JPH11108695A - 光学式エンコーダ - Google Patents
光学式エンコーダInfo
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- JPH11108695A JPH11108695A JP9271521A JP27152197A JPH11108695A JP H11108695 A JPH11108695 A JP H11108695A JP 9271521 A JP9271521 A JP 9271521A JP 27152197 A JP27152197 A JP 27152197A JP H11108695 A JPH11108695 A JP H11108695A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 発光素子から出射される光量のばらつきに左
右されずに安定した信号を受光素子から出力することが
でき、インクリメンタルタイプにもアブソリュートタイ
プにも適用できる光学式エンコーダを提供する。 【解決手段】 回転自在に支承されたコード板１０の異
なるトラックＴ１，Ｔ２上にはそれぞれ検出パターンと
してスリット１１，１２が形成されている。スリット１
１はＡ，Ｂ相パターンを構成するもので、トラックＴ１
上に等ピッチ間隔で連続的に形成されている。一方、ス
リット１２はＺ相パターンを構成するもので、トラック
Ｔ２上に不等ピッチ間隔で不規則に形成されている。検
出素子はフォトトランジタやフォトダイオード等からな
る第１および第２の受光素子を有し、これら両受光素子
は合成樹脂等からなる基台上に一体的に配置されてい
る。
右されずに安定した信号を受光素子から出力することが
でき、インクリメンタルタイプにもアブソリュートタイ
プにも適用できる光学式エンコーダを提供する。 【解決手段】 回転自在に支承されたコード板１０の異
なるトラックＴ１，Ｔ２上にはそれぞれ検出パターンと
してスリット１１，１２が形成されている。スリット１
１はＡ，Ｂ相パターンを構成するもので、トラックＴ１
上に等ピッチ間隔で連続的に形成されている。一方、ス
リット１２はＺ相パターンを構成するもので、トラック
Ｔ２上に不等ピッチ間隔で不規則に形成されている。検
出素子はフォトトランジタやフォトダイオード等からな
る第１および第２の受光素子を有し、これら両受光素子
は合成樹脂等からなる基台上に一体的に配置されてい
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ロータリ型または
リニア型の光学式エンコーダに係り、特に、発光素子か
ら出射された光をコード板の検出パターンを介して受光
素子で検出する光学式エンコーダに関する。
リニア型の光学式エンコーダに係り、特に、発光素子か
ら出射された光をコード板の検出パターンを介して受光
素子で検出する光学式エンコーダに関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の光学式エンコーダは、Ａ，Ｂ相
パターンから回転方向と回転量を検出するインクリメン
タルタイプと、回転方向と回転量に加えてＺ相パターン
から絶対位置を検出するアブソリュートタイプとに大別
され、これら両タイプの光学式エンコーダは用途に応じ
て使い分けられている。
パターンから回転方向と回転量を検出するインクリメン
タルタイプと、回転方向と回転量に加えてＺ相パターン
から絶対位置を検出するアブソリュートタイプとに大別
され、これら両タイプの光学式エンコーダは用途に応じ
て使い分けられている。
【０００３】図７〜図９はインクリメンタルタイプの光
学式エンコーダの従来例を示すもので、図７はコード板
の平面図、図８は検出部分を示す断面図、図９はＡ，Ｂ
相信号の説明図である。これらの図において、符号１で
示すコード板は図示せぬ回転軸等に取付けられて回転自
在に支承されており、このコード板１の同一トラックＴ
上には多数のスリット２が形成されている。検出パター
ンであるスリット２はＡ，Ｂ相パターンを構成するもの
で、トラックＴ上に等ピッチ間隔で連続的に形成されて
いる。図８に示すように、これらスリット２を介して第
１の発光素子３と第１の受光素子４の組および第２の発
光素子５と第２の受光素子６の組がそれぞれ対向配置さ
れている。第１および第２の発光素子３，５はＬＥＤか
らなり、第１および第２の受光素子４，６はフォトトラ
ンジタやフォトダイオード等からなり、これら第１およ
び第２の受光素子４，６はスリット２の配列ピッチに対
して９０度の位相差をもつようにトラックＴ方向に沿っ
て位置ずれしている。
学式エンコーダの従来例を示すもので、図７はコード板
の平面図、図８は検出部分を示す断面図、図９はＡ，Ｂ
相信号の説明図である。これらの図において、符号１で
示すコード板は図示せぬ回転軸等に取付けられて回転自
在に支承されており、このコード板１の同一トラックＴ
上には多数のスリット２が形成されている。検出パター
