏ５からの光出力を受ける受信
回路、（２２）は電動機制御装置である。

以下、この実施例の動作について説明する。

太陽電池０７）より安定化電源αａに電力か供給され、
この安定化電源α均によりエンコーダ（イ）内の電力を
まかない外部より供給を受けない。

エンコーダ（イ）の出力パルスは、光電変換器αのによ
り光に変換し、受信回路（２１）に伝送し、電動機制御
装置（２２）に入力する。

他のパルス発生の動作は、従来と同一である。

第２図はこの発明の他の実施例を示しており、同図にお
いて、（２３）は超伝導コイル装置、（２４）はこの発
明による光学式エンコーダであって、他の符号のものは
第１図と同しものを示している。

以下、この実施例の動作について説明する。

このエンコーダは、太陽電池ａ力の発生電力により安定
化電源０秒に電力を供給する。外光か弱いと電力不足を
生しる恐れかあるのて、バックアップとして超電導コイ
ル（２３）を内蔵しており、太陽電池０７１の出力か低
下した場合は、超電導コイル（２３）より安定化電源ａ
ａに電力を供給する。この安定化電源α○によりエンコ
ーダ（２４）内の電力は、まかなうものてあり、外部よ
り供給を受けない。

エンコーダ（２４）の出力パルスは、光電変換器（２１
）により光に変換し、受信回路（２２）に伝送し、電動
機制御装置（２３）に入力する。

電力を安定化電源０榎を介して行なう。

また、超電導コイル（２３）の替わりにバッテリを設け
て、該超電導コイルと同様の機能をもたせてもよい。こ
の場合、バッテリの充電は、太陽電池０′７）の余剰電
力を安定化電源を介して行なう。

第３図はこの発明の別の実施例を示しており、同図にお
いて、（２５）はパルススケール（３）の回転軸に連結
された発電機で例えば、直流発電機、（２６）はこの発
明による光学式エンコーダであって、他の符号のものは
第２図と同じものを示している。

以下、この実施例の動作について説明する。

電動機α５が回転すると直流発電機（２５）か発電を開
始し、安定化電源０秒に電力を供給する。電動機０判か
回転しないと発電による電力の供給かないので、超電導
コイル（２３）より供給する。この安定化電源０砂によ
りエンコーダ（２２）内の電力はまかなうものであり、
外部より供給と受けない。

エンコーダ（２２）の出力パルスは、光電変換器α窃に
より光に変換し、受信回路（２２）に伝送し、電動機制
御装置（２３）に入力する。

他のパルス発生の動作は、従来と同一である。

超電導コイル（２３）への電力補充は、直流発電機（２
５）の余剰電力を安定化電源装置αａを介して行な設け
てもよく、この場合には安定化電源αａとして整流回路
を含んだもので構成され、上記実施例とンズ、光検知器
等の組合せて検出部を構成したが、他のもので検出部を
構成しても、上記実施例と同様の効果を奏する。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によればエンコーダ用電源を内
蔵し、且つ出力パルスを光伝送するように構成したので
、長距離伝送を可能とし、耐ノイズ性も高いものか得ら
れる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による光学式エンコーダを
示す構成図、第２図および第３図はこの発明の他の実施
例を示すブロック構成図、第４図は従来の光学式エンコ
ーダの斜視図、第５図は従来のエンコーダのブロック構
成図、第６図は第５図要部の出力波形図である。 なお、図中、（１）は光源、（３）はパルススケール、
（７）は光検知器、（９）は波形整形回路、ＯＤは太陽
電、池、ａｓ　ハ安定化電源、０９）ハ光電変換器、２
Ｑ　（２４）（２６）ハ光学式エンコーダ、（２３）は
超電導コイル、（２５）は発電機である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 光学的に信号を検出する信号検出系を有する光学式エン
   コーダにおいて、自給用電源を内蔵し、外部出力を光に
   て出力する光電変換器を備えたことを特徴とする光学式
   エンコーダ。