JPH0650771A - ロータリーエンコーダ - Google Patents

ロータリーエンコーダ

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Publication number
JPH0650771A
JPH0650771A JP20687392A JP20687392A JPH0650771A JP H0650771 A JPH0650771 A JP H0650771A JP 20687392 A JP20687392 A JP 20687392A JP 20687392 A JP20687392 A JP 20687392A JP H0650771 A JPH0650771 A JP H0650771A
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JP
Japan
Prior art keywords
light
strobe
signal
light emitting
light receiving
Prior art date
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Pending
Application number
JP20687392A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazunori Sumi
和憲 隅
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.)
Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Electric Co Ltd filed Critical Fuji Electric Co Ltd
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Publication of JPH0650771A publication Critical patent/JPH0650771A/ja
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  • Optical Transform (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】ストローブ信号を生成する受発光素子の故障を
検出することが可能でしかも正常なストローブ信号を出
力し続けるようにする。 【構成】発光素子21と受光素子11の組み合わせから
なる受発光素子を3組設け、互いに同期した3つのスト
ローブ信号を生成することによって、3つの受発光素子
のうちの1つが故障したとき、互いの出力信号を比較す
ることによって故障が発生したことを検出することがで
きる。また、3つのストローブ信号の多数決で決まる信
号を実際に使用されるストローブ信号とすることによっ
て故障した受発光素子の出力信号の影響を排除して正常
なストローブ信号を継続して得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、電動機などの回転体
の回転速度や回転角度を制御するために、これらを計測
するためのロータリーエンコーダに関する。
【0002】
【従来の技術】図3は従来のロータリーエンコーダの模
式図である。この図において、軸7に回転円板5Aが取
付けられていて、この軸7が図示しない制御対象である
電動機などの回転体の回転軸に直結している。回転円板
5Aにはスリット51Aが設けられていて発光素子2A
が発する光が光絞り板3Aの貫通孔31Aを通りスリッ
ト51Aを通って受光素子1Aによって受光され電気信
号に変換される。スリット51Aと光絞り板3Aの貫通
孔31Aとが位置的に一致したときに光が透過すること
ができ、そうでないときは受光されない。
【0003】発光素子21Aと受光素子11Aとは黒く
塗りつぶして他の発光素子22、受光素子12と区別し
ているが、発光素子21Aと受光素子11Aの組み合わ
せとしての受発光素子は後述のストローブ信号Sを生成
するためのものであり、発光素子22と受光素子12と
のそれぞれの素子の組み合わせによる受発光素子は後述
の位置番号Nを決める出力信号0〜5とパリティ信号P
を生成するためのものである。
【0004】図4は回転円板5Aが一定速度で回転して
いるとしたときの受光素子1Aの出力信号の波形図であ
り、同時にスリット51Aの形状の説明図でもある。そ
れぞれの出力信号は High とLow の2値信号であり、前
述のように、発光素子2が発した光を受光素子1Aが受
光したときが High 、受光しないときがLow になってお
り、 High はスリット51Aを通って発光素子2が発し
た光を受光素子1Aが受光したしとき、Low はスリット
51Aに遮られて受光素子1Aに光が到達しなかったと
きであ。
【0005】図4では1周を40等配に分けて40分の
1周の分解能で回転角度の検出が可能なロータリーエン
コーダの場合を示しており、この図の一番上の番号Nは
周方向の位置の番号である。出力信号Sはストローブ信
号と呼ばれるもので、このストローブ信号Sが High の
ときに他の出力信号0〜5及びPが出力信号として意味
を持つ。ストローブ信号Sが High の期間では他の出力
信号は High 又はLowの状態にあって High とLow の間
を変化する期間はストローブ信号SのLow のときになっ