ンであるスリット２はＡ，Ｂ相パターンを構成するもの
で、トラックＴ上に等ピッチ間隔で連続的に形成されて
いる。図８に示すように、これらスリット２を介して第
１の発光素子３と第１の受光素子４の組および第２の発
光素子５と第２の受光素子６の組がそれぞれ対向配置さ
れている。第１および第２の発光素子３，５はＬＥＤか
らなり、第１および第２の受光素子４，６はフォトトラ
ンジタやフォトダイオード等からなり、これら第１およ
び第２の受光素子４，６はスリット２の配列ピッチに対
して９０度の位相差をもつようにトラックＴ方向に沿っ
て位置ずれしている。
【０００４】このように構成された光学式エンコーダに
おいて、コード板１が正逆いずれかの方向へ回転する
と、その回転中に、第１の発光素子３から発せられた光
がスリット２を透過して第１の受光素子４で受光され、
同様に、第２の発光素子５から発せられた光がスリット
２を透過して第２の受光素子６で受光される。これら第
１および第２の受光素子４，６はスリット２の配列ピッ
チに対して９０度の位相差をもっているため、図９
（ａ），（ｃ）に示すように、両受光素子４，６から位
相が９０度ずれた正弦波が出力され、これらを所定のス
レッシュホールド電圧を閾値として波形成形することに
より、図９（ｂ），（ｄ）に示すように、９０度の位相
差を有するＡ相信号とＢ相信号が出力される。したがっ
て、Ａ相信号とＢ相信号からコード板１の回転方向と回
転量（角度）が求められ、それによってコード板１が連
結された回転体の回転情報を得ることができる。
おいて、コード板１が正逆いずれかの方向へ回転する
と、その回転中に、第１の発光素子３から発せられた光
がスリット２を透過して第１の受光素子４で受光され、
同様に、第２の発光素子５から発せられた光がスリット
２を透過して第２の受光素子６で受光される。これら第
１および第２の受光素子４，６はスリット２の配列ピッ
チに対して９０度の位相差をもっているため、図９
（ａ），（ｃ）に示すように、両受光素子４，６から位
相が９０度ずれた正弦波が出力され、これらを所定のス
レッシュホールド電圧を閾値として波形成形することに
より、図９（ｂ），（ｄ）に示すように、９０度の位相
差を有するＡ相信号とＢ相信号が出力される。したがっ
て、Ａ相信号とＢ相信号からコード板１の回転方向と回
転量（角度）が求められ、それによってコード板１が連
結された回転体の回転情報を得ることができる。
【０００５】なお、アブソリュートタイプの光学式エン
コーダの場合は、コード１のトラックＴとは異なる別の
トラック上にＺ相パターンを構成するスリットを不等ピ
ッチ間隔で間欠的に形成し、これらスリットを介して別
の発光素子と受光素子の組を対向配置してある。このも
のは、コード板１の回転中に、Ａ，Ｂ相信号とＺ相信号
が出力されるため、Ａ相信号とＢ相信号からコード板１
の回転方向と回転量（角度）が求めると共に、Ｚ相信号
からコード板１の絶対位置が求められる。
コーダの場合は、コード１のトラックＴとは異なる別の
トラック上にＺ相パターンを構成するスリットを不等ピ
ッチ間隔で間欠的に形成し、これらスリットを介して別
の発光素子と受光素子の組を対向配置してある。このも
のは、コード板１の回転中に、Ａ，Ｂ相信号とＺ相信号
が出力されるため、Ａ相信号とＢ相信号からコード板１
の回転方向と回転量（角度）が求めると共に、Ｚ相信号
からコード板１の絶対位置が求められる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、第１および
第２の発光素子３，５として用いられるＬＥＤから出射
される光量は常に一定であるわけではなく、個々の素子
の製造上のばらつきや環境温度変化あるいは経時変化等
によって変動し、同様に、第１および第２の受光素子
４，６の感度も個々の素子についてばらつきがあり、さ
らに、受光素子のスレッシュホールド照度（電圧）も環
境温度変化等によって大きく変動する。このため、前述
した従来の光学式エンコーダでは、これら種々の要因に
よって出力信号特性が大きく影響されるという問題が発
生する。例えば、第２の発光素子５の光量が第１の発光
素子３の光量に対して経時的に低下すると、図９
（ｃ），（ｄ）の破線で示すように、第２の受光素子６
から出力される信号が第１の受光素子４に対して９０度
の位相差をもたなくなってしまい、Ａ相信号とＢ相信号
を正確に出力することができなくなる。
第２の発光素子３，５として用いられるＬＥＤから出射
される光量は常に一定であるわけではなく、個々の素子
の製造上のばらつきや環境温度変化あるいは経時変化等
によって変動し、同様に、第１および第２の受光素子
４，６の感度も個々の素子についてばらつきがあり、さ
らに、受光素子のスレッシュホールド照度（電圧）も環
境温度変化等によって大きく変動する。このため、前述
した従来の光学式エンコーダでは、これら種々の要因に
よって出力信号特性が大きく影響されるという問題が発
生する。例えば、第２の発光素子５の光量が第１の発光
