JPH04118620U - レーザエンコーダ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 回転体に対して影響を与えず回転角度が得ら
れるエンコーダを得ることを目的とする。 【構成】 回転体回転軸１に設けられた反射面１１にレ
ーザ光源１０よりレーザ光９を照射し、反射したレーザ
光９が光センサアレイ１２に入射すると、２進数を表わ
すように配置された半導体素子１３によってビツトプレ
ート１４には２進化した電気信号が表われる。信号処理
部８はビットプレート１４出力を回転角度として外部へ
出力する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、回転角度を測定するためのロータリエンコーダに関するものであ る。

【０００２】

【従来の技術】

図４は従来のロータリエンコーダを示す構成図であり、図において、１は回転 体回転軸、２はこの回転体回転軸１に連結されたロータリエンコーダのエンコー ダ回転軸、３はエンコーダ回転軸２に取り付け、光の透過率を変化させるパター ン、４はパターン３を照らすためのＬＥＤ、５はＬＥＤ４によって発生する光、 ６はパターン３通過後の光５を採光するためのスリット、７ａ〜７ｃはスリット ６通過後の光５を電気信号に変換する光センサ、８は光センサ７ａ〜７ｃ出力を 回転角度として出力するための信号処理部である。図５は光５、スリット６、パ ターン３及び光センサ７ａ〜７ｃの拡大図である。

【０００３】 次に動作について説明する。パターン３は光５の透過率を変化させるためのも ので、放射状に２進数を表わすように配置されている（図１参照）。ＬＥＤ４の 光５がパターン３を通過すると、スリット６にはパターン３が表わす２進数に対 応した明暗の光５が得られる。光センサ７ａ〜７ｃは２進化された光５を電気信 号に変換する（図５参照）。エンコーダ回転軸２を回転体回転軸１に連結するこ とによって回転体がパターン３を回転させ、回転角度に対応した光センサ７ａ〜 ７ｃ出力が得られる。信号処理部８は光センサ７ａ〜７ｃ出力を回転角度として 外部へ出力する。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

従来のロータリエンコーダは以上のように構成されているので、回転体の回転 角度を測定するためには回転体回転軸１をエンコーダ回転軸２に連結する必要が あり、そのため回転体の慣性が増え、回転体の応答特性がエンコーダの慣性によ り変化し、特に慣性の小さい回転体に対して影響が大きいという問題点があった 。

【０００５】 この考案は上記のような課題を解消するためになされたもので、回転体に対し て負荷を与えないエンコーダを得ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

この考案に係るレーザエンコーダは、回転体の回転軸に反射面を設け、エンコ ーダからレーザ光を照射し、反射したレーザ光を光センサによって検出すること により回転角度を得るものである。

【０００７】

【作用】

この考案におけるレーザ光と反射面を用いたエンコーダが回転体に与える影響 は、回転体回転軸に設ける反射面の慣性の増加のみである。しかし反射面の慣性 は反射面の質量がほとんど無視できると考えられるので、回転体のもつ慣性は変 化しない。

【０００８】

【実施例】

実施例１． 以下、この考案の一実施例を図について説明する。図１において、１は回転体 回転軸、９はレーザ光、１０はレーザ光９を出力するためのレーザ光源、１１は 回転体回転軸１に設けるレーザ光９を反射するための反射面、１２は反射面１１ で反射したレーザ光９を検出するために光センサを筒状に配置した光センサアレ イ、１３は光センサアレイ１０上の光センサ出力に対応して動作する半導体素子 、１４は２進数を表わすように配置された半導体素子１３の各ビット毎のスイッ チング状態を表わすためのビットプレート、８はビットプレート１４の出力を回 転角度として出力するための信号処理部である。図２は回転体回転軸１、反射面 １１、レーザ光源１０、レーザ光９、光センサアレイ１２の関係を示す斜視図。 図３は反射したレーザ光９、光センサアレイ１２、ビットプレート１４、半導体 素子１３の動作を示した展開図である。

【０００９】 次に動作について説明する。図１は一実施例によるエンコーダの側面図である 。図２においてレーザ光源１０からレーザ光９が回転体回転軸１に設けられた反 射面１１に向けて照射されると、光センサアレイ１２にレーザ光９が入射する。 図３において光センサアレイ１２上の照射を受けた光センサは、電気信号を発生 し、対応する半導体素子１３をスイッチングする。ビットプレート１４上のスイ ッチングされた半導体素子１３の有無により、各ビットプレート１４には２進化 した電気信号が表われる。回転体が回転すると、回転体回転軸１に設けられた反 射面１１が回転することにより、レーザ光９の反射方向が変化し、回転角度に対 応したビットプレート１４出力が得られる。信号処理部８はビットプレート１４ 出力を回転角度として外部へ出力する。

【００１０】 また上記実施例では回転角の測定の場合について説明したが、角速度や角加速 度の測定にも同様な効果が得られる。

【００１１】

【考案の効果】

以上のように、この考案によれば、エンコーダと回転体の間の機械的接点をな くし、レーザ光の反射を利用しているので、回転体に影響を与えず回転角度を知 ることができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の一実施例によるエンコーダの側面図
である。

【図２】この考案の一実施例によるエンコーダのレーザ
光と反射面、光センサアレイの関係を示す斜視図であ
る。

【図３】この考案の一実施例によるエンコーダの光セン
サアレイと半導体素子とビットプレートを示す展開図で
ある。

【図４】従来のロータリエンコーダを示す図である。

【図５】従来のロータリエンコーダにおける光、スリッ
ト、パターン及び光センサの関係を示す図である。

【符号の説明】

１ 回転体回転軸 ２ エンコーダ回転軸 ３ パターン ４ ＬＥＤ ５ 光 ６ スリット ７ 光センサ ８ 信号処理部 ９ レーザ光 １０ レーザ光源 １１ 反射面 １２ 光センサアレイ １３ 半導体素子 １４ ビットプレート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０３Ｍ 1/24 9065−5Ｊ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 レーザ光を出力するレーザ光源と、レー
   ザ光を反射する反射面と、反射面が反射したレーザ光を
   検出する光センサと、光センサの出力に対応して角度情
   報を２進数として出力するための半導体素子と、半導体
   素子を配置するビットプレートと、光センサを筒状に配
   置した光センサアレイと、ビットプレート出力を回転角
   度として出力する信号処理部とで構成したレーザエンコ
   ーダ。