JPH076810B2 - エンコーダ - Google Patents
エンコーダInfo
- Publication number
- JPH076810B2 JPH076810B2 JP63033626A JP3362688A JPH076810B2 JP H076810 B2 JPH076810 B2 JP H076810B2 JP 63033626 A JP63033626 A JP 63033626A JP 3362688 A JP3362688 A JP 3362688A JP H076810 B2 JPH076810 B2 JP H076810B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- transmitting
- adder
- code plate
- receiving means
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Optical Transform (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はモータの回転検出に用いられる光学式のロータ
リーエンコーダの改良に関するものである。
リーエンコーダの改良に関するものである。
［従来の技術］ 従来、このようなエンコーダとしては、例えば本出願人
による特願昭61−249363号の出願明細書に記載されたも
のがある。
による特願昭61−249363号の出願明細書に記載されたも
のがある。
以下、このエンコーダを説明する。
上述したエンコーダの構成を第２図に示す。
図で、１はモータの出力軸Ｍと一体に回転する円板状の
符号板であり、円周方向に一定ピッチで２列の透光スリ
ット列が形成されている。外側のスリット列にはn1個の
透光スリット２が設けられ、内側のスリット列にはn2個
の透光スリット３が設けられている。透光スリットの個
数差n1−n2は符号板１が固定されたモータの歯数と同数
になっている。
符号板であり、円周方向に一定ピッチで２列の透光スリ
ット列が形成されている。外側のスリット列にはn1個の
透光スリット２が設けられ、内側のスリット列にはn2個
の透光スリット３が設けられている。透光スリットの個
数差n1−n2は符号板１が固定されたモータの歯数と同数
になっている。
4,5は発光手段例えばLED、6,7は発光手段4,5からの光ビ
ームを平行ビームにするレンズである。レンズ６と７を
通過した光はそれぞれスリット２と３に投射される。
ームを平行ビームにするレンズである。レンズ６と７を
通過した光はそれぞれスリット２と３に投射される。
８と９は透光スリット２と３をそれぞれ通過した光（ス
リット象）を受光する受光手段としてのイメージセンサ
であり、これらは例えば８個のフォトダイオード81〜88
と91〜98を配列したフォトダイオードアレイである。
リット象）を受光する受光手段としてのイメージセンサ
であり、これらは例えば８個のフォトダイオード81〜88
と91〜98を配列したフォトダイオードアレイである。
フォトダイオード８と９は、符号板の位置を180°ずら
して配置されている。
して配置されている。
フォトダイオード81〜88と91〜98の幅はスリット２と３
の１ピッチ分に相当している。
の１ピッチ分に相当している。
10はフォトダイオード81〜88と91〜98の検出信号をもと
にしてモータのロータとステータの歯の位置関係を算出
する信号処理部である。信号処理部10の具体的構成を第
３図に示す。
にしてモータのロータとステータの歯の位置関係を算出
する信号処理部である。信号処理部10の具体的構成を第
３図に示す。
第３図で、SW1〜SW8はフォトダイオード81〜88と91〜98
からの信号を一定のタイミングで走査するスイッチであ
る。
からの信号を一定のタイミングで走査するスイッチであ
る。
11,12はOPアンプであり、各スイッチSW1〜SW8を介して
印加される信号を増幅する。OPアンプ11,12の出力は段
階状の波形になり、波形の高さは光を検出したフォトダ
イオードの個数に相当する。
印加される信号を増幅する。OPアンプ11,12の出力は段
階状の波形になり、波形の高さは光を検出したフォトダ
イオードの個数に相当する。
13,14はローパスフィルタ（以下、LPFとする）であり、
OPアンプ11,12の低周波域の信号成分を抽出する。OPア
ンプの出力はこれらのLPFを通過することによって正弦
波状の波形になる。
OPアンプ11,12の低周波域の信号成分を抽出する。OPア
ンプの出力はこれらのLPFを通過することによって正弦
波状の波形になる。
15,16はLPF13,14からの正弦波信号を波形整形するコン
パレータである。
パレータである。