素子３の光量に対して経時的に低下すると、図９
（ｃ），（ｄ）の破線で示すように、第２の受光素子６
から出力される信号が第１の受光素子４に対して９０度
の位相差をもたなくなってしまい、Ａ相信号とＢ相信号
を正確に出力することができなくなる。
【０００７】そこで、このような問題を解消するため
に、従来より差動出力タイプの受光素子を用いた光学式
エンコーダが提案されている。この差動出力タイプの受
光素子は、図１０に示すように、４個の受光素子７ａ，
７ｂ，８ａ，８ｂを基台９上に一体的に配置し、各受光
素子７ａ，７ｂ，８ａ，８ｂが対応するスリットの配列
方向に対して平行となるようにレイアウトしたものであ
る。受光素子７ａ，７ｂはスリットの配列ピッチに対し
て１８０度の位相差をもつように位置ずれしており、同
様に、受光素子８ａ，８ｂもスリットの配列ピッチに対
して１８０度の位相差をもつように位置ずれし、かつ、
受光素子７ａ，７ｂと受光素子８ａ，８ｂは相互に９０
度の位相差をもっている。したがって、コード板の回転
中に、受光素子７ａ，７ｂから図１１（ａ）に示すよう
な１８０度の位相差をもつ正弦波が出力されると共に、
受光素子８ａ，８ｂから図１１（ｂ）に示すような１８
０度の位相差をもつ正弦波が出力され、これら正弦波の
クロスポイントで矩形波を生成することにより、図１１
（ｃ），（ｄ）に示すような９０度の位相差を有するＡ
相信号とＢ相信号が出力される。
に、従来より差動出力タイプの受光素子を用いた光学式
エンコーダが提案されている。この差動出力タイプの受
光素子は、図１０に示すように、４個の受光素子７ａ，
７ｂ，８ａ，８ｂを基台９上に一体的に配置し、各受光
素子７ａ，７ｂ，８ａ，８ｂが対応するスリットの配列
方向に対して平行となるようにレイアウトしたものであ
る。受光素子７ａ，７ｂはスリットの配列ピッチに対し
て１８０度の位相差をもつように位置ずれしており、同
様に、受光素子８ａ，８ｂもスリットの配列ピッチに対
して１８０度の位相差をもつように位置ずれし、かつ、
受光素子７ａ，７ｂと受光素子８ａ，８ｂは相互に９０
度の位相差をもっている。したがって、コード板の回転
中に、受光素子７ａ，７ｂから図１１（ａ）に示すよう
な１８０度の位相差をもつ正弦波が出力されると共に、
受光素子８ａ，８ｂから図１１（ｂ）に示すような１８
０度の位相差をもつ正弦波が出力され、これら正弦波の
クロスポイントで矩形波を生成することにより、図１１
（ｃ），（ｄ）に示すような９０度の位相差を有するＡ
相信号とＢ相信号が出力される。
【０００８】このような差動出力タイプの受光素子を用
いた光学式エンコーダによれば、ＬＥＤから出射される
光量がばらついたとしても、そのばらつきは受光素子７
ａ，７ｂ間と受光素子８ａ，８ｂ間でそれぞれキャンセ
ルされるため、図１１（ａ），（ｂ）に示したクロスポ
イントはほとんど変動せず、Ａ相信号とＢ相信号を正確
に検出できるという利点がある。しかしながら、各受光
素子７ａ，７ｂ，８ａ，８ｂが対応するスリットの配列
ピッチに対して所定の位相差をもつように基台９上にレ
イアウトされているため、分解能に応じて決定されるス
リットの配列ピッチに対して使用できる受光素子が限定
されてしまい、設計上の自由度が極めて小さいという問
題がある。また、スリットの配列ピッチに対して所定の
位相差をもつ受光素子７ａ，７ｂと受光素子８ａ，８ｂ
からそれぞれ出力される正弦波のクロスポイントで矩形
波を生成するため、スリットが等ピッチ間隔で配列され
ているＡ，Ｂ相パターンには対応できるが、スリットが
不等ピッチ間隔で配列されているＺ相パターンには全く
対応できない。つまり、適用範囲がインクリメンタルタ
イプに限定され、アブソリュートタイプの光学式エンコ
ーダには適用できないという問題もある。
いた光学式エンコーダによれば、ＬＥＤから出射される
光量がばらついたとしても、そのばらつきは受光素子７
ａ，７ｂ間と受光素子８ａ，８ｂ間でそれぞれキャンセ
ルされるため、図１１（ａ），（ｂ）に示したクロスポ
イントはほとんど変動せず、Ａ相信号とＢ相信号を正確
に検出できるという利点がある。しかしながら、各受光
素子７ａ，７ｂ，８ａ，８ｂが対応するスリットの配列
ピッチに対して所定の位相差をもつように基台９上にレ
イアウトされているため、分解能に応じて決定されるス
リットの配列ピッチに対して使用できる受光素子が限定
されてしまい、設計上の自由度が極めて小さいという問
題がある。また、スリットの配列ピッチに対して所定の
位相差をもつ受光素子７ａ，７ｂと受光素子８ａ，８ｂ
からそれぞれ出力される正弦波のクロスポイントで矩形
波を生成するため、スリットが等ピッチ間隔で配列され
ているＡ，Ｂ相パターンには対応できるが、スリットが
不等ピッチ間隔で配列されているＺ相パターンには全く
対応できない。つまり、適用範囲がインクリメンタルタ
イプに限定され、アブソリュートタイプの光学式エンコ
ーダには適用できないという問題もある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、ライトオンと
