JPH11108698A - 光学式位置検出装置の検出器 - Google Patents
光学式位置検出装置の検出器Info
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- JPH11108698A JPH11108698A JP28298297A JP28298297A JPH11108698A JP H11108698 A JPH11108698 A JP H11108698A JP 28298297 A JP28298297 A JP 28298297A JP 28298297 A JP28298297 A JP 28298297A JP H11108698 A JPH11108698 A JP H11108698A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 回転中心に対する回転スリットの偏心に起因
する出力信号の誤差を解消することのできる光学式位置
検出装置の検出器を提供する。 【解決手段】 検出器２０は、一対（二個）の検出部２
０（２０Ａ，２０ａ）が回転板１０の回転軸１２を挟む
対称位置に設けられ、検出器２０は検出部２０Ａ，２０
ａの検知原信号：ＶＡ，Ｖａを加算合成した検知信号：
Ｖを出力するように構成されてている。
する出力信号の誤差を解消することのできる光学式位置
検出装置の検出器を提供する。 【解決手段】 検出器２０は、一対（二個）の検出部２
０（２０Ａ，２０ａ）が回転板１０の回転軸１２を挟む
対称位置に設けられ、検出器２０は検出部２０Ａ，２０
ａの検知原信号：ＶＡ，Ｖａを加算合成した検知信号：
Ｖを出力するように構成されてている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、回転自在に設けら
れた回転板に径方向の被検知スリットがその回転中心を
中心として円形に配列形成され、被検知スリットを検出
器で光学的に検知して回転板の回転量と対応した信号を
出力する光学式位置検出装置の検出器に関する。
れた回転板に径方向の被検知スリットがその回転中心を
中心として円形に配列形成され、被検知スリットを検出
器で光学的に検知して回転板の回転量と対応した信号を
出力する光学式位置検出装置の検出器に関する。
【０００２】
【従来の技術】回転自在に設けられた回転板に径方向の
被検知スリットがその回転中心を中心として円形に配列
形成され、被検知スリットを検出器で光学的に検知して
被検知部材の回転量と対応した信号を出力する光学式位
置検出装置として、インクリメンタル形ロータリーエン
コーダーがある。
被検知スリットがその回転中心を中心として円形に配列
形成され、被検知スリットを検出器で光学的に検知して
被検知部材の回転量と対応した信号を出力する光学式位
置検出装置として、インクリメンタル形ロータリーエン
コーダーがある。
【０００３】インクリメンタル形ロータリーエンコーダ
ーは、図５に概念図を示すように、回転板１０のスリッ
ト部１１と対応する一カ所に、検出器２０が配設されて
構成される。
ーは、図５に概念図を示すように、回転板１０のスリッ
ト部１１と対応する一カ所に、検出器２０が配設されて
構成される。
【０００４】回転板１０は、回転軸１２を中心として回
転自在であって、被検知スリットとして径方向の回転ス
リット１１Ａが、回転軸１２を中心として円形に配列さ
れてスリット部１１が形成されている。
転自在であって、被検知スリットとして径方向の回転ス
リット１１Ａが、回転軸１２を中心として円形に配列さ
れてスリット部１１が形成されている。
【０００５】検出器２０は、回転板１０のスリット部１
１と同様にスリット（固定スリット２１Ａ）が形成され
たスリット板２１と、このスリット板２１を挟んで対向
配置された発光器２２及び受光器２３とから成り、スリ
ット板２１を回転板１０のスリット部１１に近接させ
て、発光器２２と受光器２３の間に回転板１０（スリッ
ト部１１）とスリット板２１が位置するように配設され
る。
１と同様にスリット（固定スリット２１Ａ）が形成され
たスリット板２１と、このスリット板２１を挟んで対向
配置された発光器２２及び受光器２３とから成り、スリ
ット板２１を回転板１０のスリット部１１に近接させ
て、発光器２２と受光器２３の間に回転板１０（スリッ
ト部１１）とスリット板２１が位置するように配設され
る。
【０００６】これにより、検出器２０の発光器２２から
出射して受光器２３に至る（受光される）光量は、回転
板１０のスリット部１１の回転スリット１１Ａがスリッ
ト板２１の固定スリット２１Ａと一致した状態で最大と
なると共に、スリット部１１の回転スリット１Ａがスリ
ット板２１の固定スリット２１Ａの間の光線不透過部と
