JPH063164A - Rotational position detector - Google Patents

Rotational position detector

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JPH063164A
JPH063164A JP15939492A JP15939492A JPH063164A JP H063164 A JPH063164 A JP H063164A JP 15939492 A JP15939492 A JP 15939492A JP 15939492 A JP15939492 A JP 15939492A JP H063164 A JPH063164 A JP H063164A
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JP
Japan
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light
signal
polarizing
rotational position
receiving element
Prior art date
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Pending
Application number
JP15939492A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshio Sano
野 俊 夫 佐
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.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH063164A publication Critical patent/JPH063164A/en
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Abstract

PURPOSE:To obtain an absolute encoder having high resolution at low cost. CONSTITUTION:Two polarizing plates 40, 50 are set confronting to each other and one is used as a rotor. Polarizing parts 31, 32, 33 shifted every pi/3, a transparent part 70, and gray scales 81, 82 are provided in one polarizing plate. When the light penetrating each part of the polarizing plate is detected, the level of the light is detected. An inverse cosine is calculated from the ratio of the intensity of the detected light between the polarizing part and the transparent part, thereby to obtain the angle. A signal which is always in the middle level is selected among the three signals obtained by the three polarizing parts and utilized for the calculation to enhance the accuracy. The two gray scales are shifted 90 deg.. The state (high, middle, low) of each signal obtained from the light passing thorough the gray scales is detected and the range of the angle is identified.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、回転位置の検出に関す
る。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to the detection of rotational position.

【0002】[0002]

【従来の技術】回転角度を検出する装置、即ちロ−タリ
−エンコ−ダは、次の2種類に大別される。即ち、一方
は微小回転毎に例えばパルス信号を出力するものでイン
クリメンタル型と呼ばれ、他方は絶対角度の信号を出力
するものでアブソリュ−ト型と呼ばれている。
2. Description of the Related Art A device for detecting a rotation angle, that is, a rotary encoder is roughly classified into the following two types. That is, one of them outputs a pulse signal for each minute rotation, which is called an incremental type, and the other outputs an absolute angle signal, which is called an absolute type.

【0003】インクリメンタル型のエンコ−ダは、回転
量検出に関しては分解能の高い装置を安価で提供しうる
が、絶対的な回転位置が分からないので、絶対位置の検
出を必要とする用途では、一般に、回転方向を検出する
ために互いに位相をずらしたエンコ−ダを2組設け、更
に位置検出センサと組合せ、それらが出力する信号を、
カウンタ,メモリ,比較器等を含む装置によって、電子
的に処理して絶対位置を求めている。
The incremental type encoder can provide a device with high resolution for detecting the rotation amount at a low cost, but since the absolute rotation position is not known, it is generally used in applications requiring the detection of the absolute position. , Two sets of encoders whose phases are shifted from each other for detecting the rotation direction are provided, and further combined with a position detection sensor, the signals output by them are
The absolute position is obtained by electronically processing by a device including a counter, a memory, a comparator and the like.

【0004】またアブソリュ−ト型のエンコ−ダは、絶
対的な回転位置の信号を出力するので、信号処理が容易
であるという利点があるが、構造が複雑になり高い機械
的精度も要求されるので、分解能を上げることが困難で
ある。
Further, the absolute type encoder has an advantage that the signal processing is easy because it outputs an absolute rotational position signal, but the structure is complicated and high mechanical accuracy is required. Therefore, it is difficult to increase the resolution.

【0005】なお、インクリメンタル型のエンコ−ダの
従来技術として、特開平1−282424号公報が公知
である。この技術では、回析格子の位相を分離するため
に、偏向板を用いている。
As a prior art of an incremental type encoder, Japanese Patent Laid-Open No. 1-282424 is known. In this technique, a deflection plate is used to separate the phases of the diffraction grating.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、分解能が高
くアブソリュ−ト型のエンコ−ダとして使用可能な回転
位置検出装置を安価に提供することを課題とする。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a rotary position detecting device, which has a high resolution and can be used as an absolute type encoder, at a low cost.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の回転位置検出装置は、光源(10);該光
源に対向して配置された少なくとも1つの受光素子(2
1,22,23);前記光源と前記受光素子との間に配
置され、それぞれが少なくとも1つの偏光手段(31,
32,33,34)を含み、互いに対向して配置され、
少なくとも一方が回動自在な第1及び第2の偏光板(4
0,50);及び前記受光素子が出力する信号を処理
し、前記第1の偏光板と第2の偏光板との相対的な回転
位置に応じた信号を生成する信号処理手段(60);を
備える。
In order to solve the above-mentioned problems, the rotational position detecting device of the present invention comprises a light source (10); at least one light-receiving element (2) arranged facing the light source.
1, 22, 23); arranged between the light source and the light receiving element, each of which has at least one polarizing means (31,
32, 33, 34), arranged opposite each other,
At least one of the first and second polarizing plates (4
0, 50); and signal processing means (60) for processing the signal output from the light receiving element and generating a signal corresponding to the relative rotational position of the first polarizing plate and the second polarizing plate. Equipped with.

【0008】また第2番の発明では、前記第1及び第2
の偏光板の一方は、互いに異る偏光状態で配置された3
以上の偏光手段(31,32,33)を含み、それらの
偏光手段の各々を通った光を同時に受光する3以上の受
光素子(21,22,23)を備える。
According to a second aspect of the invention, the first and second aspects are
One of the two polarizing plates is placed in a different polarization state from each other.
It is provided with three or more light receiving elements (21, 22, 23) including the above-mentioned polarizing means (31, 32, 33) and simultaneously receiving light which has passed through each of these polarizing means.

【0009】また第3番の発明では、前記第1及び第2
の偏光板の少なくとも一方は、偏光手段と異る位置に配
置された透明部分(70)を含み、該透明部分を通った
光を受光する基準光検出手段(75)を備え、前記信号
処理手段を、前記基準光検出手段が出力する信号レベル
に基づいて回転位置に応じた信号を生成するように構成
する。
According to a third aspect of the invention, the first and second aspects are
At least one of the polarizing plates includes a transparent portion (70) arranged at a position different from that of the polarizing means, and includes a reference light detecting means (75) for receiving light passing through the transparent portion, and the signal processing means. Is configured to generate a signal corresponding to the rotational position based on the signal level output by the reference light detecting means.

