JPH04346028A - 光学式エンコーダ - Google Patents
光学式エンコーダInfo
- Publication number
- JPH04346028A JPH04346028A JP12022091A JP12022091A JPH04346028A JP H04346028 A JPH04346028 A JP H04346028A JP 12022091 A JP12022091 A JP 12022091A JP 12022091 A JP12022091 A JP 12022091A JP H04346028 A JPH04346028 A JP H04346028A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- ring
- optical encoder
- receiving unit
- rotary
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 11
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 4
- 238000012216 screening Methods 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、モータ等の回転体の回
転角度を検出するために用いられる光学式エンコーダに
関する。
転角度を検出するために用いられる光学式エンコーダに
関する。
【０００２】
【従来の技術】図７は従来のこの種の光学式エンコーダ
の１例を示したものである。同図において、１０Ａは図
示しないモータのモータ軸に連結される回転軸１１を持
つ回転コード板であって、透光部と遮断部からなるコー
ドを形成された４本の環トラック１〜４に区分されてい
る。環トラック１には４５°／２巾の透光部Ａ４５／２
が４５°／２間隔で８箇並ぶコードが形成され、環トラ
ック２には４５°巾の透光部Ａ４５が４５°間隔で４箇
形成され、環トラック３には９０°巾の透光部Ａ９０が
９０°間隔で２箇形成され、環トラック４は１８０°巾
の透光部Ａ１８０ が形成されている。Ｂはコード板１
０Ａの遮光部を示す。２０は回転コード板１０Ａを回転
軸１１方向に照射する投光ユニットであって、環トラッ
ク１〜４のそれぞれを照射する光源（発光素子）２１〜
２２を備えている。３０は回転コード板１０Ａを挟んで
投光ユニット２０と対向する位置に配設された固定スリ
ット板であり、環トラック１〜４のそれぞれに対向する
位置にあるスリット３１〜３４を有している。４０は受
光ユニットであって、スリット３１〜３４を透過した光
をそれぞれ受光する受光素子４１〜４４を備えている。
の１例を示したものである。同図において、１０Ａは図
示しないモータのモータ軸に連結される回転軸１１を持
つ回転コード板であって、透光部と遮断部からなるコー
ドを形成された４本の環トラック１〜４に区分されてい
る。環トラック１には４５°／２巾の透光部Ａ４５／２
が４５°／２間隔で８箇並ぶコードが形成され、環トラ
ック２には４５°巾の透光部Ａ４５が４５°間隔で４箇
形成され、環トラック３には９０°巾の透光部Ａ９０が
９０°間隔で２箇形成され、環トラック４は１８０°巾
の透光部Ａ１８０ が形成されている。Ｂはコード板１
０Ａの遮光部を示す。２０は回転コード板１０Ａを回転
軸１１方向に照射する投光ユニットであって、環トラッ
ク１〜４のそれぞれを照射する光源（発光素子）２１〜
２２を備えている。３０は回転コード板１０Ａを挟んで
投光ユニット２０と対向する位置に配設された固定スリ
ット板であり、環トラック１〜４のそれぞれに対向する
位置にあるスリット３１〜３４を有している。４０は受
光ユニットであって、スリット３１〜３４を透過した光
をそれぞれ受光する受光素子４１〜４４を備えている。
【０００３】この構成においては、例えば、環トラック
４の透光部Ａ１８０、スリット３４を通過した光は受光
素子４４に入射し、該受光素子４４はレベルＨの信号を
出力するので、上記モータ軸が回転すると、各トラック
１〜４は透光と遮光を交互に繰り返し、受光素子４１〜
４４はそれぞれ図８の（ａ）〜（ｄ）に示すようなパル
ス信号を出力する。この図は、投光ユニット２０側から
