JPH0552595A - 差動入力方式の光学式センサ - Google Patents
差動入力方式の光学式センサInfo
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- JPH0552595A JPH0552595A JP21512791A JP21512791A JPH0552595A JP H0552595 A JPH0552595 A JP H0552595A JP 21512791 A JP21512791 A JP 21512791A JP 21512791 A JP21512791 A JP 21512791A JP H0552595 A JPH0552595 A JP H0552595A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 差動入力方式の光学式センサに於いて、二つ
の受光素子にての入光量に違いがあっても誤差を生じる
ことなく高精度の検出を行い、出力精度が光源の取付精
度の影響を受けないようすること。 【構成】 光源による発光スポット内にて所定の位相差
をもって離れた二つの受光位置に配置された受光素子２
１、２３により受光量を各々検出し、この二つの受光素
子の受光量信号を差動増幅器により差動増幅して出力信
号を得る差動入力方式の光学式センサに於て、前記受光
位置の各々に対し発光スポットの標準中心Ｃを対称点と
した点対称の位置に受光素子３３、３５を配置し、互い
に点対称の位置にある受光素子の出力信号を合成してこ
れを差動増幅器の入力とする。
の受光素子にての入光量に違いがあっても誤差を生じる
ことなく高精度の検出を行い、出力精度が光源の取付精
度の影響を受けないようすること。 【構成】 光源による発光スポット内にて所定の位相差
をもって離れた二つの受光位置に配置された受光素子２
１、２３により受光量を各々検出し、この二つの受光素
子の受光量信号を差動増幅器により差動増幅して出力信
号を得る差動入力方式の光学式センサに於て、前記受光
位置の各々に対し発光スポットの標準中心Ｃを対称点と
した点対称の位置に受光素子３３、３５を配置し、互い
に点対称の位置にある受光素子の出力信号を合成してこ
れを差動増幅器の入力とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光学式エンコーダの如
き光学式センサに関し、特に差動入力方式の光学式セン
サに関するものである。
き光学式センサに関し、特に差動入力方式の光学式セン
サに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】光学式エンコーダの如き光学式センサに
於いては、光源として発光ダイオード（ＬＥＤ）が、受
光素子としてホトダイオードが用いられる場合が多い。
発光ダイオードは、その発光特性に関して温度依存性が
高いから、これの光出力変化を補償するために、光源、
即ち発光ダイオードによる発光スポット内にて、所定の
位相差、例えば光学式ロータリエンコーダに於いては電
気的に１８０度の位相差をもって離れた二つの受光位置
に受光素子を各々配置し、この受光素子の各々により受
光量を検出し、この二つの受光素子の受光量信号を差動
増幅器により差動増幅して出力信号を得ることが行われ
ている。これは差動入力方式の光学式センサであり、こ
れに於いては、発光ダイオードの光出力の温度補償と同
時に、これの電源電圧補償、経時補償が行われる。
於いては、光源として発光ダイオード（ＬＥＤ）が、受
光素子としてホトダイオードが用いられる場合が多い。
発光ダイオードは、その発光特性に関して温度依存性が
高いから、これの光出力変化を補償するために、光源、
即ち発光ダイオードによる発光スポット内にて、所定の
位相差、例えば光学式ロータリエンコーダに於いては電
気的に１８０度の位相差をもって離れた二つの受光位置
に受光素子を各々配置し、この受光素子の各々により受
光量を検出し、この二つの受光素子の受光量信号を差動