【0010】また第4番の発明では、前記第1及び第2
の偏光板の一方は、互いにπ/3の位相差をもつ偏光状
態で配置された3つの偏光手段(31,32,33)
と、該偏光手段と異る位置に配置された透明部分(7
0)を含み、それらの偏光手段の各々を通った光を同時
に受光する3個の受光素子(21,22,23)、及び
透明部分を通った光を受光する基準光検出手段(75)
を備え、前記信号処理手段を、前記基準光検出手段が出
力する信号レベルと、3個の受光素子がそれぞれ出力す
る信号とに基づいて回転位置に応じた信号を生成するよ
うに構成する。
According to a fourth aspect of the invention, the first and second aspects are
One of the polarizing plates of the three polarizing means (31, 32, 33) arranged in a polarized state having a phase difference of π / 3 with each other.
And a transparent part (7) arranged at a position different from that of the polarizing means.
0), and three light receiving elements (21, 22, 23) that simultaneously receive light that has passed through each of the polarization means, and reference light detection means (75) that receives light that has passed through the transparent portion.
The signal processing means is configured to generate a signal according to the rotational position based on the signal level output by the reference light detection means and the signals output by the three light receiving elements.

【0011】また第5番の発明では、前記第1及び第2
の偏光板の一方は、互いに位相をずらして配置され、そ
の光透過率が連続的に変化する2以上のグレイスケ−ル
手段(81,82)を含み、該グレイスケ−ル手段を通
った各々の光を受光する2以上のグレイ光検出手段(9
1,92)を備え、前記信号処理手段を、前記グレイ光
検出手段が出力する信号に基づいて回転位置に応じた信
号を生成するように構成する。
Further, in the fifth invention, the first and second
One of the polarizing plates includes two or more gray scale means (81, 82) which are arranged out of phase with each other and whose light transmittance changes continuously, and each of the gray scale means passes through the gray scale means. Two or more gray light detecting means for receiving light (9
1, 92), and the signal processing means is configured to generate a signal according to the rotational position based on the signal output by the gray light detecting means.

【0012】なお上記括弧内に示した記号は、後述する
実施例中の対応する要素の符号を参考までに示したもの
であるが、本発明の各構成要素は実施例中の具体的な要
素のみに限定されるものではない。
The symbols shown in parentheses are reference numerals of corresponding elements in the embodiments described later, but each constituent element of the present invention is a concrete element in the embodiments. It is not limited to only.

【0013】[0013]

【作用】本発明においては、光源と受光素子との間に配
置される第1及び第2の偏光板は、それぞれが偏光手段
を含んでいるので、第1及び第2の偏光板の両者を透過
して光源から受光素子に達する光の強度は、第1の偏光
板と第2の偏光板との相対的な回転位置に応じて連続的
に変化する。従って、受光素子が出力する信号のレベル
によって、絶対的な回転位置を識別可能である。また、
受光素子が出力する信号のレベルはアナログ量であるの
で、例えば高精度のA/D変換器を用いることによって
分解能を上げることができる。
In the present invention, since the first and second polarizing plates arranged between the light source and the light receiving element each include the polarizing means, both of the first and second polarizing plates are included. The intensity of light that passes through and reaches the light receiving element from the light source continuously changes according to the relative rotational position of the first polarizing plate and the second polarizing plate. Therefore, the absolute rotational position can be identified by the level of the signal output by the light receiving element. Also,
Since the level of the signal output from the light receiving element is an analog amount, the resolution can be increased by using, for example, a highly accurate A / D converter.

【0014】光源から受光素子に達する光の強度は、回
転角度に関して余弦関数に応じた変化を示す。このた
め、0,π,2π[rad]の各角度の近傍において
は、角度変化に対する受光強度変化が小さくなり、位置
検出の分解能が低下する。しかし第2番の発明では、前
記第1及び第2の偏光板の一方に、互いに異る偏光状態
で配置された3以上の偏光手段を設け、それらの偏光手
段の各々を通った光を同時に受光する3以上の受光素子
を設けるので、互いに強度変化パタ−ンの位相が異なる
3以上の信号が同時に得られる。つまり、複数の信号の
うち、その時に角度変化に対する受光強度変化が大きい
信号を選択して使用することによって、位置検出の分解
能を常時高く維持しうる。
The intensity of the light reaching the light receiving element from the light source shows a change in the rotation angle according to the cosine function. For this reason, in the vicinity of each angle of 0, π, and 2π [rad], the change in the received light intensity with respect to the change in the angle becomes small, and the resolution of position detection deteriorates. However, in the second aspect of the invention, one or more of the first and second polarizing plates is provided with three or more polarizing means arranged in mutually different polarization states, and light passing through each of these polarizing means is simultaneously irradiated. Since three or more light receiving elements for receiving light are provided, three or more signals having mutually different intensity change patterns in phase can be obtained at the same time. That is, the resolution of position detection can be constantly maintained high by selecting and using a signal having a large change in received light intensity with respect to a change in angle among the plurality of signals.

【0015】光源から受光素子に達する光の強度は、光
源の発光強度が変化すればそれに伴なって変化するの
で、受光素子に達した光の強度だけに基づいて回転位置
を求めると、検出誤差が生じる場合がある。しかし第3
番の発明においては、第1及び第2の偏光板の少なくと
も一方が、偏光手段と異る位置に配置された透明部分を
含み、該透明部分を通った光を受光する基準光検出手段
を備えるので、基準光検出手段が出力する信号レベルに
基づいて、光源の発光強度の変動に応じた受光強度変化
を補償し、回転位置を正確に求めることができる。
The intensity of the light reaching the light receiving element from the light source changes in accordance with the change in the emission intensity of the light source. Therefore, if the rotational position is obtained only based on the intensity of the light reaching the light receiving element, a detection error will occur. May occur. But the third
In the invention of No. 2, at least one of the first and second polarizing plates includes a transparent portion arranged at a position different from that of the polarizing means, and includes reference light detecting means for receiving light passing through the transparent portion. Therefore, based on the signal level output by the reference light detecting means, it is possible to compensate the change in the received light intensity according to the change in the emitted light intensity of the light source and to accurately obtain the rotational position.