17はLPF13,14を通過した信号 f1（ｔ）とf2（ｔ）の位相差及びトルク指令信号をもと
にモータ20を転流制御する制御部である。このエンコー
ダの動作を説明する。
にモータ20を転流制御する制御部である。このエンコー
ダの動作を説明する。
信号f1（ｔ），f2（ｔ）は次式のようになる。
f1（ｔ）＝A1sin（ωｔ＋n1θ） f2（ｔ）＝A2sin（ωｔ＋n2θ） A1，A2：定数，θ：符号板の回転角 ω＝２πfs, fs:フォトダイオードアレイの走査周波数ここで、両方
の信号の位相差φは、 φ＝（n1−n2）θ となる。
の信号の位相差φは、 φ＝（n1−n2）θ となる。
ここで、位相差φと符号板の回転角θの関係について説
明する。
明する。
例えば、外側のスリット数n1が８個で内側のスリット数
n2が６個の場合について説明する。
n2が６個の場合について説明する。
この場合、モータの歯数ｍは８−６から２個に設定す
る。
る。
この場合のフォトダイオードアレイ８と９の検出信号と
モータの回転角の関係は第４図（ａ）と（ｂ）のように
なる。
モータの回転角の関係は第４図（ａ）と（ｂ）のように
なる。
図に示すように、これらの検出信号のずれ（電気角）は
回転角θ（機械角）に比例してφ１，φ２…と増えてい
く。
回転角θ（機械角）に比例してφ１，φ２…と増えてい
く。
符号板がθだけ回転したときの両方の検出信号のずれφ
は、式より、次のようになる。
は、式より、次のようになる。
φ＝（８−６）θ 一方、符号板がθだけ回転するとモータのロータもθだ
け回転する。モータの歯数は２個であることから、モー
タのロータとステータの歯は電気角にして２θだけ角度
がずれたことになる。すなわち、符号板で検出された位
相差がモータのロータとステータの歯の電気角のずれに
相当する。これをもとにしてモータのロータとステータ
の歯の位置関係（機械角）を検出し、この位置関係をも
とにモータを転流制御する。
け回転する。モータの歯数は２個であることから、モー
タのロータとステータの歯は電気角にして２θだけ角度
がずれたことになる。すなわち、符号板で検出された位
相差がモータのロータとステータの歯の電気角のずれに
相当する。これをもとにしてモータのロータとステータ
の歯の位置関係（機械角）を検出し、この位置関係をも
とにモータを転流制御する。
［発明が解決しようとする課題］ しかし、このエンコーダでは、符号板１の位置を180°
ずらして配置された外側と内側のフォトダイオードアレ
イ８と９の検出信号の差をもとに転流制御しているた
め、符号板１が偏心していると、偏心によりフォトダイ
オードアレイ８と９の検出信号に生じる誤差の和が位相
差信号に重畳される。
ずらして配置された外側と内側のフォトダイオードアレ
イ８と９の検出信号の差をもとに転流制御しているた
め、符号板１が偏心していると、偏心によりフォトダイ
オードアレイ８と９の検出信号に生じる誤差の和が位相
差信号に重畳される。
例えば、第３図で、符号板１の回転中心Ｏ′が真の回転
中心Ｏからｅだけ偏心している場合は、フォトダイオー
ドアレイ８の検出信号には進み方向に位相誤差が生じる
ときは、フォトダイオードアレイ９の検出信号には遅れ
方向に位相誤差が生じる。このため、２つのフォトダイ
オードアレイの位相差をとった転流制御信号には２つの
位相誤差を加えたものが重畳される。従って、転流制御
信号の誤差が大きくなってモータのトルク変動が増大す
るという問題点があった。
中心Ｏからｅだけ偏心している場合は、フォトダイオー
ドアレイ８の検出信号には進み方向に位相誤差が生じる
ときは、フォトダイオードアレイ９の検出信号には遅れ
方向に位相誤差が生じる。このため、２つのフォトダイ
オードアレイの位相差をとった転流制御信号には２つの
位相誤差を加えたものが重畳される。従って、転流制御
信号の誤差が大きくなってモータのトルク変動が増大す
るという問題点があった。
本発明はこのような問題点を解決するためになされたも
のであり、符号板の偏心による転流制御信号の誤差を低
減できるエンコーダを実現することがを目的とする。
のであり、符号板の偏心による転流制御信号の誤差を低
減できるエンコーダを実現することがを目的とする。
［課題を解決するための手段］ 本発明は、 一定ピッチで透光スリットが形成された符号板をブラシ
レスモータのロータに取付け、前記透光スリットを挟ん
で発光手段と受光手段を対向配置し、この受光手段で検
出した透光スリットの通過光をもとに前記符号板の回転
を検出するエンコーダにおいて、 前記透光スリットは２列形成されていて、内側と外側の
列の透光スリットの個数差は前記ブラシレスモータの歯
数と同数になっていて、 各透光スリット列には、発光手段と受光手段の組が、符
号板の位置を180°ずらして２組配置されていて、 外側の透光スリット列にある２個の受光手段の検出信号