ライトオフというように互いに反対のオン／オフ動作を
する第１および第２の受光素子を用い、これら両受光素
子を結ぶ直線が検出パターンの配列方向に対して直交す
るように配置することとする。このような検出素子を用
いると、検出パターンの配列ピッチに拘らず常に第１お
よび第２の受光素子から互いに反対の波形が出力される
ため、これら波形のクロスポイントで矩形波を生成する
ことにより、発光素子からの光量のばらつきや変化に左
右されない安定したＡ，Ｂ相信号やＺ相信号を出力する
ことができる。
ライトオフというように互いに反対のオン／オフ動作を
する第１および第２の受光素子を用い、これら両受光素
子を結ぶ直線が検出パターンの配列方向に対して直交す
るように配置することとする。このような検出素子を用
いると、検出パターンの配列ピッチに拘らず常に第１お
よび第２の受光素子から互いに反対の波形が出力される
ため、これら波形のクロスポイントで矩形波を生成する
ことにより、発光素子からの光量のばらつきや変化に左
右されない安定したＡ，Ｂ相信号やＺ相信号を出力する
ことができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明の光学式エンコーダでは、
回転または直線的に移動可能なコード板と、光の照射に
よって互いに反対のオン／オフ動作をする第１および第
２の受光素子が一体化された検出素子と、前記コード板
に形成された検出パターンを介して前記検出素子に対向
配置された発光素子とを備え、前記第１および第２の受
光素子を結ぶ直線を前記検出パターンの配列方向に対し
て直交するように配置した。
回転または直線的に移動可能なコード板と、光の照射に
よって互いに反対のオン／オフ動作をする第１および第
２の受光素子が一体化された検出素子と、前記コード板
に形成された検出パターンを介して前記検出素子に対向
配置された発光素子とを備え、前記第１および第２の受
光素子を結ぶ直線を前記検出パターンの配列方向に対し
て直交するように配置した。
【００１１】前記検出素子はＡ，Ｂ，Ｚ相検出用として
それぞれ決められたメカ的な位置関係にレイアウトされ
ていれば、インクリメンタルタイプの光学式エンコーダ
のみならずアブソリュートタイプの光学式エンコーダに
も適用することができる。例えば、コード板に検出パタ
ーンとしての多数のスリットを等ピッチ間隔で配列した
インクリメンタルタイプの場合は、２個の検出素子をス
リットの配列ピッチに対して９０度の位相差をもつよう
な機械的位置に位置決めすれば、両検出素子から９０度
の位相差をもつＡ，Ｂ相信号を検出することができる。
また、コード板にＡ，Ｂ相パターンとは別に不規則なス
リットを不等ピッチ間隔で配列したアブソリュートタイ
プの場合は、該検出パターンの配列方向にも前記検出素
子を配置すれば、各検出素子からＡ，Ｂ相信号とＺ相信
号をそれぞれ検出することができる。当然ながら、Ａま
たはＢ相信号とＺ相信号の位相差関係も必要な機械的位
置への位置決めにより決定される。
それぞれ決められたメカ的な位置関係にレイアウトされ
ていれば、インクリメンタルタイプの光学式エンコーダ
のみならずアブソリュートタイプの光学式エンコーダに
も適用することができる。例えば、コード板に検出パタ
ーンとしての多数のスリットを等ピッチ間隔で配列した
インクリメンタルタイプの場合は、２個の検出素子をス
リットの配列ピッチに対して９０度の位相差をもつよう
な機械的位置に位置決めすれば、両検出素子から９０度
の位相差をもつＡ，Ｂ相信号を検出することができる。
また、コード板にＡ，Ｂ相パターンとは別に不規則なス
リットを不等ピッチ間隔で配列したアブソリュートタイ
プの場合は、該検出パターンの配列方向にも前記検出素
子を配置すれば、各検出素子からＡ，Ｂ相信号とＺ相信
号をそれぞれ検出することができる。当然ながら、Ａま
たはＢ相信号とＺ相信号の位相差関係も必要な機械的位
置への位置決めにより決定される。
【００１２】
【実施例】実施例について図面を参照して説明すると、
図１は実施例に係るアブソリュートタイプの光学式エン
コーダに備えられるコード板の平面図、図２は該光学式
エンコーダに備えられる検出素子の説明図、図３は該光
学式エンコーダの検出部分の断面図、図４は図２の検出
素子から出力されるＡ（Ｂ）相信号の説明図、図５は図
２の検出素子から出力されるＺ相信号の説明図、図６は
Ａ，Ｂ相信号とＺ相信号の位置関係を示す説明図であ
る。
図１は実施例に係るアブソリュートタイプの光学式エン
コーダに備えられるコード板の平面図、図２は該光学式
エンコーダに備えられる検出素子の説明図、図３は該光
学式エンコーダの検出部分の断面図、図４は図２の検出
素子から出力されるＡ（Ｂ）相信号の説明図、図５は図
２の検出素子から出力されるＺ相信号の説明図、図６は
Ａ，Ｂ相信号とＺ相信号の位置関係を示す説明図であ
る。
【００１３】図１に示すように、回転自在に支承された
コード板１０の異なるトラックＴ１，Ｔ２上にはそれぞ