【0016】光源から受光素子に達する光の強度は、回
転角度に関して余弦関数に応じた変化を示す。従って単
一の信号だけでは、複数の回転位置に対して同一のレベ
ルが現われることになり、広い回転範囲の絶対位置を識
別することはできない。しかし第4番の発明において
は、第1及び第2の偏光板の一方が、互いにπ/3の位
相差をもつ偏光状態で配置された3つの偏光手段を含
み、それらの偏光手段の各々を通った光を同時に受光す
る3個の受光素子を備えるので、3個の受光素子が出力
する3種類の信号レベルの組合せは、複数の回転位置に
対して同一にならず、それらに基づいて、広い回転範囲
の絶対位置を識別することができる。しかも、第1及び
第2の偏光板の少なくとも一方が、偏光手段と異る位置
に配置された透明部分を含み、該透明部分を通った光を
受光する基準光検出手段を備えるので、基準光検出手段
が出力する信号レベルに基づいて、光源の発光強度の変
動に応じた受光強度変化を補償し、回転位置を正確に求
めることができる。
The intensity of the light reaching the light receiving element from the light source shows a change according to the cosine function with respect to the rotation angle. Therefore, the same level appears for a plurality of rotational positions with only a single signal, and the absolute position in a wide rotational range cannot be identified. However, in the fourth invention, one of the first and second polarizing plates includes three polarizing means arranged in a polarized state having a phase difference of π / 3 with each other, and each of the polarizing means is provided. Since three light receiving elements that simultaneously receive the light passing therethrough are provided, the combinations of the three types of signal levels output by the three light receiving elements are not the same for a plurality of rotational positions, and based on them, The absolute position in a wide rotation range can be identified. Moreover, since at least one of the first and second polarizing plates includes a transparent portion arranged at a position different from that of the polarizing means, and the reference light detecting means for receiving light passing through the transparent portion is provided, the reference light Based on the signal level output by the detecting means, it is possible to compensate for the change in the received light intensity according to the change in the emitted light intensity of the light source and to accurately obtain the rotational position.

【0017】光源から受光素子に達する光の強度は、回
転角度に関して余弦関数に応じた変化を示すが、実際に
受光素子から出力される信号のレベルは、0〜πの範囲
とπ〜2πの範囲とで同一になる。このため、受光素子
が出力する信号レベルを用いるだけでは、0〜πの範囲
の回転位置は検出できるが、0〜2πの範囲の回転位置
は識別できない。しかし第5番の発明においては、第1
及び第2の偏光板の一方が、互いに位相をずらして配置
され、その光透過率が連続的に変化する2以上のグレイ
スケ−ル手段を含み、該グレイスケ−ル手段を通った各
々の光を受光する2以上のグレイ光検出手段を備えるの
で、グレイ光検出手段が出力する信号に基づいて、回転
位置の0〜πの範囲とπ〜2πの範囲とを識別でき、こ
れを利用することによって、0〜2πの全ての範囲の回
転位置を識別しうる。
Although the intensity of the light reaching the light receiving element from the light source shows a change according to the cosine function with respect to the rotation angle, the level of the signal actually output from the light receiving element is in the range of 0 to π and π to 2π. It is the same as the range. Therefore, the rotational position in the range of 0 to π can be detected but the rotational position in the range of 0 to 2π cannot be identified only by using the signal level output from the light receiving element. However, in the fifth invention, the first
One of the second polarizing plate and the second polarizing plate includes two or more gray scale means which are arranged out of phase with each other and whose light transmittance changes continuously, and each of the light passing through the gray scale means is Since two or more gray light detecting means for receiving light are provided, it is possible to discriminate the range of 0 to π and the range of π to 2π of the rotational position based on the signal output by the gray light detecting means. , 0 to 2π can be identified.

【0018】[0018]

【実施例】本発明の一実施例である、アブソリュ−ト型
ロ−タリ−エンコ−ダの物理的な構成を図1に示す。検
出対象である電気モ−タMの駆動軸3は、軸受け4を介
して回動自在にフレ−ム1に支持されている。駆動軸3
の先端には、円板状の偏光板40が固定されており、該
偏光板40は駆動軸3と共に回動する。偏光板40の近
傍には、フレ−ム1に固定されたもう1つの偏光板50
が配置されており、偏光板50に隣接する位置に、フレ
−ム1に固定された拡散板2が配置されている。またこ
の拡散板2に隣接する位置に、ランプ10が設置されて
いる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows the physical construction of an absolute rotary encoder which is an embodiment of the present invention. The drive shaft 3 of the electric motor M to be detected is rotatably supported by the frame 1 via a bearing 4. Drive shaft 3
A disc-shaped polarizing plate 40 is fixed to the tip of the polarizing plate 40, and the polarizing plate 40 rotates together with the drive shaft 3. Another polarizing plate 50 fixed to the frame 1 is provided near the polarizing plate 40.
Is arranged, and the diffusion plate 2 fixed to the frame 1 is arranged at a position adjacent to the polarizing plate 50. Further, the lamp 10 is installed at a position adjacent to the diffusion plate 2.

【0019】拡散板2は、それを透過する光を拡散す
る。従って、ランプ10から出る光は、拡散板2を通っ
て、強度の均一な光となって偏光板50に入射する。偏
光板50は、透明なガラス上に所定の偏光特性を有する
偏光材料34を貼り付けて構成してある。従って、偏光
板50に入射した光は、それを透過し偏光を受けて次の
偏光板40に入射する。
The diffusing plate 2 diffuses the light transmitted therethrough. Therefore, the light emitted from the lamp 10 passes through the diffusion plate 2 and becomes light of uniform intensity and enters the polarizing plate 50. The polarizing plate 50 is configured by sticking a polarizing material 34 having a predetermined polarization characteristic on transparent glass. Therefore, the light that has entered the polarizing plate 50 passes through it, is polarized, and enters the next polarizing plate 40.

【0020】偏光板40は、図2に示すようにリング状
に形成された様々な部分で構成されている。即ち、偏光
板40の最外周側から内側に向かって順番に、各々リン
グ形状の偏光部31,32,33,透明部70,グレイ
スケ−ル81及び82が同心円状に配置されている。3
つの偏光部31,32及び33は、互いに偏光方向がπ
/3[ラジアン]ずれている(図3参照)。透明部70
は、光透過率の高い透明な部分であり、偏光は生じな
い。グレイスケ−ル81及び82は、その光透過率(明
暗)が同周方向の位置の違いによって滑らかに変化する
光学パタ−ンであり、この例では2つのグレイスケ−ル
81,82の間に90度の位相差をもたせるように回転
方向の位置を互いに90度ずらして配置してある。
The polarizing plate 40 is composed of various parts formed in a ring shape as shown in FIG. That is, the ring-shaped polarization portions 31, 32, 33, the transparent portion 70, and the gray scales 81 and 82 are concentrically arranged in order from the outermost peripheral side of the polarizing plate 40 toward the inside. Three
The two polarization parts 31, 32 and 33 have polarization directions of π with respect to each other.
It is shifted by / 3 [radian] (see FIG. 3). Transparent part 70
Indicates a transparent portion having a high light transmittance and does not generate polarized light. The gray scales 81 and 82 are optical patterns whose light transmittances (brightness and darkness) change smoothly depending on the difference in position in the same circumferential direction. In this example, 90 degrees are provided between the two gray scales 81 and 82. The positions in the rotation direction are displaced by 90 degrees from each other so as to have a phase difference of 90 degrees.