見て回転コード板１０Ａが左回転した場合である。この
例では、受光ユニット４０の出力は４ビット信号として
利用できるので、モータの１回転を１６分割することが
でき、この受光ユニット４０の出力を回転角演算回路５
０で処理することにより、モータの１回転を検出するこ
とができる。
４の透光部Ａ１８０、スリット３４を通過した光は受光
素子４４に入射し、該受光素子４４はレベルＨの信号を
出力するので、上記モータ軸が回転すると、各トラック
１〜４は透光と遮光を交互に繰り返し、受光素子４１〜
４４はそれぞれ図８の（ａ）〜（ｄ）に示すようなパル
ス信号を出力する。この図は、投光ユニット２０側から
見て回転コード板１０Ａが左回転した場合である。この
例では、受光ユニット４０の出力は４ビット信号として
利用できるので、モータの１回転を１６分割することが
でき、この受光ユニット４０の出力を回転角演算回路５
０で処理することにより、モータの１回転を検出するこ
とができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、ビット桁２０
、２１ 、２２ 、２３ 毎にその環トラックの透光
部の個数が異なる回転コード板１０Ａを用いるものでは
、回転コード板１０Ａが光をＯＮ／ＯＦＦする速度には
巾があり、モータの回転速度が高速になると、例えば、
１箇の透光部を持つ環トラック４は２倍の高速で光をＯ
Ｎ／ＯＦＦするが、８箇の透光部を持つ環トラック１は
８倍の高速で光をＯＮ／ＯＦＦすることになり、時定数
に限界のある受光素子４４はこの高速のＯＮ／ＯＦＦに
追随できなくなる。このように、上記従来のエンコーダ
では、高速回転するモータに取りつけた場合、受光ユニ
ット４０側の制約から、検出不能になるという問題があ
った。
、２１ 、２２ 、２３ 毎にその環トラックの透光
部の個数が異なる回転コード板１０Ａを用いるものでは
、回転コード板１０Ａが光をＯＮ／ＯＦＦする速度には
巾があり、モータの回転速度が高速になると、例えば、
１箇の透光部を持つ環トラック４は２倍の高速で光をＯ
Ｎ／ＯＦＦするが、８箇の透光部を持つ環トラック１は
８倍の高速で光をＯＮ／ＯＦＦすることになり、時定数
に限界のある受光素子４４はこの高速のＯＮ／ＯＦＦに
追随できなくなる。このように、上記従来のエンコーダ
では、高速回転するモータに取りつけた場合、受光ユニ
ット４０側の制約から、検出不能になるという問題があ
った。
【０００５】本発明はこの問題を解消するためになされ
たもので、受光ユニット側の制約を受けることなく、高
速回転体の回転角度を検出することができる光学式エン
コーダを提供することを目的とする。
たもので、受光ユニット側の制約を受けることなく、高
速回転体の回転角度を検出することができる光学式エン
コーダを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、透光部と遮光部からなるコードを有する複数
の環トラックを形成された回転コード部と、この回転コ
ード部に対向配置され上記環トラックを照射する投光ユ
ニットと、上記各環トラックの上記透光部を透過した光
もしくは反射部からの反射光を受光して電気信号に変換
する受光素子を有する受光ユニットとを備える光学式エ
ンコーダにおいて、上記各環トラックのコードは同じで
あって、かつ所定角度ずつずれている構成とした。
するため、透光部と遮光部からなるコードを有する複数
の環トラックを形成された回転コード部と、この回転コ
ード部に対向配置され上記環トラックを照射する投光ユ
ニットと、上記各環トラックの上記透光部を透過した光
もしくは反射部からの反射光を受光して電気信号に変換
する受光素子を有する受光ユニットとを備える光学式エ
ンコーダにおいて、上記各環トラックのコードは同じで
あって、かつ所定角度ずつずれている構成とした。
【０００７】請求項２では、複数の環トラックは同軸も
しくは同心に配列されている構成とした。
しくは同心に配列されている構成とした。
【０００８】請求項３では、受光ユニットが出力する信
号のビット数を変換するビット数変換回路を備える構成
とした。
号のビット数を変換するビット数変換回路を備える構成
とした。
【０００９】
【作用】本発明では、回転コード部の透光部もしくは反
射部と遮光部からなる各環トラックのコードは同じであ
るので、回転コード板が光をＯＮ／ＯＦＦする速度は各