ている。したがって、ストローブ信号Sが High のとき
を見計らって他の出力信号が取り出される。
【0006】出力信号0〜5は前述の位置番号を2進値
で表すもので、この出力信号の数値は2の乗数を表して
おり、出力信号0が High のときは1、出力信号1が H
ighのときは2、同じようにして出力信号5が High の
ときは2の5乗の32がそれぞれ加算された値が位置番
号Nになる。例えば、N=1のときは出力信号0だけが
High で1〜5の出力信号は全てLow になっている。ま
た、N=10では出力信号1と3が High 、それ以外は
Low となっている。実際のロータリーエンコーダではN
の最大値が1000を越すような分解能の高いものもあ
る。
【0007】出力信号Pはパリティ信号と呼ばれてい
て、出力信号0〜5のうちの奇数個がHigh のときに Hi
gh 、偶数個が High のときにLow となるように設定さ
れた信号で、このパリティ信号を設けることによって、
正常状態では出力信号0〜5とPの計7個の出力信号う
ちの偶数個が必ず High の状態になる。もしどれか1組
の受発光素子が不良になったとすると、この受発光素子
の出力信号が High になるべきときにもLow のままなの
で奇数個が High になる期間が生ずることになり、これ
を検出することによって受発光素子の故障の有無を判定
することができる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】前述のように、出力信
号0〜5はパリティ信号Pを追加することによってこれ
らが生成される受発光素子の故障を検出することができ
る。しかし、ストローブ信号Sを生成する受発光素子の
故障を検出する手段が設けられていない。ストローブ信
号SがLow の位置で回転円板5Aが停止しているとする
とストローブ信号SはLow の状態を保持するので:単に
ストローブ信号SがLow の状態を続けたからといってそ
の受発光素子が故障していると判定することはできな
い。このようにストロープ信号Sを生成する受発光素子
の故障判定の手段がないために、このロータリーエンコ
ーダの出力信号を用いた制御装置がストローブ信号Sを
生成する受発光素子の異常のために誤動作する可能性が
あるという問題がある。
【0009】この発明の目的は、このような問題を解決
し、ストローブ信号を生成する受発光素子の異常を検出
することが可能なロータリーエンコーダを提供すること
にある。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、この発明によれば、光が通る所定の形状のスリット
が設けられた回転円板、この回転円板の一方に半径方向
に並べて設けられた複数の発光素子、この発光素子が発
し前記スリットを通った光をそれぞれの発光素子ごとに
受光し電気信号に変換する受光素子とを備え、それぞれ
の受光素子が出力する電気信号が High かLow かの組み
合わせによって前記回転円板の回転角度が計測されるロ
ータリーエンコーダにおいて、前記発光素子と受光素子
の組み合わせからなる少なくとも2組の受発光素子によ
って、この受発光素子と同数のそれぞれ互いに同期した
ストローブ信号を生成するものとし、また、少なくとも
2組のストローブ信号を生成する受発光素子を周方向に
所定の間隔を隔てて配置してなるものとし、また、2組
の受発光素子でストローブ信号を生成し、生成された2
つのストローブ信号のOR演算の結果を実際に使用され
るストローブ信号とするものとし、また、3組の受発光
素子でストローブ信号を生成し、生成された3つのスト
ローブ信号の多数決の結果を実際に使用されるストロー
ブ信号とするものとする。
【0011】
【作用】この発明の構成において、発光素子と受光素子
の組み合わせからなる受発光素子の2組以上をストロー
ブ信号生成用に設けて複数の互いに同期したストローブ
信号を生成し、これらを比較処理することによってその
うちの1つが故障したことを検出することができるとと
もに、他の正常な受発光素子によって正常な実際に使用
されるストローブ信号を得ることができる。また、複数
のストローブ信号を生成する受発光素子を、ストローブ
信号生成のための回転円板のスリットの間隔の整数倍の
間隔を隔てて配置することによって、受発光素子を半径
方向に並べた場合と同様に、互いに同期した複数のスト
ローブ信号を得ることができる。また、2組の受発光素
子でストローブ信号を生成し、生成された2つのストロ
ーブ信号のOR演算の結果を実際に使用されるストロー
ブ信号とすることによって、2つのうちの1つの受発光
素子が故障して出力信号がLow のままとなっても実際に
使用されるストローブ信号は正常なもう1つの受発光素
子の出力信号と同じ正常な信号となる。また、3組の受
発光素子でストローブ信号を生成し、生成された3つの
ストローブ信号の多数決の結果を実際に使用されるスト
ローブ信号とすることによって、故障を生じた受発光素
子の出力信号がLow 以外のどのような信号になっても実
際に使用されるストローブ信号は正常なものが得られ
る。
【0012】
【実施例】以下この発明を実施例に基づいて説明する。
図1はこの発明の実施例を示すロータリーエンコーダの
模式図であり、図3と同じ構成要素に対しては共通の符
号を付けて詳しい説明を省略する。この図において、ス
トローブ信号を生成する発光素子21及び受光素子11
の組み合わせからなる受発光素子を3組設けてある。回