【0021】偏光板40上の偏光部31,32,33,
透明部70,グレイスケ−ル81及び82と対向する位
置には、それらの部分を透過した光を検出するために、
それぞれ、フレ−ム1に固定された受光素子(フォトダ
イオ−ド)21,22,23,75,91及び92が配
置されている。つまり、ランプ10から出た光は、拡散
板2を透過し、偏光板50を透過し、偏光板40上の偏
光部31,32,33,透明部70,グレイスケ−ル8
1又は82を透過して、それぞれ受光素子21,22,
23,75,91又は92で受光される。
Polarizing portions 31, 32, 33 on the polarizing plate 40,
In order to detect the light transmitted through the transparent portion 70 and the gray scales 81 and 82, in order to detect the light transmitted through those portions,
Light receiving elements (photodiodes) 21, 22, 23, 75, 91 and 92 fixed to the frame 1 are arranged respectively. That is, the light emitted from the lamp 10 passes through the diffusion plate 2 and the polarizing plate 50, and the polarizing portions 31, 32, 33, the transparent portion 70, and the gray scale 8 on the polarizing plate 40.
1 or 82 to transmit the light receiving elements 21, 22, 22 respectively.
The light is received at 23, 75, 91 or 92.

【0022】図3を参照すると分かるように、偏光部3
1を通って受光素子21に入射する光の強度Va,偏光
部32を通って受光素子22に入射する光の強度Vb,
及び偏光部33を通って受光素子23に入射する光の強
度Vcは、偏光の影響を受けるので、次のように計算さ
れる。
As can be seen by referring to FIG. 3, the polarization unit 3
The intensity Va of light entering the light receiving element 21 through 1 and the intensity Vb of light entering the light receiving element 22 through the polarization unit 32,
And the intensity Vc of the light that enters the light receiving element 23 through the polarization unit 33 is affected by the polarization, and is calculated as follows.

【0023】 Va=(V/α)・Cos θ ・・・(1) Vb=(V/β)・Cos(θ−π/3) ・・・(2) Vc=(V/γ)・Cos(θ−2π/3) ・・・(3) 但し、α,β及びγは、各々受光系の特性に応じた係数
である。
Va = (V / α) · Cos θ (1) Vb = (V / β) · Cos (θ−π / 3) (2) Vc = (V / γ) · Cos (θ-2π / 3) (3) where α, β and γ are coefficients corresponding to the characteristics of the light receiving system.

【0024】また偏光板40に入射する光の強度Vは、
ランプ10の光量に応じて変化するので、ランプ10の
光量が変動する場合には、それによって回転角度とは別
に、受光量Va,Vb及びVcが変化する。この変化を
補償するために、受光素子75が設けられている。即
ち、ランプ10から出た光は、拡散板2を通り、偏光板
50を通り、偏光板40の透明部70を透過して受光素
子75に入射するので、受光素子75の入射光量は、回
転位置とは無関係であり、ランプ10から出た光の強度
に応じて変化する。即ち受光素子75に入射する光の強
度Vrは、次のようになる。
The intensity V of the light incident on the polarizing plate 40 is
Since the light amount of the lamp 10 changes in accordance with the light amount of the lamp 10, when the light amount of the lamp 10 changes, the light receiving amounts Va, Vb, and Vc change in addition to the rotation angle. A light receiving element 75 is provided to compensate for this change. That is, since the light emitted from the lamp 10 passes through the diffusion plate 2, the polarizing plate 50, the transparent portion 70 of the polarizing plate 40 and enters the light receiving element 75, the incident light amount of the light receiving element 75 is rotated. It is independent of position and changes depending on the intensity of light emitted from the lamp 10. That is, the intensity Vr of the light incident on the light receiving element 75 is as follows.

【0025】 Vr=V/ε ・・・(4) 但し、εは1より大きく、かつ1とほぼ等しい。Vr = V / ε (4) However, ε is greater than 1 and almost equal to 1.

【0026】従って、例えば前記第(1)式と第(4)式から
次式が得られる。
Therefore, for example, the following equation is obtained from the equations (1) and (4).

【0027】 Va/(ε・Vr/α)= Cos θ ・・・(5) θ= arcCos((Va/Vr)(α/ε)) ・・・(6) つまり、VaとVrから、回転角度θを求めることがで
きる。この実施例で、互いに偏光方向の異なる3系統の
受光量Va,Vb及びVcを検出しているのには、2つ
の理由がある。即ち、第(6)式のように、余弦関数から
角度θを求めるので、1つの関数だけでは、パラメ−タ
((Va/Vr)(α/ε))が1に近い領域では、角度θの
変化に対してパラメ−タの変化が小さくなり、検出誤差
が生じ易い。また、1種類の検出値に対して、複数種類
の角度が計算により得られるが、いずれの結果が真であ
るか判定できない。
Va / (ε · Vr / α) = Cos θ (5) θ = arcCos ((Va / Vr) (α / ε)) (6) In other words, rotation from Va and Vr The angle θ can be obtained. In this embodiment, there are two reasons for detecting the light reception amounts Va, Vb and Vc of three systems having different polarization directions. That is, since the angle θ is obtained from the cosine function as in the equation (6), the parameter can be set by using only one function.
In the region where ((Va / Vr) (α / ε)) is close to 1, the change in the parameter becomes small with respect to the change in the angle θ, and the detection error is likely to occur. Further, although a plurality of types of angles are obtained by calculation for one type of detected value, it cannot be determined which result is true.

【0028】上記各受光素子が出力する信号を処理する
信号処理ユニットの構成を図4に示す。図4を参照する
と、受光素子21,22,23,75,91及び92が
出力する電気信号は、それぞれ増幅器A1,A2,A
3,A4,A5及びA6に印加されて増幅され、それぞ
れ信号Sa,Sb,Sc,Sr,Sp及びSqになる。
この例では、増幅器A1,A2,A3及びA4の増幅率
は、それぞれk・α/ε,k・β/ε,k・γ/ε及び
kになっており(k:定数)、増幅器A5及びA6は所
定の増幅率に設定してある。従って、信号Sa,Sb,
Sc及びSrの各レベルについては、受光系の違いによ
る差はなく、それらを対等の条件で扱うことができる。
つまり、例えば前記第(6)式は次のように変形しうる。
FIG. 4 shows the configuration of a signal processing unit for processing the signals output from the above light receiving elements. Referring to FIG. 4, the electric signals output from the light receiving elements 21, 22, 23, 75, 91 and 92 are amplifiers A1, A2, A, respectively.
3, A4, A5 and A6 are applied and amplified to become signals Sa, Sb, Sc, Sr, Sp and Sq, respectively.
In this example, the amplification factors of the amplifiers A1, A2, A3, and A4 are k · α / ε, k · β / ε, k · γ / ε, and k (k: constant), and the amplifiers A5 and A6 is set to a predetermined amplification factor. Therefore, the signals Sa, Sb,
There is no difference between the levels of Sc and Sr due to the difference in the light receiving system, and they can be treated under the equal condition.
That is, for example, the equation (6) can be modified as follows.