トラックについて同じになる。
射部と遮光部からなる各環トラックのコードは同じであ
るので、回転コード板が光をＯＮ／ＯＦＦする速度は各
トラックについて同じになる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の１実施例を図面を参照して説
明する。
明する。
【００１１】図１において、１０は回転コード板であっ
て、図２に示すように、１８０°巾の透光部Ａ１８０
を形成された４本の環トラック１〜４を有している。環
トラック１〜４の透光部Ａ１８０ は順次４５°ずつず
らして形成されている。Ｍはモータである。他の構成は
図５のものと同じである。
て、図２に示すように、１８０°巾の透光部Ａ１８０
を形成された４本の環トラック１〜４を有している。環
トラック１〜４の透光部Ａ１８０ は順次４５°ずつず
らして形成されている。Ｍはモータである。他の構成は
図５のものと同じである。
【００１２】図３に、受光ユニット４０が出力する信号
のタイムチャートを示す。この図は、投光ユニット２０
側から見て回転コード板１０が左回転した場合である。
のタイムチャートを示す。この図は、投光ユニット２０
側から見て回転コード板１０が左回転した場合である。
【００１３】この構成においては、受光ユニット４０が
出力する４ビットの信号は、回転コード板１０が１回転
する間に〔１０００〕（０°〜４５°）〜
出力する４ビットの信号は、回転コード板１０が１回転
する間に〔１０００〕（０°〜４５°）〜
〔００００〕
（２７０°〜３００°）へと８回変化するので、回転コ
ード板１０の１回転が８分割され、モータＭの回転角を
検出することができる。
（２７０°〜３００°）へと８回変化するので、回転コ
ード板１０の１回転が８分割され、モータＭの回転角を
検出することができる。
【００１４】本実施例の回転コード板１０の各環トラッ
ク１〜４の透光部Ａ１８０ と遮光部Ｂは１８０°巾で
あるので、前記従来の回転コード板１０Ａを用いる場合
に比し、適用し得る高速回転域を大幅に広げることがで
きる。
ク１〜４の透光部Ａ１８０ と遮光部Ｂは１８０°巾で
あるので、前記従来の回転コード板１０Ａを用いる場合
に比し、適用し得る高速回転域を大幅に広げることがで
きる。
【００１５】また、本実施例では、１トラック当たりの
透光部Ａの個数を少なくすることができるので、回転コ
ード板の製作が容易になる利点がある。
透光部Ａの個数を少なくすることができるので、回転コ
ード板の製作が容易になる利点がある。
【００１６】また、本実施例の場合、例えば、図４に示
すようなビット数変換回路６０を設けて、下記の表１に
示すように、３ビット出力を得ることができ、ビット数
の低減も容易に可能である。同図において、ＸＯＲは排
他的オア回路である。
すようなビット数変換回路６０を設けて、下記の表１に
示すように、３ビット出力を得ることができ、ビット数
の低減も容易に可能である。同図において、ＸＯＲは排
他的オア回路である。
【００１７】
なを、上記実施例では、透光部を形成した回転コード板
１０を用いているが、この透光部を光反射部にしても、
同様の効果を得ることができる。
１０を用いているが、この透光部を光反射部にしても、
同様の効果を得ることができる。
【００１８】また、上記実施例では、回転コード板を用
いているが、図５と図６に示すような回転コード円筒１
０’を用いても同様の効果を得ることができる。
いているが、図５と図６に示すような回転コード円筒１
０’を用いても同様の効果を得ることができる。
【００１９】また、上記実施例では、スリット３１〜３
４を用いているが、各トラックからの光ビームが隣接ト
ラックの受光素子に侵入しないようにしておけば、この
スリットは不要である。
４を用いているが、各トラックからの光ビームが隣接ト
ラックの受光素子に侵入しないようにしておけば、この
スリットは不要である。
【００２０】
【発明の効果】本発明は以上説明した通り、回転コード
部の透光部もしくは反射部と遮光部からなる各環トラッ
クのコードは同じであることにより、全トラックの透光
部反射部と遮光部の角度巾を大きくすることができるの
で、この回転コード部が光をＯＮ／ＯＦＦする速度は従
来の回転コード板が光をＯＮ／ＯＦＦする最高速度より
大幅に低減することができ、その分、検出し得る高速回