増幅器により差動増幅して出力信号を得ることが行われ
ている。これは差動入力方式の光学式センサであり、こ
れに於いては、発光ダイオードの光出力の温度補償と同
時に、これの電源電圧補償、経時補償が行われる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述の如き差動入力方
式の光学式センサに於いては、発光ダイオードの如き光
源よりの入光量が各受光素子にて互いに等しいことが要
求され、さもないと各受光素子よりの差動増幅器に対す
る差動入力にアンバランスが生じる。
式の光学式センサに於いては、発光ダイオードの如き光
源よりの入光量が各受光素子にて互いに等しいことが要
求され、さもないと各受光素子よりの差動増幅器に対す
る差動入力にアンバランスが生じる。
【０００４】例えば、光学式ロータリエンコーダに於い
ては、二つの受光素子より電気的に１８０度の位相差を
もった三角波状の受光量信号が差動増幅器に入力される
ことにより、矩形波状の出力信号が得られるわけである
が、前記二つの受光素子にて入光量が相互に相違してい
ると、矩形波状の出力信号のオンオフ比に狂いが生じ、
出力精度が低下する。
ては、二つの受光素子より電気的に１８０度の位相差を
もった三角波状の受光量信号が差動増幅器に入力される
ことにより、矩形波状の出力信号が得られるわけである
が、前記二つの受光素子にて入光量が相互に相違してい
ると、矩形波状の出力信号のオンオフ比に狂いが生じ、
出力精度が低下する。
【０００５】上述の如き二つの受光素子にての入光量の
違いは発光ダイオードの如き光源の実装位置に於ける取
付誤差により、これの中心光軸、換言すれば発光スポッ
トの中心が標準中心よりずれることにより生じる。この
ため光源の取付精度は非常に高いものを要求されるが、
しかしこれには限度があり、また要求される光源の取付
精度が高いほど、その生産性が低下する。
違いは発光ダイオードの如き光源の実装位置に於ける取
付誤差により、これの中心光軸、換言すれば発光スポッ
トの中心が標準中心よりずれることにより生じる。この
ため光源の取付精度は非常に高いものを要求されるが、
しかしこれには限度があり、また要求される光源の取付
精度が高いほど、その生産性が低下する。
【０００６】本発明は、従来の差動入力方式の光学式セ
ンサに於ける上述の如き問題点に着目してなされたもの
であり、二つの受光素子にての入光量に違いがあっても
誤差を生じることなく高精度の検出を行い、出力精度が
光源の取付精度の影響を受けないよう改良された差動入
力方式の光学式センサを提供することを目的としてい
る。
ンサに於ける上述の如き問題点に着目してなされたもの
であり、二つの受光素子にての入光量に違いがあっても
誤差を生じることなく高精度の検出を行い、出力精度が
光源の取付精度の影響を受けないよう改良された差動入
力方式の光学式センサを提供することを目的としてい
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上述の如き目的は、本発
明によれば、光源による発光スポット内にて所定の位相
差をもって離れた二つの受光位置に配置された受光素子
により受光量を各々検出し、この二つの受光素子の受光
量信号を差動増幅器により差動増幅して出力信号を得る
差動入力方式の光学式センサに於て、前記受光位置の各
々に対し発光スポットの標準中心を対称点とした点対称
の位置に受光素子が配置され、互いに点対称の位置にあ
る受光素子の出力信号を合成してこれを差動増幅器の入
力とするよう構成されていることを特徴とする差動入力
方式の光学式センサによって達成される。
明によれば、光源による発光スポット内にて所定の位相
差をもって離れた二つの受光位置に配置された受光素子
により受光量を各々検出し、この二つの受光素子の受光
量信号を差動増幅器により差動増幅して出力信号を得る
差動入力方式の光学式センサに於て、前記受光位置の各
々に対し発光スポットの標準中心を対称点とした点対称