【0029】 θ= arcCos(Sa/Sr) ・・・(7) 信号Sa,Sb,Sc,Sp及びSqの各波形が図5に
示されているので参照されたい。信号Sa,Sb及びS
cは比較回路61及びA/D変換器63に入力され、信
号SrはA/D変換器63及び比較回路62に印加さ
れ、信号Sp及びSqは比較回路62に印加される。
Θ = arcCos (Sa / Sr) (7) The waveforms of the signals Sa, Sb, Sc, Sp and Sq are shown in FIG. Signals Sa, Sb and S
c is input to the comparison circuit 61 and the A / D converter 63, the signal Sr is applied to the A / D converter 63 and the comparison circuit 62, and the signals Sp and Sq are applied to the comparison circuit 62.

【0030】比較回路61の構成を図6に示し、比較回
路62の構成を図7に示す。まず、図6を参照して比較
回路61を説明する。この回路は、3つの信号Sa,S
b,Scの互いのレベルの大小関係を3つの比較器を使
用して識別し、その比較結果に基づいて、4つの信号A
cnv,Bcnv,Ccnv及びGrを生成する。この実施例に
おいては、角度θの計算に使用する信号として、3つの
信号Sa,Sb及びScの中で、その時のレベルが中間
のものを常時選択するようにしている。比較回路61が
出力する信号Acnv,Bcnv及びCcnvは、それが高レベ
ルHである時に、それぞれ、信号Sa,Sb及びScが
選択すべきもの(中間レベルのもの)であることを示
す。
The structure of the comparison circuit 61 is shown in FIG. 6, and the structure of the comparison circuit 62 is shown in FIG. First, the comparison circuit 61 will be described with reference to FIG. This circuit has three signals Sa, S
The levels of b and Sc are discriminated from each other using three comparators, and four signals A are identified based on the comparison result.
Generate cnv, Bcnv, Ccnv and Gr. In this embodiment, as the signal used for the calculation of the angle θ, of the three signals Sa, Sb and Sc, the one having the intermediate level at that time is always selected. The signals Acnv, Bcnv and Ccnv output by the comparator circuit 61 indicate that the signals Sa, Sb and Sc are the ones to be selected (intermediate level ones) when they are at the high level H.

【0031】信号Acnv,Bcnv及びCcnvによって選択
された信号、即ち信号Sa,Sb及びScを合成した中
間レベル信号Sabcの波形が、図5に示されているので
参照されたい。また、信号Grは、信号Sabcのレベル
が単調増加している時には高レベルH、単調減少してい
る時には低レベルLになる。CLKは、ラッチのタイミ
ングを決定するクロックパルスである。比較回路61が
出力する信号Acnv,Bcnv,Ccnv及びGrは、A/D
変換器63及び制御回路64に印加される。即ち、A/
D変換器63は通常は、3つの信号Sa,Sb及びSc
の中で、その時のレベルが中間のもの、つまり信号Sab
cのレベルをサンプリングしてデジタル量に変換する。
信号Srのレベルは、必要に応じて時々サンプリングさ
れ、デジタル量に変換される。
Please refer to the waveform of the signal selected by the signals Acnv, Bcnv and Ccnv, that is, the intermediate level signal Sabc obtained by combining the signals Sa, Sb and Sc, as shown in FIG. Further, the signal Gr becomes a high level H when the level of the signal Sabc monotonically increases, and becomes a low level L when the level of the signal Sabc monotonically decreases. CLK is a clock pulse that determines the timing of the latch. The signals Acnv, Bcnv, Ccnv and Gr output by the comparison circuit 61 are A / D.
It is applied to the converter 63 and the control circuit 64. That is, A /
The D converter 63 normally has three signals Sa, Sb and Sc.
Among them, the level at that time is intermediate, that is, the signal Sab
The level of c is sampled and converted into a digital quantity.
The level of the signal Sr is sometimes sampled as needed and converted to a digital quantity.

【0032】次に、図7を参照して比較回路62を説明
する。この回路は、信号Spを2つのしきい値レベルP
H及びPLと比較して、その結果を示す信号P1,P2
及びP3を出力し、また信号Sqを2つのしきい値レベ
ルQH及びQLと比較して、その結果を示す信号Q1,
Q2及びQ3を出力する。つまり、信号P1,P2及び
P3が高レベルHである時には、それぞれ、Spのレベ
ルがPHより高い,PHとPLの間にある,及びPLよ
り低い状態を示し、信号Q1,Q2及びQ3が高レベル
である時には、それぞれ、SqのレベルがQHより高
い,QHとQLの間にある,及びQLより低い状態を示
す。
Next, the comparison circuit 62 will be described with reference to FIG. This circuit outputs the signal Sp to two threshold levels P
Signals P1 and P2 indicating the result of comparison with H and PL
, And P3, and comparing the signal Sq with two threshold levels QH and QL, and showing the result signal Q1,
Outputs Q2 and Q3. That is, when the signals P1, P2, and P3 are at the high level H, the levels of Sp are higher than PH, between PH and PL, and lower than PL, respectively, and the signals Q1, Q2, and Q3 are high. When it is a level, it shows a state in which the level of Sq is higher than QH, between QH and QL, and lower than QL, respectively.

【0033】この実施例では、信号Srのレベルをそれ
ぞれ可変抵抗器により分圧し、各しきい値レベルPH,
PL,QH及びQLを作成している。このため、ランプ
10に光量変化が生じて信号Sp及びSqのレベルが変
化すると、それに伴って自動的にしきい値レベルPH,
PL,QH及びQLが補正される。即ち、ランプ10の
光量変化は、信号P1〜P3及びQ1〜Q3の位相に影
響を及ぼさない。比較回路62が出力する信号P1〜P
3及びQ1〜Q3は、制御回路64に入力される。
In this embodiment, the level of the signal Sr is divided by the variable resistors and the threshold levels PH,
PL, QH and QL are created. Therefore, when the light amount of the lamp 10 changes and the levels of the signals Sp and Sq change, the threshold level PH,
PL, QH and QL are corrected. That is, the change in the light amount of the lamp 10 does not affect the phases of the signals P1 to P3 and Q1 to Q3. The signals P1 to P output by the comparison circuit 62
3 and Q1 to Q3 are input to the control circuit 64.