転円板5は図3の回転円板5Aに比べてストローブ信号
Sを生成するための最外径側のスリットの長さを長くし
てある。
【0013】図2は図1の回転円板5が一定速度で回転
しているとしたときの受光素子1の出力信号の波形図で
あり、同時にスリット51の形状の説明図でもある。図
4と同じ事項については説明を省略する。この図におい
て、ストローブ信号はS1 、S2 、S3 の3つからなっ
ていて、互いに同期がとられている。図1で3つの受光
素子11及び発光素子21は半径方向に並べて配置して
あるので、ストローブ信号を生成するためのスリットを
これにともなって半径方向に長くしてあり、3組の受発
光素子は同時に High とLow との変化をするので3つの
ストローブ信号S1 、S2 、S3 は互いに同期したもの
となる。これらは図示しない演算回路で多数決がとら
れ、その結果が実際のストローブ信号Sとして用いられ
る。
【0014】今、仮にストローブ信号S1 が故障したと
すると、他のストローブ信号S2 、S3 は正常であるか
ら同じ信号でありストローブ信号S1 だけが異なること
になるので、多数決がとられた結果は正常なストローブ
信号Sとなる。また、1つのストローブ信号S1 が異常
であることも検出することも可能であるから正常なスト
ローブ信号Sを生成し続ける一方で1つの受発光素子が
故障した旨の警告を発することができる。
【0015】もともと受発光素子が故障する確率は低い
ので2つの受発光素子が同時に故障する可能性は極めて
小さく実際的には無視してよいから、このように3つの
ストローブ信号の多数決をとって実際に使用される1つ
のストローブ信号Sを生成する構成とすることによって
ストローブ信号を生成する受発光素子の故障による回転
体の制御が不能になるというような問題が生じなくな
る。
【0016】図1や図2ではストローブ信号を生成する
受発光素子の数を3組としたが、これを2組にしてそれ
ぞれが生成したストローブ信号S1 、S2 をOR回路に
入力してその出力信号を実際に使用されるストローブ信
号Sにする。受発光素子の故障は、発光素子21が発光
しなくなるか、受光素子11が光を受けたのに電気信号
を出力しなくなるというのが実際であり、いずれの場合
も受光素子11の出力信号がLow のままになる。したが
って、ストローブ信号S1 、S2 をOR回路の入力信号
としたときのこのOR回路の出力信号は、故障してLow
のままの入力信号を無視して正常のストローブ信号と同
じ信号を出力することになる。この場合も1つの受発光
素子が故障した旨の警告を発するようにすることもでき
る。
【0017】図2ではストローブ信号生成用の3組の受
発光素子を他の受発光素子と同じに半径方向に並べて配
置してあるが、ストローブ信号を生成するためのスリッ
トは全周にわたって等配に設けられているので、ストロ
ーブ信号生成用の受発光素子をこのスリットの間隔の整
数倍の位置に周方向に並べて配置しても互いに同期した
複数のストローブ信号を得ることができる。このように
したときにはストローブ信号を生成するためのスリット
は図3と同じで良いから従来のロータリーエンコーダに
1つ又は2つのストローブ信号生成用の受発光素子を周
方向に配置して追加することでこの発明を実施すること
ができる。
【0018】
【発明の効果】この発明は前述のように、発光素子と受
光素子の組み合わせからなる受発光素子を2組以上設け
て互いに同期した複数のストローブ信号を生成すること
によって、そのうちの1つが故障になっても受発光素子
の出力信号を比較することによって故障した受発光素子
が発生したことを検出することができるという効果が得
られるけ。更に、正常な受発光素子によって生成された
ストローブ信号から実際に使用されるストローブ信号を
得ることができることから、ストローブ信号を生成する
受発光素子のうちの1つ故障が生じても正常なストロー
ブ信号を生成し続けることができるので信頼性の高いロ
ータリーエンコーダになるという効果が得られる。ま
た、複数のストローブ信号を生成する受発光素子をスト
ローブ信号のための回転円板のスリットの間隔の整数倍
の間隔を隔てて配置することによって、受発光素子を半
径方向に並べた場合と同様に互いに同期した複数のスト
ローブ信号を得ることができることから、従来のロータ
リーエンコーダを流用して受発光素子を追加することで
この発明を実施することができる。
【0019】また、2組の受発光素子でストローブ信号
を生成し、生成された2つのストローブ信号のOR演算
の結果を実際に使用されるストローブ信号とすることに
よって、2つのうちの1つの受発光素子が故障して出力
信号がLow のままとなっても実際に使用されるストロー
ブ信号はもう1つの受発光素子の出力信号と同じ正常な
信号が得られる。また、3組の受発光素子でストローブ
信号を生成し、生成された3つのストローブ信号の多数
決の結果を実際に使用されるストローブ信号とすること
によって、故障を生じた受発光素子の出力信号がどのよ
うな信号になっても実際に使用されるストローブ信号は
正常なものが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例を示すロータリーエンコーダ
の模式図
【図2】図1の受光素子の出力信号の波形図
【図3】従来のロータリーエンコーダの模式図
【図4】図3の受光素子の出力信号の波形図
【符号の説明】
1 受光素子 11 受光素子 12 受光素子 2 発光素子 21 発光素子 22 発光素子 5 回転円板 51 スリット