の位置に受光素子が配置され、互いに点対称の位置にあ
る受光素子の出力信号を合成してこれを差動増幅器の入
力とするよう構成されていることを特徴とする差動入力
方式の光学式センサによって達成される。
【０００８】
【作用】上述の如き構成によれば、互いに点対称の位置
にある受光素子の出力信号が合成され、これが差動増幅
器の入力とされるから、光源の取付誤差等により発光ス
ポットの中心が標準中心よりずれていることにより、所
定の位相差をもって離れた二つの受光位置に配置された
受光素子にての入光量が相互に相違していても、差動増
幅器の入力にてはその相違が各々相殺された同一レベル
の信号となり、差動増幅器の差動入力にアンバランスが
生じることがない。
にある受光素子の出力信号が合成され、これが差動増幅
器の入力とされるから、光源の取付誤差等により発光ス
ポットの中心が標準中心よりずれていることにより、所
定の位相差をもって離れた二つの受光位置に配置された
受光素子にての入光量が相互に相違していても、差動増
幅器の入力にてはその相違が各々相殺された同一レベル
の信号となり、差動増幅器の差動入力にアンバランスが
生じることがない。
【０００９】
【実施例】以下に添付の図を参照して本発明を実施例に
ついて詳細に説明する。図１は本発明による差動入力方
式の光学式センサが実施されて好適な光学式センサの一
例として光学式のロータリエンコーダを示している。ロ
ータリエンコーダは、ベース部材１とカバー部材３とに
よるケーシング５を有している。
ついて詳細に説明する。図１は本発明による差動入力方
式の光学式センサが実施されて好適な光学式センサの一
例として光学式のロータリエンコーダを示している。ロ
ータリエンコーダは、ベース部材１とカバー部材３とに
よるケーシング５を有している。
【００１０】ベース部材１にはボール軸受７により入力
回転軸９が回転可能に取り付けられており、ケーシング
５内に位置する入力回転軸９の一端部には光透過性のス
リットパターンを印刷された回転スリットディスク１１
が固定されている。
回転軸９が回転可能に取り付けられており、ケーシング
５内に位置する入力回転軸９の一端部には光透過性のス
リットパターンを印刷された回転スリットディスク１１
が固定されている。
【００１１】ケーシング５内には、回転スリットディス
ク１１の一方の盤面に対し所定の大きさ、例えば直径３
mm程度の円形の発光スポットをもって光を照射するＬＥ
Ｄ等による発光素子１３が固定配置されている。またケ
ーシング５内の回転スリットディスク１１の他方の側に
は固定スリットディスク１５とホトダイオード等による
受光素子アレイ１７とが固定配置されている。
ク１１の一方の盤面に対し所定の大きさ、例えば直径３
mm程度の円形の発光スポットをもって光を照射するＬＥ
Ｄ等による発光素子１３が固定配置されている。またケ
ーシング５内の回転スリットディスク１１の他方の側に
は固定スリットディスク１５とホトダイオード等による
受光素子アレイ１７とが固定配置されている。
【００１２】受光素子アレイ１７の各受光部は発光素子
１３が放つ光を回転スリットディスク１１の光透過性ス
リット部および固定スリットディスク１５の光透過性ス
リット部を経て選択的に受光するようになっている。
１３が放つ光を回転スリットディスク１１の光透過性ス
リット部および固定スリットディスク１５の光透過性ス
リット部を経て選択的に受光するようになっている。
【００１３】またケーシング５内には、発光素子１３の
電源回路、受光素子アレイ１７よりの信号を処理する信
号処理回路等を含む電気回路部１９が固定配置されてい
る。
電源回路、受光素子アレイ１７よりの信号を処理する信
号処理回路等を含む電気回路部１９が固定配置されてい
る。
【００１４】この実施例に於いては、光学式のロータリ
エンコーダは、互いに９０度の位相差を持つＡ相信号と
Ｂ相信号、およびＺ相信号を出力するように構成されて
おり、このため受光素子アレイ１７は、図２に示されて
いる如く、反転側のＡ相信号用受光部２１、及びこれに