一致した状態で最小となり、このために回転板１０が回
転すると受光器２３からは回転スリット１１Ａと対応し
たパルス信号が出力される。このパルス信号を計数する
ことで回転板１０の回転量を知ることができるようにな
っているものである。
出射して受光器２３に至る（受光される）光量は、回転
板１０のスリット部１１の回転スリット１１Ａがスリッ
ト板２１の固定スリット２１Ａと一致した状態で最大と
なると共に、スリット部１１の回転スリット１Ａがスリ
ット板２１の固定スリット２１Ａの間の光線不透過部と
一致した状態で最小となり、このために回転板１０が回
転すると受光器２３からは回転スリット１１Ａと対応し
たパルス信号が出力される。このパルス信号を計数する
ことで回転板１０の回転量を知ることができるようにな
っているものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、回転板
の回転中心とその回転板に形成されたスリット部の中心
との間には不可避的にズレ（回転中心に対するスリット
部の偏心）が存在し、上記従来のごとく検出器が一カ所
に設けられている構成では、この偏心に起因して一回転
内で出力信号に隣接ピッチ誤差及び累積ピッチ誤差が生
ずるという問題がある。このような問題は、特に回転板
を大径化すると顕著であって、これを防ぐために部品の
加工精度及び組立精度を向上させる必要があるため、コ
ストの上昇を招来するものである。
の回転中心とその回転板に形成されたスリット部の中心
との間には不可避的にズレ（回転中心に対するスリット
部の偏心）が存在し、上記従来のごとく検出器が一カ所
に設けられている構成では、この偏心に起因して一回転
内で出力信号に隣接ピッチ誤差及び累積ピッチ誤差が生
ずるという問題がある。このような問題は、特に回転板
を大径化すると顕著であって、これを防ぐために部品の
加工精度及び組立精度を向上させる必要があるため、コ
ストの上昇を招来するものである。
【０００８】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたものであって、回転中心に対する回転スリットの偏
心に起因する出力信号の誤差を解消することのできる光
学式位置検出装置の検出器を提供することを目的とす
る。
れたものであって、回転中心に対する回転スリットの偏
心に起因する出力信号の誤差を解消することのできる光
学式位置検出装置の検出器を提供することを目的とす
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明に係る光学式位置検出装置の検出器は、回転自在に設
けられた回転板に径方向の被検知スリットがその回転中
心の周りに円形に配列形成され、前記被検知スリットを
検出器で光学的に検知して前記回転板の回転量と対応し
た信号を出力する光学式位置検出装置において、二つの
検出部が前記回転板の回転中心を挟んで対称位置に配設
されると共に、これら両検出部からの検知原信号を合成
して検知信号とするように構成されていることを特徴と
する。
明に係る光学式位置検出装置の検出器は、回転自在に設
けられた回転板に径方向の被検知スリットがその回転中
心の周りに円形に配列形成され、前記被検知スリットを
検出器で光学的に検知して前記回転板の回転量と対応し
た信号を出力する光学式位置検出装置において、二つの
検出部が前記回転板の回転中心を挟んで対称位置に配設
されると共に、これら両検出部からの検知原信号を合成
して検知信号とするように構成されていることを特徴と
する。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下添付図面を参照して本発明の
実施の形態を説明する。図１は本発明の光学式位置検出
装置の検出器の一構成例を適用した光学式位置検出装置
としてのインクリメンタル形ロータリーエンコーダーの
概念構成図である。
実施の形態を説明する。図１は本発明の光学式位置検出
装置の検出器の一構成例を適用した光学式位置検出装置
としてのインクリメンタル形ロータリーエンコーダーの
概念構成図である。
【００１１】図示ロータリーエンコーダー１は、回転板
１０のスリット部１１と対応する位置に、検出器２０を
構成する一対（二個）の検出部２０（２０Ａ，２０ａ）
が回転板１０の回転軸１２を挟む対称位置に（換言する
と回転方向に１８０゜離れた位置に）設けられ、検出器
２０は検出部２０Ａ，２０ａの検知原信号：ＶＡ，Ｖａ
を加算合成した検知信号：Ｖを出力するようになってい
る。
１０のスリット部１１と対応する位置に、検出器２０を
構成する一対（二個）の検出部２０（２０Ａ，２０ａ）
が回転板１０の回転軸１２を挟む対称位置に（換言する
と回転方向に１８０゜離れた位置に）設けられ、検出器
２０は検出部２０Ａ，２０ａの検知原信号：ＶＡ，Ｖａ
を加算合成した検知信号：Ｖを出力するようになってい
る。
【００１２】回転板１０は、回転軸１２で回転自在とな
っており、径方向の被検知スリットとしての回転スリッ
ト１１Ａが当該回転スリット１１Ａと等しい角度間隔で
回転軸１２を中心として円形に配列されてスリット部１
１が形成されている。
っており、径方向の被検知スリットとしての回転スリッ
ト１１Ａが当該回転スリット１１Ａと等しい角度間隔で
回転軸１２を中心として円形に配列されてスリット部１
１が形成されている。
【００１３】検出器２０の検出部２０Ａ，２０ａは、そ
れぞれ回転板１０のスリット部１１と同様な固定スリッ
ト２１Ａが形成されたスリット板２１と、このスリット
板２１を挟んで対向配置された発光器２２及び受光器２
３とにより構成されており、スリット板２１を回転板１
０のスリット部１１に近接させて、発光器２２と受光器
２３の間に回転板１０（スリット部１１）とスリット板
２１が位置するように配設されている。そして、前述の
ごとく回転板１０の回転軸１２を挟む対称位置に配設さ
れており、スリット部１１の回転スリット１１Ａを全く
同位相で検知するように設定されている。両検出部２０
Ａ，２０ａからの検知原信号：ＶＡ，Ｖａは、それぞれ
抵抗ＲＡ，Ｒａを介して加算合成されて検知信号：Ｖと
して出力される。
れぞれ回転板１０のスリット部１１と同様な固定スリッ
ト２１Ａが形成されたスリット板２１と、このスリット
板２１を挟んで対向配置された発光器２２及び受光器２
３とにより構成されており、スリット板２１を回転板１
０のスリット部１１に近接させて、発光器２２と受光器
２３の間に回転板１０（スリット部１１）とスリット板
２１が位置するように配設されている。そして、前述の
ごとく回転板１０の回転軸１２を挟む対称位置に配設さ
れており、スリット部１１の回転スリット１１Ａを全く
同位相で検知するように設定されている。両検出部２０
Ａ，２０ａからの検知原信号：ＶＡ，Ｖａは、それぞれ
抵抗ＲＡ，Ｒａを介して加算合成されて検知信号：Ｖと
して出力される。
【００１４】上記構成では、機械的な誤差等によって回
転板１０の回転中心（回転軸１２）とスリット部１１の
形成中心がズレている（回転板１０に対してスリット部
１１が偏心している）と、回転板１０が回転した際に検
出部２０Ａ，２０ａから出力される検出原信号：ＶＡ，
Ｖａには周期的な位相のズレを生ずる。
転板１０の回転中心（回転軸１２）とスリット部１１の
形成中心がズレている（回転板１０に対してスリット部
１１が偏心している）と、回転板１０が回転した際に検
出部２０Ａ，２０ａから出力される検出原信号：ＶＡ，
Ｖａには周期的な位相のズレを生ずる。
【００１５】即ち、図２に示すように検出部２０Ａ，２
０ａの配置に対して直交する方向にスリット部１１が偏
心した状態（配置方向をＹ軸方向としてこれと直交する
Ｘ軸方向にスリット部１１が偏心した状態）では、図４
（Ａ）に示すように検出部２０Ａからの検知原信号：Ｖ
Ａは遅れが生ずると共に検出部２０ａの検知原信号：Ｖ
ａは進みを生ずることとなる。また、図３に示すように
検出部２０Ａ，２０ａの配置と平行な方向に偏心した状
態（Ｙ軸方向にスリット部１１が偏心した状態）では、
図４（Ｂ）に示すように検出部２０Ａの検知原信号：Ｖ
Ａと検出部２０ａの検知原信号：Ｖａの位相は一致する
が、固定スリット２１Ａに対してスリット部１１の回転
スリット１１Ａがその延設方向に変位するためにケラレ
て受光器２３に達する光量に変化を生ずる可能性があ
り、その場合振幅に差違が生ずる。これらの中間状態で
は、図４（Ｃ）に示すように検出部２０Ａの検知原信
号：ＶＡと検出部２０ａの検知原信号：Ｖａの位相及び
振幅が異なることとなる。
０ａの配置に対して直交する方向にスリット部１１が偏
心した状態（配置方向をＹ軸方向としてこれと直交する
Ｘ軸方向にスリット部１１が偏心した状態）では、図４
（Ａ）に示すように検出部２０Ａからの検知原信号：Ｖ
Ａは遅れが生ずると共に検出部２０ａの検知原信号：Ｖ
ａは進みを生ずることとなる。また、図３に示すように
検出部２０Ａ，２０ａの配置と平行な方向に偏心した状
態（Ｙ軸方向にスリット部１１が偏心した状態）では、
図４（Ｂ）に示すように検出部２０Ａの検知原信号：Ｖ
Ａと検出部２０ａの検知原信号：Ｖａの位相は一致する
が、固定スリット２１Ａに対してスリット部１１の回転
スリット１１Ａがその延設方向に変位するためにケラレ
て受光器２３に達する光量に変化を生ずる可能性があ
り、その場合振幅に差違が生ずる。これらの中間状態で
は、図４（Ｃ）に示すように検出部２０Ａの検知原信
号：ＶＡと検出部２０ａの検知原信号：Ｖａの位相及び
振幅が異なることとなる。
【００１６】ここで、抵抗ＲＡ，Ｒａを調整し、Ｘ軸方
向にスリット部１１が偏心した状態において両検出部２
０Ａ，２０ａの検知原信号：ＶＡ，Ｖａの振幅が一致す
るように設定することにより、検知原信号：ＶＡ，Ｖａ
をアナログ的に加算合成して図４中に示すように検知原
信号：ＶＡ，Ｖａの位相変位を平均化した検知信号：Ｖ
を得ることができる。
向にスリット部１１が偏心した状態において両検出部２
０Ａ，２０ａの検知原信号：ＶＡ，Ｖａの振幅が一致す
るように設定することにより、検知原信号：ＶＡ，Ｖａ
をアナログ的に加算合成して図４中に示すように検知原
信号：ＶＡ，Ｖａの位相変位を平均化した検知信号：Ｖ
を得ることができる。
【００１７】而して、上記のごとき検出器２０によれ
ば、回転板１０に対してスリット部１１が偏心していた
場合でも、常にその偏心に起因する位相のズレを相殺し
た出力信号：Ｖを得ることができる。このため、偏心に
起因して一回転内で出力信号に隣接ピッチ誤差及び累積
ピッチ誤差が生ずることはなく、これを防ぐために部品
の加工精度及び組立精度を向上させる必要も無いために
コストを低減できると共に、回転板の大径化も可能とな
るものである。検知信号：Ｖは、図示しないがコンパレ
ーターを介してパルス信号化され、当該ロータリーエン
コーダー１の出力信号とされるものである。
ば、回転板１０に対してスリット部１１が偏心していた
場合でも、常にその偏心に起因する位相のズレを相殺し
た出力信号：Ｖを得ることができる。このため、偏心に
起因して一回転内で出力信号に隣接ピッチ誤差及び累積
ピッチ誤差が生ずることはなく、これを防ぐために部品
の加工精度及び組立精度を向上させる必要も無いために
コストを低減できると共に、回転板の大径化も可能とな
るものである。検知信号：Ｖは、図示しないがコンパレ
ーターを介してパルス信号化され、当該ロータリーエン
コーダー１の出力信号とされるものである。
【００１８】尚、上記構成例はロータリーエンコーダー
１からの一つの出力信号を形成する検出器２０について
説明したものであり、位相の異なる複数の出力信号を出
力するものでは、上記のごとき構成の検出器２０を必要
な数設けるものである。
１からの一つの出力信号を形成する検出器２０について
説明したものであり、位相の異なる複数の出力信号を出
力するものでは、上記のごとき構成の検出器２０を必要
な数設けるものである。
【００１９】
【発明の効果】以上述べたように、本願発明に係る光学
式位置検出装置の検出器によれば、二つの検出器が回転
板の回転中心を挟んで対称位置に配設されると共に、こ
れら両検出器からの検知原信号を合成して検知信号とす
るように構成されていることにより、回転板に対して被
検知スリットが偏心していた場合でも、常にその偏心に
起因する位相のズレを相殺した検知信号を得ることがで
きる。このため、偏心に起因して一回転内で出力信号に
隣接ピッチ誤差及び累積ピッチ誤差が生ずることはな
く、これを防ぐために部品の加工精度及び組立精度を向
上させる必要も無いためにコストを低減できると共に、
回転板の大径化も可能となるものである。
式位置検出装置の検出器によれば、二つの検出器が回転
板の回転中心を挟んで対称位置に配設されると共に、こ
れら両検出器からの検知原信号を合成して検知信号とす
るように構成されていることにより、回転板に対して被
検知スリットが偏心していた場合でも、常にその偏心に
起因する位相のズレを相殺した検知信号を得ることがで
きる。このため、偏心に起因して一回転内で出力信号に
隣接ピッチ誤差及び累積ピッチ誤差が生ずることはな
く、これを防ぐために部品の加工精度及び組立精度を向
上させる必要も無いためにコストを低減できると共に、
回転板の大径化も可能となるものである。
【図１】本発明に係る光学式位置検出装置の検出器の一
構成例を適用したロータリーエンコーダーの概念構成図
である。
構成例を適用したロータリーエンコーダーの概念構成図
である。
【図２】検出部の配設方向と直交する方向にスリット部
が偏心している状態の概念図である。
が偏心している状態の概念図である。
【図３】検出部の配設方向と平行にスリット部が偏心し
ている状態の概念図である。
ている状態の概念図である。
【図４】検出部による検出波形とその合成波形を示す図
であって、（Ａ）は検出部の配設方向と直交する方向に
スリット部が偏心している状態，（Ｂ）は検出部の配設
方向と平行にスリット部が偏心している状態，（Ｃ）は
両者の中間状態である。
であって、（Ａ）は検出部の配設方向と直交する方向に
スリット部が偏心している状態，（Ｂ）は検出部の配設
方向と平行にスリット部が偏心している状態，（Ｃ）は
両者の中間状態である。