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】光が透過する所定の形状のスリットが設け
    られた回転円板、この回転円板の一方に半径方向に並べ
    て設けられた複数の発光素子、この発光素子が発し前記
    スリットを透過した光をそれぞれの発光素子ごとに受光
    し電気信号に変換する受光素子とを備え、それぞれの受
    光素子が出力する電気信号が High かLow かの組み合わ
    せによって前記回転円板の回転角度が計測されるロータ
    リーエンコーダにおいて、前記発光素子と受光素子の組
    み合わせからなる少なくとも2組の受発光素子によっ
    て、この受発光素子と同数のそれぞれ互いに同期したス
    トローブ信号を生成することを特徴とするロータリーエ
    ンコーダ。
  2. 【請求項2】少なくとも2組のストローブ信号を生成す
    る受発光素子を周方向に所定の間隔を隔てて配置してな
    ることを特徴とする請求項1記載のロータリーエンコー
    ダ。
  3. 【請求項3】2組の受発光素子でストローブ信号を生成
    し、生成された2つのストローブ信号のOR演算の結果
    を実際に使用されるストローブ信号とすることを特徴と
    する請求項1又は2記載のロータリーエンコーダ。
  4. 【請求項4】3組の受発光素子でストローブ信号を生成
    し、生成された3つのストローブ信号の多数決の結果を
    実際に使用されるストローブ信号とすることを特徴とす
    る請求項1又は2記載のロータリーエンコーダ。
JP20687392A 1992-08-04 1992-08-04 ロータリーエンコーダ Pending JPH0650771A (ja)

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JP20687392A JPH0650771A (ja) 1992-08-04 1992-08-04 ロータリーエンコーダ

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JP20687392A JPH0650771A (ja) 1992-08-04 1992-08-04 ロータリーエンコーダ

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JPH0650771A true JPH0650771A (ja) 1994-02-25

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ID=16530460

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JP20687392A Pending JPH0650771A (ja) 1992-08-04 1992-08-04 ロータリーエンコーダ

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JP (1) JPH0650771A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001137618A (ja) * 1999-09-03 2001-05-22 Tsukishima Kikai Co Ltd ろ過・乾燥装置
JP2013135569A (ja) * 2011-12-27 2013-07-08 Toshiba Corp 主幹制御器

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