対し１８０度の位相差を持つよう配置された非反転側の
Ａ相信号用受光部２３と、Ａ相信号用受光部２１に対し
９０度の位相差を持つよう配置された反転側のＢ相信号
用受光部２５、及びこれに対し１８０度の位相差を持つ
よう配置された非反転側のＢ相信号用受光部２７と、反
転側のＺ相信号用受光部２９、及びこれに対し１８０度
の位相差を持つよう配置された非反転側のＺ相信号用受
光部３１とを有している。
エンコーダは、互いに９０度の位相差を持つＡ相信号と
Ｂ相信号、およびＺ相信号を出力するように構成されて
おり、このため受光素子アレイ１７は、図２に示されて
いる如く、反転側のＡ相信号用受光部２１、及びこれに
対し１８０度の位相差を持つよう配置された非反転側の
Ａ相信号用受光部２３と、Ａ相信号用受光部２１に対し
９０度の位相差を持つよう配置された反転側のＢ相信号
用受光部２５、及びこれに対し１８０度の位相差を持つ
よう配置された非反転側のＢ相信号用受光部２７と、反
転側のＺ相信号用受光部２９、及びこれに対し１８０度
の位相差を持つよう配置された非反転側のＺ相信号用受
光部３１とを有している。
【００１５】更に、受光素子アレイ１７には、反転側の
Ａ相信号用受光部２１、非反転側のＡ相信号用受光部２
３、反転側のＢ相信号用受光部２５、非反転側のＢ相信
号用受光部２７、反転側のＺ相信号用受光部２９、非反
転側のＺ相信号用受光部３１の各々に対し、発光素子１
３の発光スポットの標準中心Ｃを対称点とした点対称の
位置に、反転側のＡ相信号用補償受光部３３、非反転側
のＡ相信号用補償受光部３５、反転側のＢ相信号用補償
受光部３７、非反転側のＢ相信号用補償受光部３９、反
転側のＺ相信号用補償受光部４１、非反転側のＺ相信号
用補償受光部４３が設けられている。
Ａ相信号用受光部２１、非反転側のＡ相信号用受光部２
３、反転側のＢ相信号用受光部２５、非反転側のＢ相信
号用受光部２７、反転側のＺ相信号用受光部２９、非反
転側のＺ相信号用受光部３１の各々に対し、発光素子１
３の発光スポットの標準中心Ｃを対称点とした点対称の
位置に、反転側のＡ相信号用補償受光部３３、非反転側
のＡ相信号用補償受光部３５、反転側のＢ相信号用補償
受光部３７、非反転側のＢ相信号用補償受光部３９、反
転側のＺ相信号用補償受光部４１、非反転側のＺ相信号
用補償受光部４３が設けられている。
【００１６】上述の如く互いに点対称の位置にある受光
部、即ち反転側のＡ相信号用受光部２１とＡ相信号用補
償受光部３３、非反転側のＡ相信号用受光部２３とＡ相
信号用補償受光部３５、反転側のＢ相信号用受光部２５
とＢ相信号用補償受光部３７、非反転側のＢ相信号用受
光部２７とＢ相信号用補償受光部３９、反転側のＺ相信
号用受光部２９とＺ相信号用補償受光部４１、非反転側
のＺ相信号用受光部３１とＺ相信号用補償受光部４３の
出力信号は、図３に示されている如き検出部回路によ
り、各々和合成されるようになっている。
部、即ち反転側のＡ相信号用受光部２１とＡ相信号用補
償受光部３３、非反転側のＡ相信号用受光部２３とＡ相
信号用補償受光部３５、反転側のＢ相信号用受光部２５
とＢ相信号用補償受光部３７、非反転側のＢ相信号用受
光部２７とＢ相信号用補償受光部３９、反転側のＺ相信
号用受光部２９とＺ相信号用補償受光部４１、非反転側
のＺ相信号用受光部３１とＺ相信号用補償受光部４３の
出力信号は、図３に示されている如き検出部回路によ
り、各々和合成されるようになっている。
【００１７】和合成された反転側のＡ相入力信号はＡ相
信号用の差動増幅器４５の反転入力端子に、和合成され
た非反転側のＡ相入力信号はＡ相信号用の差動増幅器４
５の非反転入力端子に各々入力されるようになってい
る。
信号用の差動増幅器４５の反転入力端子に、和合成され
た非反転側のＡ相入力信号はＡ相信号用の差動増幅器４
５の非反転入力端子に各々入力されるようになってい
る。
【００１８】また和合成された反転側のＢ相入力信号は
Ｂ相信号用の差動増幅器４７の反転入力端子に、和合成
された非反転側のＢ相入力信号はＢ相信号用の差動増幅