を加算する第１の加算器と、 内側の透光スリット列にある２個の受光手段の検出信号
を加算する第２の加算器と、 前記第１の加算器と第２の加算器の加算信号の位相差か
ら前記ブラシレスモータの転流制御信号を発生する制御
部、 を具備したエンコーダである。
レスモータのロータに取付け、前記透光スリットを挟ん
で発光手段と受光手段を対向配置し、この受光手段で検
出した透光スリットの通過光をもとに前記符号板の回転
を検出するエンコーダにおいて、 前記透光スリットは２列形成されていて、内側と外側の
列の透光スリットの個数差は前記ブラシレスモータの歯
数と同数になっていて、 各透光スリット列には、発光手段と受光手段の組が、符
号板の位置を180°ずらして２組配置されていて、 外側の透光スリット列にある２個の受光手段の検出信号
を加算する第１の加算器と、 内側の透光スリット列にある２個の受光手段の検出信号
を加算する第２の加算器と、 前記第１の加算器と第２の加算器の加算信号の位相差か
ら前記ブラシレスモータの転流制御信号を発生する制御
部、 を具備したエンコーダである。
［実施例］ 以下、図面を用いて本発明を説明する。
第１図は本発明にかかるエンコーダの一実施例の構成図
である。第１図は第２図及び第３図と同一のものは同一
符号を付ける。
である。第１図は第２図及び第３図と同一のものは同一
符号を付ける。
第１図で、30,31は透光スリット２の通過光の検出用の
フォトダイオードアレイであり、これらは符号板１の位
置を180°ずらして配置されている。32、33は透光スリ
ット３の通過光の検出用のフォトダイオードアレイであ
り、これらも符号板１の位置を180°ずらして配置され
ている。
フォトダイオードアレイであり、これらは符号板１の位
置を180°ずらして配置されている。32、33は透光スリ
ット３の通過光の検出用のフォトダイオードアレイであ
り、これらも符号板１の位置を180°ずらして配置され
ている。
34〜37はそれぞれフォトダイオードアレイ30〜33に対向
した発光手段、38〜41は発光手段30〜33の光を平行光に
するレンズである。
した発光手段、38〜41は発光手段30〜33の光を平行光に
するレンズである。
42はフォトダイオードアレイ30と31にあるフォトダイオ
ードで配列順に対応したものどうしの検出信号を加算す
る加算器、43はフォトダイオードアレイ32と33にあるフ
ォトダイオードで配列順に対応したものどうしの検出信
号を加算する加算器である。
ードで配列順に対応したものどうしの検出信号を加算す
る加算器、43はフォトダイオードアレイ32と33にあるフ
ォトダイオードで配列順に対応したものどうしの検出信
号を加算する加算器である。
44と45は加算器42と43の加算信号から正弦波信号f
1（ｔ）とf2（ｔ）をそれぞれ生成する信号生成回路で
ある。信号生成回路44は、SW1〜SW8,OPアンプ11,LPF13
及びコンパレータ15からなり、信号生成回路45は、SW1
〜SW8、OPアンプ12、LPF14及びコンパレータ16からな
る。
1（ｔ）とf2（ｔ）をそれぞれ生成する信号生成回路で
ある。信号生成回路44は、SW1〜SW8,OPアンプ11,LPF13
及びコンパレータ15からなり、信号生成回路45は、SW1
〜SW8、OPアンプ12、LPF14及びコンパレータ16からな
る。
このようなエンコーダでは、符号板１の中心Ｏ′が真の
中心Ｏからｅだけ偏心している場合には、フォトダイオ
ードアレイ30,32の検出信号に進み方向の位相誤差が生
じると、180°向かい側にあるフォトダイオードアレイ3
1,33の検出信号には遅れ方向の位相誤差が生じる。加算
器42,43は、内側と外側の180°向かい側にあるフォトダ
イオードアレイどうしすなわち30と31,32と33の検出信
号を加算して位置誤差をキャンセルする。このようにし
て偏心誤差が除去された信号は信号生成回路44,45に送
られ、以下第３図のエンコーダと同様にして転流制御が
行なわれる。
中心Ｏからｅだけ偏心している場合には、フォトダイオ
ードアレイ30,32の検出信号に進み方向の位相誤差が生
じると、180°向かい側にあるフォトダイオードアレイ3
1,33の検出信号には遅れ方向の位相誤差が生じる。加算
器42,43は、内側と外側の180°向かい側にあるフォトダ
イオードアレイどうしすなわち30と31,32と33の検出信
号を加算して位置誤差をキャンセルする。このようにし
て偏心誤差が除去された信号は信号生成回路44,45に送
られ、以下第３図のエンコーダと同様にして転流制御が
行なわれる。
なお、イメージセンサとしてはフォトダイオードアレイ
以外のもの例えばOCD等を用いてもよい。
以外のもの例えばOCD等を用いてもよい。
［効果］ 本発明によれば、外側の透光スリット列に対向した２個