【0034】偏光によって変化する3つの信号Sa,S
b及びScの各々が選択状態(アクティブ)か否かを、
それぞれCa,Cb及びCcとして、またグレイスケ−
ルの信号Sp及びSqが3種類の状態のいずれであるか
を、それぞれCp及びCqとして図5に示すので、それ
らを参照されたい。
Three signals Sa, S that change with polarization
Whether each of b and Sc is in the selected state (active),
As Ca, Cb and Cc respectively, and gray scale
It is shown in FIG. 5 as Cp and Cq indicating which of the three kinds of states the signal Sp and Sq of the signal are in, respectively, so please refer to them.

【0035】図4に示す制御回路64は、この例ではマ
イクロコンピュ−タで構成されており、上記比較回路6
1,62及びA/D変換器63から出力される情報を入
力し、それらを処理してその時の回転角度θを求め、角
度θの情報を必要に応じてインタ−フェ−ス65を介し
て外部に出力する。制御回路64は、次のようにして回
転角度θを求める。
The control circuit 64 shown in FIG. 4 is constituted by a microcomputer in this example, and the comparison circuit 6 described above is used.
1, 62 and the information output from the A / D converter 63 are input, the information is processed to obtain the rotation angle θ at that time, and the information of the angle θ is transmitted via the interface 65 as necessary. Output to the outside. The control circuit 64 obtains the rotation angle θ as follows.

【0036】まず、θsを次式により求める。First, θs is obtained by the following equation.

【0037】 θs= arcCos(Sabc/Sr) ・・・(8) 次に、θcを次の条件により決定する。即ち、比較回路
61が出力する信号Acnvが高レベルH(アクティブ)
ならθc=0とし、信号Bcnvが高レベルHならθc=
π/3とし、信号Ccnvが高レベルHならθc=2π/
3とする。
Θs = arcCos (Sabc / Sr) (8) Next, θc is determined under the following conditions. That is, the signal Acnv output from the comparison circuit 61 is at the high level H (active).
Then θc = 0, and if the signal Bcnv is at high level H, then θc =
π / 3, and if the signal Ccnv is at high level H, θc = 2π /
Set to 3.

【0038】そして次に、θnを求める。比較回路61
が出力する信号Grを参照し、 Grが高レベルHならθn=θc+θsとし、 ・・・(9) Grが低レベルLならθn=θc−θsとする。 ・・・(10) ここまでの処理では、0〜πの範囲とπ〜2πの範囲と
を識別できず、半回転の範囲でしか絶対角度θを検出で
きない。そこで、検出可能範囲を広くするために、更
に、グレイスケ−ルの信号P1〜P3及びQ1〜Q3を
も参照して処理を続ける。
Then, θn is obtained. Comparison circuit 61
The output signal Gr is referred to, and if Gr is a high level H, θn = θc + θs, and (9) If Gr is a low level L, θn = θc−θs. (10) In the processing up to this point, the range of 0 to π and the range of π to 2π cannot be distinguished, and the absolute angle θ can be detected only in the range of half rotation. Therefore, in order to widen the detectable range, the processing is further continued with reference to the gray scale signals P1 to P3 and Q1 to Q3.

【0039】即ち、比較回路61が出力する信号Acnv
が高レベルH(Caがアクティブ)の時に、比較回路6
2が出力する信号Q3が高レベルH(CqがLow状
態)なら、次の条件を適用する。
That is, the signal Acnv output from the comparison circuit 61
Is high level H (Ca is active), the comparator circuit 6
If the signal Q3 output by 2 is at a high level H (Cq is in a low state), the following condition is applied.

【0040】 GrがHの時:θ=θn ・・・(11) GrがLの時:θ=π+θn ・・・(12) また、比較回路61が出力する信号Acnvが高レベルH
(Caがアクティブ)の時に、比較回路62が出力する
信号Q1が高レベルH(CqがHigh状態)なら、次
の条件を適用する。
When Gr is H: θ = θn (11) When Gr is L: θ = π + θn (12) Further, the signal Acnv output from the comparison circuit 61 is at the high level H.
If the signal Q1 output from the comparison circuit 62 is at a high level H (Cq is in a high state) when (Ca is active), the following condition is applied.

【0041】 GrがHの時:θ=θn+π ・・・(13) GrがLの時:θ=2π+θn ・・・(14) また、比較回路61が出力する信号Bcnvが高レベルH
(Cbがアクティブ)の時に、比較回路62が出力する
信号Q2が高レベルH(Cqが中間レベル状態)であっ
て、しかもP3が低レベルL(CpがLowでない)な
ら、次の条件を適用する。
When Gr is H: θ = θn + π (13) When Gr is L: θ = 2π + θn (14) Further, the signal Bcnv output from the comparison circuit 61 is at the high level H.
If the signal Q2 output from the comparison circuit 62 is at a high level H (Cq is in an intermediate level state) while Cb is active, and P3 is at a low level L (Cp is not Low), the following condition is applied. To do.

【0042】 θ=θn ・・・(15) また、比較回路61が出力する信号Bcnvが高レベルH
(Cbがアクティブ)の時に、比較回路62が出力する
信号Q2が低レベルL(Cqが中間レベルでない)か、
又はP3が高レベルH(CpがLow)なら、次の条件
を適用する。
Θ = θn (15) Further, the signal Bcnv output from the comparison circuit 61 is at the high level H.
When (Cb is active), the signal Q2 output from the comparison circuit 62 is at a low level L (Cq is not an intermediate level),
Alternatively, if P3 is at a high level H (Cp is Low), the following conditions apply.

【0043】 θ=π+θn ・・・(16) また、比較回路61が出力する信号Ccnvが高レベルH
(Ccがアクティブ)の時に、比較回路62が出力する
信号Q1が低レベルL(CqがHighでない)であっ
て、しかもP1が高レベルH(CpがHigh)で、か
つQ2が低レベルL(Cqが中間レベルでない)なら、
次の条件を適用する。
Θ = π + θn (16) Further, the signal Ccnv output from the comparison circuit 61 is at the high level H.
When (Cc is active), the signal Q1 output from the comparison circuit 62 is at a low level L (Cq is not High), P1 is at a high level H (Cp is High), and Q2 is at a low level L ( If Cq is not an intermediate level),
The following conditions apply:

【0044】 θ=θn ・・・(17) また、比較回路61が出力する信号Ccnvが高レベルH
(Ccがアクティブ)の時に、比較回路62が出力する
信号Q1が高レベルH(CqがHigh)か、又はP1
が低レベルL(CpがHighでない)か、又はQ2が
高レベルH(Cqが中間レベル)なら、次の条件を適用
する。
Θ = θn (17) Further, the signal Ccnv output from the comparison circuit 61 is at the high level H.
When (Cc is active), the signal Q1 output from the comparison circuit 62 is at a high level H (Cq is High), or P1.
If is a low level L (Cp is not High) or Q2 is a high level H (Cq is an intermediate level) then the following conditions apply.

【0045】 θ=π+θn ・・・(18) 上述の判定条件は、図5に示すような信号が得られる場
合に適用しうるが、各グレイスケ−ル等の位置が変われ
ば変更する必要がある。
Θ = π + θn (18) The above-mentioned determination condition can be applied when a signal as shown in FIG. 5 is obtained, but it must be changed if the position of each gray scale or the like changes. .

【0046】なお上記実施例では、制御回路64にマイ
クロコンピュ−タを用いたが、それに必要とされる処理
は比較的単純な判定処理と演算処理だけであるので、こ
れを一般の論理回路に置き代えることは容易である。ま
た上記実施例では、複数の受光系の特性の違いを増幅器
A1〜A4の増幅度の調整によって補償しているが、こ
の補償は例えば制御回路64のマイクロコンピュ−タ内
部の演算処理によって行なってもよい。
In the above embodiment, the control circuit 64 uses the microcomputer. However, the processing required therefor is only comparatively simple judgment processing and arithmetic processing, and therefore this is used as a general logic circuit. It is easy to replace. Further, in the above embodiment, the difference in the characteristics of the plurality of light receiving systems is compensated by adjusting the amplification degree of the amplifiers A1 to A4. This compensation is performed, for example, by the arithmetic processing inside the microcomputer of the control circuit 64. Good.

【0047】また上記実施例では、0〜2πの全ての位
置の絶対角度が検出できるエンコ−ダを示したが、用途
によっては0〜πの範囲だけしか検出を必要としない場
合もある。そのような時には、グレイスケ−ル81,8
2ならびにそれに付随する各種の構成要素は省略しても
よい。また更に狭い角度範囲の検出しか必要としない用
途においては、偏光板40には最小限1つの偏光部を設
け、それ以外の偏光部及びそれらに関連する構成要素を
省略してもよい。
Further, in the above-mentioned embodiment, the encoder which can detect the absolute angles of all the positions of 0 to 2π has been shown, but depending on the application, it may be necessary to detect only the range of 0 to π. In such a case, the gray scale 81,8
2 and various components associated therewith may be omitted. Further, in an application requiring only detection of a narrower angle range, the polarizing plate 40 may be provided with at least one polarizing section, and the other polarizing sections and constituent elements related thereto may be omitted.

【0048】[0048]

【発明の効果】以上のとおり本発明によれば、光源と受
光素子との間に配置される第1及び第2の偏光板は、そ
れぞれが偏光手段を含んでいるので、第1及び第2の偏
光板の両者を透過して光源から受光素子に達する光の強
度は、第1の偏光板と第2の偏光板との相対的な回転位
置に応じて連続的に変化する。このため、受光素子が出
力する信号のレベルによって、絶対的な回転位置を識別
可能である。また、受光素子が出力する信号のレベルは
アナログ量であるので、例えば高精度のA/D変換器を
用いることによって分解能を上げることができる。
As described above, according to the present invention, the first and second polarizing plates arranged between the light source and the light receiving element each include the polarizing means, and therefore the first and second polarizing plates are provided. The intensity of light that passes through both polarizing plates and reaches the light receiving element from the light source continuously changes according to the relative rotational position of the first polarizing plate and the second polarizing plate. Therefore, the absolute rotational position can be identified by the level of the signal output by the light receiving element. Further, since the level of the signal output from the light receiving element is an analog amount, the resolution can be increased by using, for example, a highly accurate A / D converter.

【0049】また第2番の発明では、常時、角度変化に
対する受光強度変化が大きい信号を選択して使用するこ
とによって、位置検出の分解能を常時高く維持しうる。
In the second aspect of the invention, the resolution of position detection can be constantly kept high by always selecting and using the signal having a large change in the received light intensity with respect to the angle change.

【0050】また第3番の発明においては、光源の発光
強度の変動に応じた受光強度変化を補償し、回転位置を
正確に求めることができる。
According to the third aspect of the invention, the rotational position can be accurately obtained by compensating for the change in the received light intensity according to the change in the emitted light intensity of the light source.

【0051】また第4番の発明においては、3個の受光
素子が出力する3種類の信号レベルの組合せは、複数の
回転位置に対して同一にならず、それらに基づいて、広
い回転範囲の絶対位置を識別することができる。しか
も、光源の発光強度の変動に応じた受光強度変化を補償
し、回転位置を正確に求めることができる。
In the fourth aspect of the invention, the combination of the three types of signal levels output by the three light receiving elements is not the same for a plurality of rotational positions, and based on these combinations, a wide rotational range can be obtained. Absolute position can be identified. Moreover, the rotational position can be accurately obtained by compensating for the change in the received light intensity according to the change in the emitted light intensity of the light source.

【0052】また第5番の発明によれば、グレイ光検出
手段が出力する信号に基づいて、回転位置の0〜πの範
囲とπ〜2πの範囲とを識別でき、これを利用すること
によって、0〜2πの全ての範囲の回転位置を識別しう
る。
According to the fifth aspect of the invention, the range of 0 to π and the range of π to 2π of the rotational position can be discriminated based on the signal output from the gray light detecting means, and by utilizing this. , 0 to 2π can be identified.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 実施例のロ−タリ−エンコ−ダの機構部分を
示す正面図である。
FIG. 1 is a front view showing a mechanical portion of a rotary encoder of an embodiment.

【図2】 図1の装置に備わった偏光板40を示す平面
図である。
FIG. 2 is a plan view showing a polarizing plate 40 included in the device of FIG.

【図3】 偏光板40に入射する光とそれを透過した3
種類の光を示すベクトル図である。
FIG. 3 shows the light incident on the polarizing plate 40 and the light transmitted through it.
It is a vector diagram which shows a kind of light.

【図4】 図1の装置の電気回路を示すブロック図であ
る。
4 is a block diagram showing an electric circuit of the apparatus of FIG. 1. FIG.

【図5】 図4の回路各部の信号波形及び信号状態を示
す波形図である。
5 is a waveform diagram showing signal waveforms and signal states of respective parts of the circuit of FIG.

【図6】 図4の比較回路61の構成を示すブロック図
である。
6 is a block diagram showing a configuration of a comparison circuit 61 of FIG.