器４７の非反転入力端子に各々入力されるようになって
いる。
Ｂ相信号用の差動増幅器４７の反転入力端子に、和合成
された非反転側のＢ相入力信号はＢ相信号用の差動増幅
器４７の非反転入力端子に各々入力されるようになって
いる。
【００１９】また和合成された反転側のＺ相入力信号は
Ｚ相信号用の差動増幅器４９の反転入力端子に、和合成
された非反転側のＺ相入力信号はＺ相信号用の差動増幅
器４９の非反転入力端子に各々入力されるようになって
いる。
Ｚ相信号用の差動増幅器４９の反転入力端子に、和合成
された非反転側のＺ相入力信号はＺ相信号用の差動増幅
器４９の非反転入力端子に各々入力されるようになって
いる。
【００２０】各差動増幅器４５、４７、４９は、各々反
転入力端子と非反転入力端子に入力される入力信号に基
づいて差動増幅を行い、各々個別に、矩形波状のＡ相出
力信号とＢ相出力信号とＣ相出力信号を出力するように
なっている。
転入力端子と非反転入力端子に入力される入力信号に基
づいて差動増幅を行い、各々個別に、矩形波状のＡ相出
力信号とＢ相出力信号とＣ相出力信号を出力するように
なっている。
【００２１】図４の（ａ）〜（ｆ）は、上述の如き構成
によるロータリエンコーダに於いて発光素子１３の発光
スポットの中心が標準中心Ｃに整合し、受光素子アレイ
１７の各受光部の入光量に相互に相違がない場合につい
て、その代表としてＡ相の信号波形を示している。
（ａ）は反転側のＡ相信号用受光部２１の出力信号を、
（ｂ）は反転側のＡ相信号用補償受光部３３の出力信号
を、（ｃ）は非反転側のＡ相信号用受光部２３の出力信
号を、（ｄ）は非反転側のＡ相信号用補償受光部３５の
出力信号を、（ｅ）は反転側のＡ相信号用受光部２１の
出力信号とＡ相信号用補償受光部３３の出力信号との和
合成による反転側のＡ相入力信号と、非反転側のＡ相信
号用受光部２３の出力信号とＡ相信号用補償受光部３５
の出力信号との和合成による非反転側のＡ相入力信号と
の組合せを、（ｆ）は差動増幅器４５のＡ相出力信号を
各々示している。
によるロータリエンコーダに於いて発光素子１３の発光
スポットの中心が標準中心Ｃに整合し、受光素子アレイ
１７の各受光部の入光量に相互に相違がない場合につい
て、その代表としてＡ相の信号波形を示している。
（ａ）は反転側のＡ相信号用受光部２１の出力信号を、
（ｂ）は反転側のＡ相信号用補償受光部３３の出力信号
を、（ｃ）は非反転側のＡ相信号用受光部２３の出力信
号を、（ｄ）は非反転側のＡ相信号用補償受光部３５の
出力信号を、（ｅ）は反転側のＡ相信号用受光部２１の
出力信号とＡ相信号用補償受光部３３の出力信号との和
合成による反転側のＡ相入力信号と、非反転側のＡ相信
号用受光部２３の出力信号とＡ相信号用補償受光部３５
の出力信号との和合成による非反転側のＡ相入力信号と
の組合せを、（ｆ）は差動増幅器４５のＡ相出力信号を
各々示している。
【００２２】図５の（ａ）〜（ｆ）は、上述の如き構成
によるロータリエンコーダに於いて発光素子１３の発光
スポットの中心が標準中心Ｃより図２にて左方へ偏倚
し、受光素子アレイ１７の各受光部の入光量に相違が生
じる場合について、その代表としてＡ相の信号波形を示
している。尚、（ａ）〜（ｆ）は図４に於ける（ａ）〜
（ｆ）と同じである。この場合は、（ａ）に示されてい
る反転側のＡ相信号用受光部２１の出力信号と、（ｄ）
に示されている非反転側のＡ相信号用補償受光部３５が
低減変動し、これに対し（ｂ）に示されている反転側の
Ａ相信号用補償受光部３３の出力信号と、（ｃ）に示さ
れている非反転側のＡ相信号用受光部２３の出力信号が
増加変動する。しかし低減変動している反転側のＡ相信
号用受光部２１の出力信号と増加変動している反転側の
Ａ相信号用補償受光部３３の出力信号とが和合成され、
また低減変動している非反転側のＡ相信号用補償受光部
３５の出力信号と増加変動している非反転側のＡ相信号
用受光部２３の出力信号とが和合成されるから、反転側
のＡ相信号用受光部２１の出力信号とＡ相信号用補償受