れ検出パターンとしてスリット１１，１２が形成されて
いる。スリット１１はＡ，Ｂ相パターンを構成するもの
で、トラックＴ１上に等ピッチ間隔で連続的に形成され
ている。一方、スリット１２はＺ相パターンを構成する
もので、トラックＴ２上に不等ピッチ間隔で不規則に形
成されている。
コード板１０の異なるトラックＴ１，Ｔ２上にはそれぞ
れ検出パターンとしてスリット１１，１２が形成されて
いる。スリット１１はＡ，Ｂ相パターンを構成するもの
で、トラックＴ１上に等ピッチ間隔で連続的に形成され
ている。一方、スリット１２はＺ相パターンを構成する
もので、トラックＴ２上に不等ピッチ間隔で不規則に形
成されている。
【００１４】図２に示すように、検出素子１３はフォト
トランジタやフォトダイオード等からなる第１および第
２の受光素子１４，１５を有し、これら両受光素子１
４，１５は合成樹脂等からなる基台１６上に一体的に配
置されている。第１の受光素子１４は光の照射によって
オン動作するライトオン（またはダークオフ）と称せら
れる素子で、第２の受光素子１５は光の照射によってオ
フ動作するライトオフ（またはダークオン）と称せられ
る素子であるが、これとは逆に、第１の受光素子１４が
ライトオフの素子で、第２の受光素子１５がライトオン
の素子であっても良い。
トランジタやフォトダイオード等からなる第１および第
２の受光素子１４，１５を有し、これら両受光素子１
４，１５は合成樹脂等からなる基台１６上に一体的に配
置されている。第１の受光素子１４は光の照射によって
オン動作するライトオン（またはダークオフ）と称せら
れる素子で、第２の受光素子１５は光の照射によってオ
フ動作するライトオフ（またはダークオン）と称せられ
る素子であるが、これとは逆に、第１の受光素子１４が
ライトオフの素子で、第２の受光素子１５がライトオン
の素子であっても良い。
【００１５】図３に示すように、トラックＴ１に沿って
２個の検出素子１３（以下、必要に応じて符号１３ａ，
１３ｂを付す）が配置されており、これら検出素子１３
ａ，１３ｂは図示せぬ位置決め部材によってスリット１
１の配列ピッチに対して９０度の位相差をもつような機
械的位置に位置決めされている。その際、両検出素子１
３ａ，１３ｂの第１および第２の受光素子１４，１５を
結ぶ直線はスリット１１の配列方向に対して直交してお
り、これら検出素子１３ａ，１３ｂに対向してＬＥＤか
らなる発光素子１７がコード板１０を介してそれぞれ配
置されている。図示省略してあるが、コード板１０のト
ラックＴ２を介して別の検出素子１３と発光素子１７の
組が対向配置されており、この検出素子１３の第１およ
び第２の受光素子１４，１５を結ぶ直線もスリット１２
の配列方向に対して直交している。
２個の検出素子１３（以下、必要に応じて符号１３ａ，
１３ｂを付す）が配置されており、これら検出素子１３
ａ，１３ｂは図示せぬ位置決め部材によってスリット１
１の配列ピッチに対して９０度の位相差をもつような機
械的位置に位置決めされている。その際、両検出素子１
３ａ，１３ｂの第１および第２の受光素子１４，１５を
結ぶ直線はスリット１１の配列方向に対して直交してお
り、これら検出素子１３ａ，１３ｂに対向してＬＥＤか
らなる発光素子１７がコード板１０を介してそれぞれ配
置されている。図示省略してあるが、コード板１０のト
ラックＴ２を介して別の検出素子１３と発光素子１７の
組が対向配置されており、この検出素子１３の第１およ
び第２の受光素子１４，１５を結ぶ直線もスリット１２
の配列方向に対して直交している。
【００１６】このように構成された光学式エンコーダに
おいて、コード板１０が正逆いずれかの方向へ回転する
と、一方の発光素子１７から出射されてスリット１１を
透過した光がこれに対向する検出素子１３ａの第１およ
び第２の受光素子１４，１５で受光され、他方の発光素
子１７から出射されてスリット１１を透過した光がこれ
に対向する検出素子１３ｂの第１および第２の受光素子
１４，１５で受光される。ここで、両検出素子１３ａ，
１３ｂの第１の受光素子１４はライトオン、第２の受光
素子１５はライトオフの素子であるから、両検出素子１
３ａ，１３ｂの第１および第２の受光素子１４，１５か
ら図４（ａ）に示すような１８０度の位相差をもつ正弦
波がそれぞれ出力され、これら正弦波のクロスポイント
で矩形波を生成することにより、図４（ｂ）に示すよう
なスリット１１の配列ピッチに応じた矩形波が出力され
る。同様に、コード板１０の回転中に、別の発光素子１
７から出射されて不等ピッチのスリット１２を透過した
光がこれに対向する検出素子１３の第１および第２の受
光素子１４，１５で受光されるため、これら第１および
第２の受光素子１４，１５から図５（ａ）に示すような
互いに反対の波形が出力され、これら波形のクロスポイ
ントで矩形波を生成することにより、図５（ｂ）に示す
ようなスリット１２の配列ピッチに応じた矩形波が出力
される。
おいて、コード板１０が正逆いずれかの方向へ回転する
と、一方の発光素子１７から出射されてスリット１１を
透過した光がこれに対向する検出素子１３ａの第１およ
び第２の受光素子１４，１５で受光され、他方の発光素
子１７から出射されてスリット１１を透過した光がこれ
に対向する検出素子１３ｂの第１および第２の受光素子
１４，１５で受光される。ここで、両検出素子１３ａ，
１３ｂの第１の受光素子１４はライトオン、第２の受光
素子１５はライトオフの素子であるから、両検出素子１
３ａ，１３ｂの第１および第２の受光素子１４，１５か
ら図４（ａ）に示すような１８０度の位相差をもつ正弦
波がそれぞれ出力され、これら正弦波のクロスポイント
で矩形波を生成することにより、図４（ｂ）に示すよう
なスリット１１の配列ピッチに応じた矩形波が出力され
る。同様に、コード板１０の回転中に、別の発光素子１
７から出射されて不等ピッチのスリット１２を透過した
光がこれに対向する検出素子１３の第１および第２の受
光素子１４，１５で受光されるため、これら第１および
第２の受光素子１４，１５から図５（ａ）に示すような
互いに反対の波形が出力され、これら波形のクロスポイ
ントで矩形波を生成することにより、図５（ｂ）に示す
ようなスリット１２の配列ピッチに応じた矩形波が出力
される。
【００１７】したがって、トラックＴ１に沿って配置さ
れた２個の検出素子１３ａ，１３ｂのうち、例えば一方
の検出素子１３ａをＡ相検出、他方の検出素子１３ｂを
Ｂ相検出として用い、トラックＴ２に沿って配置された
別の検出素子１３をＺ相検出として用いれば、図６に示
すように、両検出素子１３ａ，１３ｂのそれぞれの第１
および第２の受光素子１４，１５から９０度の位相差を
有するＡ，Ｂ相信号が出力され、残りの検出素子１３の
第１および第２の受光素子１４，１５からＺ相信号が出
力される。これらＡ，Ｂ，Ｚ相信号はいずれも検出素子
１３の第１および第２の受光素子１４，１５から出力さ
れるものであるから、対応する発光素子（ＬＥＤ）１７
から出射される光量がばらついたとしても、そのばらつ
きはライトオンの第１の受光素子１４とライトオフの第
２の受光素子１５間でキャンセルされ、両素子１４，１
５から出力される波形のクロスポイントはほとんど変動
しない。また、各検出素子１３の第１および第２の受光
素子１４，１５は対応するスリット１１，１２の配列方
向に対して直交するように配置されているため、等ピッ
チ間隔で連続的に配列されたスリット１１に対しては、
２個の検出素子１３ａ，１３ｂをスリット１１の配列ピ
ッチに対して９０度の位相差をもつような機械的位置に
位置決めするだけでＡ，Ｂ相信号を検出することがで
き、不等ピッチ間隔で不規則に配列されたスリット１２
に対しても、同一構成の検出素子１３からＺ相信号を検
出することができる。
れた２個の検出素子１３ａ，１３ｂのうち、例えば一方
の検出素子１３ａをＡ相検出、他方の検出素子１３ｂを
Ｂ相検出として用い、トラックＴ２に沿って配置された
別の検出素子１３をＺ相検出として用いれば、図６に示
すように、両検出素子１３ａ，１３ｂのそれぞれの第１
および第２の受光素子１４，１５から９０度の位相差を
有するＡ，Ｂ相信号が出力され、残りの検出素子１３の
第１および第２の受光素子１４，１５からＺ相信号が出
力される。これらＡ，Ｂ，Ｚ相信号はいずれも検出素子
１３の第１および第２の受光素子１４，１５から出力さ
れるものであるから、対応する発光素子（ＬＥＤ）１７
から出射される光量がばらついたとしても、そのばらつ
きはライトオンの第１の受光素子１４とライトオフの第
２の受光素子１５間でキャンセルされ、両素子１４，１
５から出力される波形のクロスポイントはほとんど変動
しない。また、各検出素子１３の第１および第２の受光
素子１４，１５は対応するスリット１１，１２の配列方
向に対して直交するように配置されているため、等ピッ
チ間隔で連続的に配列されたスリット１１に対しては、
２個の検出素子１３ａ，１３ｂをスリット１１の配列ピ
ッチに対して９０度の位相差をもつような機械的位置に
位置決めするだけでＡ，Ｂ相信号を検出することがで
き、不等ピッチ間隔で不規則に配列されたスリット１２
に対しても、同一構成の検出素子１３からＺ相信号を検
出することができる。
【００１８】なお、上記実施例では、本発明をアブソリ
ュートタイプの光学式エンコーダに適用した場合につい
て説明したが、Ｚ相検出パターンを省略したインクリメ
ンタルタイプの光学式エンコーダにも適用することがで
きる。この場合も、等ピッチ間隔で連続的に配列された
スリット１１に対して２個の検出素子１３ａ，１３ｂを
スリット１１の配列ピッチに対して９０度の位相差をも
つような機械的位置に位置決めするだけで、発光素子１
７からの光量のばらつきに左右されない安定したＡ，Ｂ
相信号を検出することができる。
ュートタイプの光学式エンコーダに適用した場合につい
て説明したが、Ｚ相検出パターンを省略したインクリメ
ンタルタイプの光学式エンコーダにも適用することがで
きる。この場合も、等ピッチ間隔で連続的に配列された
スリット１１に対して２個の検出素子１３ａ，１３ｂを
スリット１１の配列ピッチに対して９０度の位相差をも
つような機械的位置に位置決めするだけで、発光素子１
７からの光量のばらつきに左右されない安定したＡ，Ｂ
相信号を検出することができる。
【００１９】また、上記実施例では、本発明を透過型光
学式エンコーダに適用した場合について説明したが、本
発明を反射型光学式エンコーダにも適用できることは云
うまでもない。この場合、検出パターンは反射板の光反
射部に該当する。さらに、上記実施例でコード板と呼ん
だものは、光学スケールと呼ぶこともある。
学式エンコーダに適用した場合について説明したが、本
発明を反射型光学式エンコーダにも適用できることは云
うまでもない。この場合、検出パターンは反射板の光反
射部に該当する。さらに、上記実施例でコード板と呼ん
だものは、光学スケールと呼ぶこともある。
【００２０】
【発明の効果】本発明は、以上説明したような形態で実
施され、以下に記載されるような効果を奏する。
施され、以下に記載されるような効果を奏する。
【００２１】回転または直線的に移動可能なコード板
と、光の照射によって互いに反対のオン／オフ動作をす
る第１および第２の受光素子が一体化された検出素子
と、前記コード板に形成された検出パターンを介して前
記検出素子に対向配置された発光素子とを備え、前記第
１および第２の受光素子を結ぶ直線を前記検出パターン
の配列方向に対して直交するように配置すると、検出パ
ターンの配列ピッチに拘らず常に第１および第２の受光
素子から互いに反対の波形が出力されるため、これら波
形のクロスポイントで矩形波を生成することにより、発
光素子からの光量のばらつきに左右されにくく、安定し
たＡ，Ｂ相信号やＺ相信号を出力することができる。
と、光の照射によって互いに反対のオン／オフ動作をす
る第１および第２の受光素子が一体化された検出素子
と、前記コード板に形成された検出パターンを介して前
記検出素子に対向配置された発光素子とを備え、前記第
１および第２の受光素子を結ぶ直線を前記検出パターン
の配列方向に対して直交するように配置すると、検出パ
ターンの配列ピッチに拘らず常に第１および第２の受光
素子から互いに反対の波形が出力されるため、これら波
形のクロスポイントで矩形波を生成することにより、発
光素子からの光量のばらつきに左右されにくく、安定し
たＡ，Ｂ相信号やＺ相信号を出力することができる。
【図１】実施例に係るアブソリュートタイプの光学式エ
ンコーダに備えられるコード板の平面図である。
ンコーダに備えられるコード板の平面図である。
【図２】該光学式エンコーダに備えられる検出素子の説
明図である。
明図である。
【図３】該光学式エンコーダの検出部分の断面図であ
る。
る。
【図４】図２の検出素子から出力されるＡ（Ｂ）相信号
の説明図である。
の説明図である。
【図５】図２の検出素子から出力されるＺ相信号の説明
図である。
図である。
【図６】Ａ，Ｂ相信号とＺ相信号の位置関係を示す説明
図である。
図である。
【図７】従来のインクリメンタルタイプの光学式エンコ
ーダに備えられるコード板の平面図である。
ーダに備えられるコード板の平面図である。
【図８】該光学式エンコーダの検出部分の断面図であ
る。
る。
【図９】図８の検出素子から出力されるＡ，Ｂ相信号の
説明図である。
説明図である。
【図１０】従来の差動出力タイプの受光素子を示す説明
図である。
図である。
【図１１】図１０の受光素子から出力されるＡ，Ｂ相信
号の説明図である。
号の説明図である。
１０ コード板 １１，１２ スリット １３（１３ａ，１３ｂ） 検出素子 １４ 第１の受光素子 １５ 第２の受光素子 １６ 基台 １７ 発光素子
Claims (3)
- 【請求項１】 回転または直線的に移動可能なコード板
と、光の照射によって互いに反対のオン／オフ動作をす
る第１および第２の受光素子が一体化された検出素子
と、前記コード板に形成された検出パターンを介して前
記検出素子に対向配置された発光素子とを備え、前記第
１および第２の受光素子を結ぶ直線を前記検出パターン
の配列方向に対して直交するように配置したことを特徴
とする光学式エンコーダ。 - 【請求項２】 請求項１の記載において、前記コード板
が前記検出パターンを等ピッチ間隔で配列したＡ，Ｂ相
パターンを有し、該検出パターンの配列方向に沿って前
記検出素子を所定間隔を保って２個配置したことを特徴
とする光学式エンコーダ。 - 【請求項３】 請求項２の記載において、前記コード板
が前記Ａ，Ｂ相パターンとは別に前記検出パターンを不
等ピッチ間隔で配列したＺ相パターンを有し、該検出パ
ターンの配列方向にも前記検出素子を配置したことを特
徴とする光学式エンコーダ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27152197A JP3605270B2 (ja) | 1997-10-03 | 1997-10-03 | 光学式エンコーダ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27152197A JP3605270B2 (ja) | 1997-10-03 | 1997-10-03 | 光学式エンコーダ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11108695A true JPH11108695A (ja) | 1999-04-23 |
| JP3605270B2 JP3605270B2 (ja) | 2004-12-22 |
Family
ID=17501235
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27152197A Expired - Fee Related JP3605270B2 (ja) | 1997-10-03 | 1997-10-03 | 光学式エンコーダ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3605270B2 (ja) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS523238A (en) * | 1975-06-24 | 1977-01-11 | Sugiaki Kusatake | Construction of safety separating wall body provided in the center of roadway |
| JPS5334543A (en) * | 1976-09-13 | 1978-03-31 | Ishikawajima Harima Heavy Ind | Single pulse generating system |
| JPS6236923A (ja) * | 1985-08-10 | 1987-02-17 | Fanuc Ltd | 光学式エンコ−ダ |
| JPS63174019U (ja) * | 1986-12-29 | 1988-11-11 | ||
| JPH01210823A (ja) * | 1988-02-19 | 1989-08-24 | Fanuc Ltd | 光学式エンコーダ |
| JPH0260818U (ja) * | 1988-10-28 | 1990-05-07 |
-
1997
- 1997-10-03 JP JP27152197A patent/JP3605270B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS523238A (en) * | 1975-06-24 | 1977-01-11 | Sugiaki Kusatake | Construction of safety separating wall body provided in the center of roadway |
| JPS5334543A (en) * | 1976-09-13 | 1978-03-31 | Ishikawajima Harima Heavy Ind | Single pulse generating system |
| JPS6236923A (ja) * | 1985-08-10 | 1987-02-17 | Fanuc Ltd | 光学式エンコ−ダ |
| JPS63174019U (ja) * | 1986-12-29 | 1988-11-11 | ||
| JPH01210823A (ja) * | 1988-02-19 | 1989-08-24 | Fanuc Ltd | 光学式エンコーダ |
| JPH0260818U (ja) * | 1988-10-28 | 1990-05-07 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3605270B2 (ja) | 2004-12-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20031222 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040302 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040426 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040601 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040727 |
|
| A911 | Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20040810 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
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