【図7】 図4の比較回路62の構成を示すブロック図
である。
7 is a block diagram showing a configuration of a comparison circuit 62 in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:フレ−ム 2:拡散板 3:駆動軸 4:軸受け 10:ランプ 21,22,23,75,91,92:受光素子 31,32,33:偏光部 40:偏光板 50:偏光板 60:信号処理ユニ
ット 61,62:比較回路 63:A/D変換器 64:制御回路 65:インタ−フェ
−ス 70:透明部 81,82:グレイ
スケ−ル A1〜A6:増幅器 PH,PL,QH,QL:しきい値レベル
1: Frame 2: Diffusion plate 3: Drive shaft 4: Bearing 10: Lamp 21, 22, 23, 75, 91, 92: Light receiving element 31, 32, 33: Polarizing part 40: Polarizing plate 50: Polarizing plate 60 : Signal processing unit 61, 62: Comparison circuit 63: A / D converter 64: Control circuit 65: Interface 70: Transparent part 81, 82: Gray scale A1-A6: Amplifier PH, PL, QH, QL: Threshold level

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光源;該光源に対向して配置された少な
くとも1つの受光素子;前記光源と前記受光素子との間
に配置され、それぞれが少なくとも1つの偏光手段を含
み、互いに対向して配置され、少なくとも一方が回動自
在な第1及び第2の偏光板;及び前記受光素子が出力す
る信号を処理し、前記第1の偏光板と第2の偏光板との
相対的な回転位置に応じた信号を生成する信号処理手
段;を備える回転位置検出装置。
1. A light source; at least one light-receiving element arranged to face the light source; arranged between the light source and the light-receiving element, each including at least one polarizing means, and arranged to face each other. And at least one of the first and second polarizing plates is rotatable; and a signal output from the light receiving element is processed so that a relative rotational position of the first and second polarizing plates is obtained. A rotational position detection device comprising: a signal processing unit that generates a corresponding signal.
【請求項2】 前記第1及び第2の偏光板の一方は、互
いに異る偏光状態で配置された3以上の偏光手段を含
み、それらの偏光手段の各々を通った光を同時に受光す
る3以上の受光素子を備える、前記請求項1記載の回転
位置検出装置。
2. One of the first and second polarizing plates includes three or more polarizing means arranged in mutually different polarization states, and simultaneously receives light passing through each of the polarizing means. The rotational position detecting device according to claim 1, comprising the above light receiving element.
【請求項3】 前記第1及び第2の偏光板の少なくとも
一方は、偏光手段と異る位置に配置された透明部分を含
み、該透明部分を通った光を受光する基準光検出手段を
備え、前記信号処理手段は、前記基準光検出手段が出力
する信号レベルに基づいて回転位置に応じた信号を生成
する、前記請求項1記載の回転位置検出装置。
3. At least one of the first and second polarizing plates includes a transparent portion arranged at a position different from that of the polarizing means, and includes a reference light detecting means for receiving light passing through the transparent portion. 2. The rotational position detecting device according to claim 1, wherein the signal processing unit generates a signal corresponding to a rotational position based on a signal level output by the reference light detecting unit.
【請求項4】 前記第1及び第2の偏光板の一方は、互
いにπ/3の位相差をもつ偏光状態で配置された3つの
偏光手段と、該偏光手段と異る位置に配置された透明部
分を含み、それらの偏光手段の各々を通った光を同時に
受光する3個の受光素子、及び透明部分を通った光を受
光する基準光検出手段を備え、前記信号処理手段は、前
記基準光検出手段が出力する信号レベルと、3個の受光
素子がそれぞれ出力する信号とに基づいて回転位置に応
じた信号を生成する、前記請求項1記載の回転位置検出
装置。
4. One of the first and second polarizing plates is provided with three polarizing means arranged in a polarized state having a phase difference of π / 3 with each other, and arranged at a position different from that of the polarizing means. The signal processing means includes three light receiving elements that include a transparent portion and simultaneously receive light that has passed through each of the polarizing means, and reference light detection means that receives light that has passed through the transparent portion. The rotational position detecting device according to claim 1, wherein a signal corresponding to a rotational position is generated based on a signal level output by the light detecting means and a signal output by each of the three light receiving elements.
【請求項5】 前記第1及び第2の偏光板の一方は、互
いに位相をずらして配置され、その光透過率が連続的に
変化する2以上のグレイスケ−ル手段を含み、該グレイ
スケ−ル手段を通った各々の光を受光する2以上のグレ
イ光検出手段を備え、前記信号処理手段は、前記グレイ
光検出手段が出力する信号に基づいて回転位置に応じた
信号を生成する、前記請求項1記載の回転位置検出装
置。
5. One of the first and second polarizing plates includes two or more gray scale means which are arranged out of phase with each other and whose light transmittance continuously changes, and the gray scale is provided. Said two or more gray light detecting means for receiving each light passing through said means, wherein said signal processing means generates a signal corresponding to a rotational position based on the signal output by said gray light detecting means. Item 1. A rotational position detection device according to item 1.
JP15939492A 1992-06-18 1992-06-18 Rotational position detector Pending JPH063164A (en)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4947158A (en) * 1987-03-13 1990-08-07 Ricoh Company, Ltd. Method and apparatus for filling in an inner region of a pattern
US7381598B2 (en) 1993-08-12 2008-06-03 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Insulated gate semiconductor device and process for fabricating the same
JP2013231661A (en) * 2012-04-27 2013-11-14 Nsk Ltd Optical encoder
JP2016507050A (en) * 2013-01-15 2016-03-07 レニショウ パブリック リミテッド カンパニーRenishaw Public Limited Company Method for reading data represented by periodically polarized nanostructures
US9945697B2 (en) 2013-01-15 2018-04-17 Renishaw Plc Measurement scale with periodic nanostructure
KR20180075682A (en) 2015-11-17 2018-07-04 얀마 가부시키가이샤 Fuel injection pump

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4947158A (en) * 1987-03-13 1990-08-07 Ricoh Company, Ltd. Method and apparatus for filling in an inner region of a pattern
US7381598B2 (en) 1993-08-12 2008-06-03 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Insulated gate semiconductor device and process for fabricating the same
JP2013231661A (en) * 2012-04-27 2013-11-14 Nsk Ltd Optical encoder
JP2016507050A (en) * 2013-01-15 2016-03-07 レニショウ パブリック リミテッド カンパニーRenishaw Public Limited Company Method for reading data represented by periodically polarized nanostructures
US9945697B2 (en) 2013-01-15 2018-04-17 Renishaw Plc Measurement scale with periodic nanostructure
KR20180075682A (en) 2015-11-17 2018-07-04 얀마 가부시키가이샤 Fuel injection pump
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