光部３３の出力信号との和合成による反転側のＡ相入力
信号と、非反転側のＡ相信号用受光部２３の出力信号と
Ａ相信号用補償受光部３５の出力信号との和合成による
非反転側のＡ相入力信号は、発光素子１３の発光スポッ
トの中心が標準中心Ｃよりずれていることに拘らず、
（ｅ）に示されている如く、互いに等しいものになる。
によるロータリエンコーダに於いて発光素子１３の発光
スポットの中心が標準中心Ｃより図２にて左方へ偏倚
し、受光素子アレイ１７の各受光部の入光量に相違が生
じる場合について、その代表としてＡ相の信号波形を示
している。尚、（ａ）〜（ｆ）は図４に於ける（ａ）〜
（ｆ）と同じである。この場合は、（ａ）に示されてい
る反転側のＡ相信号用受光部２１の出力信号と、（ｄ）
に示されている非反転側のＡ相信号用補償受光部３５が
低減変動し、これに対し（ｂ）に示されている反転側の
Ａ相信号用補償受光部３３の出力信号と、（ｃ）に示さ
れている非反転側のＡ相信号用受光部２３の出力信号が
増加変動する。しかし低減変動している反転側のＡ相信
号用受光部２１の出力信号と増加変動している反転側の
Ａ相信号用補償受光部３３の出力信号とが和合成され、
また低減変動している非反転側のＡ相信号用補償受光部
３５の出力信号と増加変動している非反転側のＡ相信号
用受光部２３の出力信号とが和合成されるから、反転側
のＡ相信号用受光部２１の出力信号とＡ相信号用補償受
光部３３の出力信号との和合成による反転側のＡ相入力
信号と、非反転側のＡ相信号用受光部２３の出力信号と
Ａ相信号用補償受光部３５の出力信号との和合成による
非反転側のＡ相入力信号は、発光素子１３の発光スポッ
トの中心が標準中心Ｃよりずれていることに拘らず、
（ｅ）に示されている如く、互いに等しいものになる。
【００２３】これにより、差動増幅器４５のＡ相出力信
号は、（ｆ）に示されている如く、発光素子１３の発光
スポットの中心が標準中心Ｃに整合し、受光素子アレイ
１７の各受光部の入光量に相違がない場合と同じものに
なり、誤差を生じない。
号は、（ｆ）に示されている如く、発光素子１３の発光
スポットの中心が標準中心Ｃに整合し、受光素子アレイ
１７の各受光部の入光量に相違がない場合と同じものに
なり、誤差を生じない。
【００２４】図６は、参考として、従来の差動入力方式
の光学式ロータリエンコーダに於ける受光素子アレイの
受光部の配置を、上述の実施例に於ける受光アレイの受
光部の配置と比較するために、上述の実施例に於ける受
光素子アレイの受光部に対応する部分をこれと同一の符
号により示しており、また図７の（ａ）、（ｂ）は、図
６に示された従来の差動入力方式の光学式ロータリエン
コーダに於いて、発光素子の発光スポットの中心が標準
中心よりずれていることにより、反転側のＡ相信号用受
光部２１の出力信号が低減変動し、非反転側のＡ相信号
用受光部２３の出力信号が増大変動している場合に於け
るＡ相入力信号の組合せと、その場合の差動増幅器のＡ
相出力信号を示している。尚、図７に於いて、一点鎖線
は、発光素子の発光スポットの中心が標準中心よりずれ
ていない場合に於ける信号波形を示している。
の光学式ロータリエンコーダに於ける受光素子アレイの
受光部の配置を、上述の実施例に於ける受光アレイの受
光部の配置と比較するために、上述の実施例に於ける受
光素子アレイの受光部に対応する部分をこれと同一の符
号により示しており、また図７の（ａ）、（ｂ）は、図
６に示された従来の差動入力方式の光学式ロータリエン
コーダに於いて、発光素子の発光スポットの中心が標準
中心よりずれていることにより、反転側のＡ相信号用受
光部２１の出力信号が低減変動し、非反転側のＡ相信号
用受光部２３の出力信号が増大変動している場合に於け
るＡ相入力信号の組合せと、その場合の差動増幅器のＡ
相出力信号を示している。尚、図７に於いて、一点鎖線
は、発光素子の発光スポットの中心が標準中心よりずれ
ていない場合に於ける信号波形を示している。
【００２５】尚、上述の実施例に於いては、各受光部は
受光素子アレイにより一つの基板上に構成されている
が、これは各々個別の受光素子により構成されていても
よい。
受光素子アレイにより一つの基板上に構成されている
が、これは各々個別の受光素子により構成されていても
よい。
【００２６】
【発明の効果】以上の説明から理解される如く、本発明
による差動入力方式の光学式センサによれば、互いに点
対称の位置にある受光素子の出力信号が合成され、これ
が差動増幅器の入力とされるから、光源の取付誤差等に
より発光スポットの中心が標準中心よりずれていること
により、所定の位相差をもって離れた二つの受光位置に
配置された受光素子にての入光量が相互に相違していて
も、差動増幅器の入力にてはその相違が各々相殺された
同一レベルの信号となり、差動増幅器の差動入力にアン
バランスが生じることがないから、二つの受光素子にて
の入光量に違いがあっても誤差を生じることなく高精度
の検出が行われるようになり、出力精度が光源の取付精
度の影響を受けなくなる。このことから、光源の取付精
度がさほど高く要求されなくなり、この取付精度より差
動入力方式の光学式センサの生産性が低下することが回
避される。
による差動入力方式の光学式センサによれば、互いに点
対称の位置にある受光素子の出力信号が合成され、これ
が差動増幅器の入力とされるから、光源の取付誤差等に
より発光スポットの中心が標準中心よりずれていること
により、所定の位相差をもって離れた二つの受光位置に
配置された受光素子にての入光量が相互に相違していて
も、差動増幅器の入力にてはその相違が各々相殺された
同一レベルの信号となり、差動増幅器の差動入力にアン
バランスが生じることがないから、二つの受光素子にて
の入光量に違いがあっても誤差を生じることなく高精度
の検出が行われるようになり、出力精度が光源の取付精
度の影響を受けなくなる。このことから、光源の取付精
度がさほど高く要求されなくなり、この取付精度より差
動入力方式の光学式センサの生産性が低下することが回
避される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による差動入力方式の光学式センサが実
施されて好適な光学式センサの一例として光学式のロー
タリエンコーダを示す縦断面図。
施されて好適な光学式センサの一例として光学式のロー
タリエンコーダを示す縦断面図。
【図２】本発明が実施された光学式ロータリエンコーダ
の受光アレイの受光部の配置を示す平面図。
の受光アレイの受光部の配置を示す平面図。
【図３】本発明が実施された光学式ロータリエンコーダ
の検出部の電気回路の一例を示す回路図。
の検出部の電気回路の一例を示す回路図。
【図４】（ａ）〜（ｆ）は、本発明が実施された光学式
ロータリエンコーダに於いて発光素子の発光スポットの
中心が標準中心に整合している場合のＡ相の各部の信号
波形を示す信号波形図。
ロータリエンコーダに於いて発光素子の発光スポットの
中心が標準中心に整合している場合のＡ相の各部の信号
波形を示す信号波形図。
【図５】（ａ）〜（ｆ）は、本発明が実施された光学式
ロータリエンコーダに於いて発光素子の発光スポットの
中心が標準中心に整合していない場合のＡ相の各部の信
号波形を示す信号波形図。
ロータリエンコーダに於いて発光素子の発光スポットの
中心が標準中心に整合していない場合のＡ相の各部の信
号波形を示す信号波形図。
【図６】従来の差動入力方式の光学式ロータリエンコー
ダに於ける受光アレイの受光部の配置例を示す平面図。
ダに於ける受光アレイの受光部の配置例を示す平面図。
【図７】（ａ）、（ｂ）は、図６に示された従来の差動
入力方式の光学式ロータリエンコーダに於いて、発光素
子の発光スポットの中心が標準中心よりずれている場合
のＡ相の各部の信号波形を示す信号波形図。
入力方式の光学式ロータリエンコーダに於いて、発光素
子の発光スポットの中心が標準中心よりずれている場合
のＡ相の各部の信号波形を示す信号波形図。