の受光素子の検出信号どうしと、内側の透光スリット列
に対向した２個の受光素子の検出信号どうしをそれぞれ
加算して正弦波信号f1（ｔ）とf2（ｔ）を得ている。こ
れにより、信号f1（ｔ）とf2（ｔ）は符号板の偏心によ
る誤差が除去されているため、信号f1（ｔ）とf2（ｔ）
の位相差をとる際に、正の位相誤差と負の位相誤差が減
算されて位相誤差が増大するのを防止できる。これによ
って、符号板の偏心による転流制御信号の誤差が低減さ
れ、モータのトルク変動を低減できるとともに、符号板
の偏心誤差調整が不要になる。
の受光素子の検出信号どうしと、内側の透光スリット列
に対向した２個の受光素子の検出信号どうしをそれぞれ
加算して正弦波信号f1（ｔ）とf2（ｔ）を得ている。こ
れにより、信号f1（ｔ）とf2（ｔ）は符号板の偏心によ
る誤差が除去されているため、信号f1（ｔ）とf2（ｔ）
の位相差をとる際に、正の位相誤差と負の位相誤差が減
算されて位相誤差が増大するのを防止できる。これによ
って、符号板の偏心による転流制御信号の誤差が低減さ
れ、モータのトルク変動を低減できるとともに、符号板
の偏心誤差調整が不要になる。
第１図は本発明にかかるエンコーダの一実施例の構成
図、第２図及び第３図は従来におけるエンコーダの構成
例を示した図、第４図は第２図及び第３図のエンコーダ
の動作説明図である。 １…符号板、2,3…透光スリット、17…制御部、20…モ
ータ、30〜33…フォトダイオードアレイ、34〜37…発光
手段、42…第１の加算器、43…第２の加算器。
図、第２図及び第３図は従来におけるエンコーダの構成
例を示した図、第４図は第２図及び第３図のエンコーダ
の動作説明図である。 １…符号板、2,3…透光スリット、17…制御部、20…モ
ータ、30〜33…フォトダイオードアレイ、34〜37…発光
手段、42…第１の加算器、43…第２の加算器。
Claims (1)
- 【請求項１】一定ピッチで透光スリットが形成された符
号板をブラシレスモータのロータに取付け、前記透光ス
リットを挟んで発光手段と受光手段を対向配置し、この
受光手段で検出した透光スリットの通過光をもとに前記
符号板の回転を検出するエンコーダにおいて、 前記透光スリットは２列形成されていて、内側と外側の
列の透光スリットの個数差は前記ブラシレスモータの歯
数と同数になっていて、 各透光スリット列には、発光手段と受光手段の組が、符
号板の位置を180°ずらして２組配置されていて、 外側の透光スリット列にある２個の受光手段の検出信号
を加算する第１の加算器と、 内側の透光スリット列にある２個の受光手段の検出信号
を加算する第２の加算器と、 前記第１の加算器と第２の加算器の加算信号の位相差か
ら前記ブラシレスモータの転流制御信号を発生する制御
部、 を具備したエンコーダ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63033626A JPH076810B2 (ja) | 1988-02-16 | 1988-02-16 | エンコーダ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63033626A JPH076810B2 (ja) | 1988-02-16 | 1988-02-16 | エンコーダ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01207628A JPH01207628A (ja) | 1989-08-21 |
| JPH076810B2 true JPH076810B2 (ja) | 1995-01-30 |
Family
ID=12391654
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63033626A Expired - Fee Related JPH076810B2 (ja) | 1988-02-16 | 1988-02-16 | エンコーダ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH076810B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3912564A1 (de) * | 1989-02-03 | 1990-08-16 | Hollingsworth Gmbh | Oeffnungsvorrichtung zum oeffnen von gepressten faserballen |
| US5170534A (en) * | 1989-12-19 | 1992-12-15 | Trutzchler Gmbh & Co. Kg | Apparatus for cleaning the surface of textile fiber bales |