転域を広げることができるので、従来検出不可能であっ
たレベルの高速回転体の回転角度の検出が可能になる。
部の透光部もしくは反射部と遮光部からなる各環トラッ
クのコードは同じであることにより、全トラックの透光
部反射部と遮光部の角度巾を大きくすることができるの
で、この回転コード部が光をＯＮ／ＯＦＦする速度は従
来の回転コード板が光をＯＮ／ＯＦＦする最高速度より
大幅に低減することができ、その分、検出し得る高速回
転域を広げることができるので、従来検出不可能であっ
たレベルの高速回転体の回転角度の検出が可能になる。
【図１】本発明の実施例を示すブロック構成図である。
【図２】上記実施例における回転コード板の拡大正面図
である。
である。
【図３】上記実施例の出力信号のタイムチャートである
。
。
【図４】本発明の他の実施例を示すブロック構成図であ
る。
る。
【図５】本発明の他の実施例を示す斜視図である。
【図６】図５の実施例のコード面展開図である。
【図７】従来の光学式エンコーダのブロック構成図であ
る。
る。
【図８】上記従来例の出力信号のタイムチャートである
。
。
１〜４ 環トラック
１０ 回転コード板
１０’ 回転コード円筒
２０ 投光ユニット
２１〜２４ 発光素子
３０ スリット板
３１〜３４ スリット
４０ 受光ユニット
４１〜４４ 受光素子
６０ ビット数変換回路
Ａ 透光部
Ｂ 遮光部
Claims (3)
- 【請求項１】 透光部もしくは反射部と遮光部からな
るコードを有する複数の環トラックを形成された回転コ
ード部と、この回転コード部に対向配置され上記環トラ
ックを照射する投光ユニットと、上記各環トラックの上
記透光部を透過した光もしくは反射部からの反射光を受
光して電気信号に変換する受光素子を有する受光ユニッ
トとを備える光学式エンコーダにおいて、上記各環トラ
ックのコードは同じであって、かつ所定角度づつずれて
いることを特徴とする光学式エンコーダ。 - 【請求項２】 複数の環トラックは同軸もしくは同心
に配列されていることを特徴とする請求項１記載の光学
式エンコーダ。 - 【請求項３】 受光ユニットが出力する信号のビット
数を変換するビット数変換回路を備えていることを特徴
とする請求項１もたは２記載の光学式エンコーダ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12022091A JPH04346028A (ja) | 1991-05-24 | 1991-05-24 | 光学式エンコーダ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12022091A JPH04346028A (ja) | 1991-05-24 | 1991-05-24 | 光学式エンコーダ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04346028A true JPH04346028A (ja) | 1992-12-01 |
Family
ID=14780858
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12022091A Pending JPH04346028A (ja) | 1991-05-24 | 1991-05-24 | 光学式エンコーダ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04346028A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009128021A (ja) * | 2007-11-20 | 2009-06-11 | Ntt Infranet Co Ltd | 回転センサ |
-
1991
- 1991-05-24 JP JP12022091A patent/JPH04346028A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009128021A (ja) * | 2007-11-20 | 2009-06-11 | Ntt Infranet Co Ltd | 回転センサ |
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