【図５】従来例としてのロータリーエンコーダーの概念
構成図である。
構成図である。
１ ロータリーエンコーダー（光学式位置検出装置） １０ 回転板 １１Ａ 回転スリット（被検知スリット） ２０ 検出器 ２０Ａ，２０ａ 検出部 Ｖ 検知信号 ＶＡ，Ｖａ 検知原信号
Claims (1)
- 【請求項１】 回転自在に設けられた回転板に径方向の
被検知スリットがその回転中心の周りに円形に配列形成
され、前記被検知スリットを検出器で光学的に検知して
前記回転板の回転量と対応した信号を出力する光学式位
置検出装置において、 二つの検出部が前記回転板の回転中心を挟んで対称位置
に配設されると共に、これら両検出部からの検知原信号
を合成して検知信号とするように構成されていることを
特徴とする光学式位置検出装置の検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28298297A JPH11108698A (ja) | 1997-09-30 | 1997-09-30 | 光学式位置検出装置の検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28298297A JPH11108698A (ja) | 1997-09-30 | 1997-09-30 | 光学式位置検出装置の検出器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11108698A true JPH11108698A (ja) | 1999-04-23 |
Family
ID=17659674
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28298297A Pending JPH11108698A (ja) | 1997-09-30 | 1997-09-30 | 光学式位置検出装置の検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11108698A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001289805A (ja) * | 2000-04-03 | 2001-10-19 | Rigaku Corp | 熱天秤装置の回動量検出装置 |
| JP2012002592A (ja) * | 2010-06-15 | 2012-01-05 | Canon Inc | ロータリーエンコーダ |
| JP2014524570A (ja) * | 2011-08-12 | 2014-09-22 | ウオーターズ・テクノロジーズ・コーポレイシヨン | デュアル読み取りヘッド光学エンコーダを備える回転式レオメータ |
| WO2023054613A1 (ja) * | 2021-09-30 | 2023-04-06 | 株式会社ミツトヨ | 多自由度変位計測装置及び多自由度変位計測方法 |
-
1997
- 1997-09-30 JP JP28298297A patent/JPH11108698A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001289805A (ja) * | 2000-04-03 | 2001-10-19 | Rigaku Corp | 熱天秤装置の回動量検出装置 |
| JP2012002592A (ja) * | 2010-06-15 | 2012-01-05 | Canon Inc | ロータリーエンコーダ |
| US8497469B2 (en) | 2010-06-15 | 2013-07-30 | Canon Kabushiki Kaisha | Rotary encoder that detects rotation angle |
| JP2014524570A (ja) * | 2011-08-12 | 2014-09-22 | ウオーターズ・テクノロジーズ・コーポレイシヨン | デュアル読み取りヘッド光学エンコーダを備える回転式レオメータ |
| US10527535B2 (en) | 2011-08-12 | 2020-01-07 | Waters Technologies Corporation | Rotary rheometer with dual read head optical encoder |
| WO2023054613A1 (ja) * | 2021-09-30 | 2023-04-06 | 株式会社ミツトヨ | 多自由度変位計測装置及び多自由度変位計測方法 |
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