５ ケーシング ９ 入力回転軸 １１ 回転スリットディスク １３ 発光素子 １５ 固定スリットディスク １７ 受光素子アレイ ２１ 反転側のＡ相信号用受光部 ２３ 非反転側のＡ相信号用受光部 ２５ 反転側のＢ相信号用受光部 ２７ 非反転側のＢ相信号用受光部 ２９ 反転側のＺ相信号用受光部 ３１ 非反転側のＺ相信号用受光部 ３３ 反転側のＡ相信号用補償受光部 ３５ 非反転側のＡ相信号用補償受光部 ３７ 反転側のＢ相信号用補償受光部 ３９ 非反転側のＢ相信号用補償受光部 ４１ 反転側のＺ相信号用補償受光部 ４３ 非反転側のＺ相信号用補償受光部 ４５ Ａ相信号用の差動増幅器 ４７ Ｂ相信号用の差動増幅器 ４９ Ｚ相信号用の差動増幅器
Claims (1)
- 【請求項１】 光源による発光スポット内にて所定の位
相差をもって離れた二つの受光位置に配置された受光素
子により受光量を各々検出し、この二つの受光素子の受
光量信号を差動増幅器により差動増幅して出力信号を得
る差動入力方式の光学式センサに於て、 前記受光位置の各々に対し発光スポットの標準中心を対
称点とした点対称の位置に受光素子が配置され、互いに
点対称の位置にある受光素子の出力信号を合成してこれ
を差動増幅器の入力とするよう構成されていることを特
徴とする差動入力方式の光学式センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21512791A JPH0552595A (ja) | 1991-08-27 | 1991-08-27 | 差動入力方式の光学式センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21512791A JPH0552595A (ja) | 1991-08-27 | 1991-08-27 | 差動入力方式の光学式センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0552595A true JPH0552595A (ja) | 1993-03-02 |
Family
ID=16667176
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21512791A Pending JPH0552595A (ja) | 1991-08-27 | 1991-08-27 | 差動入力方式の光学式センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0552595A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020188668A1 (ja) * | 2019-03-15 | 2020-09-24 | 株式会社ハーモニック・ドライブ・システムズ | 光学式ロータリエンコーダ、サーボモータおよびアクチュエータ |
-
1991
- 1991-08-27 JP JP21512791A patent/JPH0552595A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020188668A1 (ja) * | 2019-03-15 | 2020-09-24 | 株式会社ハーモニック・ドライブ・システムズ | 光学式ロータリエンコーダ、サーボモータおよびアクチュエータ |
| JPWO2020188668A1 (ja) * | 2019-03-15 | 2021-10-14 | 株式会社ハーモニック・ドライブ・システムズ | 光学式ロータリエンコーダ、サーボモータおよびアクチュエータ |
| US11808612B2 (en) | 2019-03-15 | 2023-11-07 | Harmonic Drive Systems Inc. | Optical rotary encoder, servo motor, and actuator |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20000922 |