| US7304295B2 (en) * | 2005-09-30 | 2007-12-04 | Avago Technologies Ecbuip (Singapore) Pte Ltd | Method and system of detecting eccentricity and up/down movement of a code wheel of an optical encoder set |
| CN107592040A (zh) * | 2017-10-20 | 2018-01-16 | 南京晨光艺术工程有限公司 | 一种用于雕塑制作的电机控制装置及控制方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57169611A (en) * | 1981-04-13 | 1982-10-19 | Tokyo Optical Co Ltd | Measuring device for angular displacement |
| JPS60102520A (ja) * | 1983-11-10 | 1985-06-06 | Ricoh Co Ltd | ロ−タリエンコ−ダ |
-
1988
- 1988-02-16 JP JP63033626A patent/JPH076810B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57169611A (en) * | 1981-04-13 | 1982-10-19 | Tokyo Optical Co Ltd | Measuring device for angular displacement |
| JPS60102520A (ja) * | 1983-11-10 | 1985-06-06 | Ricoh Co Ltd | ロ−タリエンコ−ダ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01207628A (ja) | 1989-08-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20080042051A1 (en) | Rotary optical encoder employing multiple subencoders with common reticle substrate | |
| US6175109B1 (en) | Encoder for providing incremental and absolute position data | |
| JP5968062B2 (ja) | 位置検出エンコーダおよびこれを用いた装置 | |
| US20160003646A1 (en) | Encoder, motor with encoder, and servo system | |
| JPH0376428B2 (ja) | ||
| CN111279158A (zh) | 一种光栅盘及反馈系统 | |
| US6750445B1 (en) | Encoder | |
| JP6842680B2 (ja) | エンコーダ、サーボモータ、サーボシステム | |
| JPH076810B2 (ja) | エンコーダ | |
| JP5200550B2 (ja) | 検出ユニット及びエンコーダ | |
| JP6098999B2 (ja) | エンコーダ及びエンコーダ付きモータ | |
| WO2024139109A1 (zh) | 光电模块、光电编码器、伺服电机以及伺服系统 | |
| JP4900140B2 (ja) | 光学式エンコーダ | |
| WO2016092639A1 (ja) | エンコーダ及びエンコーダ付きモータ | |
| JP2003240606A (ja) | 投影型エンコーダ | |
| JPH03226626A (ja) | エンコーダ | |
| JP2011220805A (ja) | エンコーダ | |
| JP2009210374A (ja) | エンコーダ及び受光ユニット | |
| JP2610624B2 (ja) | 光学式変位検出器 | |
| JPH0996544A (ja) | 光学式アブソリュートエンコーダ | |
| JPH01182721A (ja) | インクリメンタル形エンコーダ | |
| JPH11108698A (ja) | 光学式位置検出装置の検出器 | |
| JPS61164110A (ja) | 操舵角度検出装置 | |
| JPH0439603B2 (ja) | ||
| JP2541171Y2 (ja) | 光学式エンコ―ダ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |