JPS595217A - 光フアイバを用いたパルスエンコ−ダ - Google Patents

光フアイバを用いたパルスエンコ−ダ

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JPS595217A
JPS595217A JP11406082A JP11406082A JPS595217A JP S595217 A JPS595217 A JP S595217A JP 11406082 A JP11406082 A JP 11406082A JP 11406082 A JP11406082 A JP 11406082A JP S595217 A JPS595217 A JP S595217A
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JP
Japan
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light
optical fiber
prism
slit plate
output
Prior art date
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Pending
Application number
JP11406082A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshitaka Takekoshi
竹腰 吉孝
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Fanuc Corp
Original Assignee
Fanuc Corp
Fujitsu Fanuc Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Fanuc Corp, Fujitsu Fanuc Ltd filed Critical Fanuc Corp
Priority to JP11406082A priority Critical patent/JPS595217A/ja
Publication of JPS595217A publication Critical patent/JPS595217A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/26Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
    • G01D5/32Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light
    • G01D5/34Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells
    • G01D5/347Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells using displacement encoding scales
    • G01D5/34707Scales; Discs, e.g. fixation, fabrication, compensation
    • G01D5/34715Scale reading or illumination devices
    • G01D5/34723Scale reading or illumination devices involving light-guides

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明ハ光ファイバを用いたノ臂ルスエンコーダに関し
、特にサーゲモータの回転角や回転速度を検出するため
の光学式パルスエンコーダに関する。
一般に光7アイノクヲ用いり/臂ルスエンコータハ、外
部光源から入力用光ファイバに導入された光を、可動ス
リット板および固定スリット板を介して受光用光ファイ
バで受け、可動スリット板の移動に伴う光の明暗を受光
用光ファイバの出力端において計測することにより、可
動スリット板に結合されているサーゼモータ等の回転角
度や回転速度を測定するものである(特願昭57−50
060号参照)。可動スリット板または固定スリット板
には、回転方向の検出や回転角の絶対値の検出のために
複数チャネルが設けられている。受光用光フアイ・ぐは
このチャネルの各りに対応して一本ずつ設置されている
従来の、光ファイノぐを用いたパルスエンコーダにおい
ては、入力用光ファイバから出て受光用光ファイバに向
う光はレンズにより平行光線にした後、可動スリット板
および固定スリット板を通過させていた。レンズにより
平行光線を得るためには、入力用光ファイ・ぐの口径は
出来るだけ小さいものでなければならない。細い光ファ
イバでは充分な光量を導入できないので、受光用光ファ
イ・ぐの各々に対応して一本ずつ入力用光ファイバが設
けられていたうこのため、可動スリット板または固定ス
リット板に設けられたチャネル数の増加に伴って、受光
用光ファイバの本数のみならず入力用光ファイバの本数
および光コネクタのピン数が増加し装置価格が高くなる
という問題があった。
さらに、入力用光ファイバの出力端と受光用光ファイ・
ぐの入力端との位置合せは、各光ファイバの口径が極め
て小であるため、非常な困雛を伴うという問題もあった
本発明の目的は、上述の従来技術における問題にかんが
み、平行光線形成用レンズに替えてプリズムを用いると
いう構想に基づき、光ファイバを用いたノ9ルスエンコ
ーダにおいて、入力用光ファイノ々とじて大口径のもの
を用いることを可能にし、それにより、チャネル数が大
であっても入力用光フプイ・譬の本数を増加させる必要
性をなくして装置価格を低下させるとともに、入力用光
ファイバと受光用光ファイバとの位置合せを容易にする
ことにある。
上記の目的達成のための本発明の要旨は、外部光源よシ
光を導入するための入力用光ファイバ、該入力用光ファ
イバから出力される光を受光する受光面と、該受光面に
入射された光を反射させる反射面と、該反射面により反
射された光を出力する出力面とを備えたプリズム、該プ
リズムの出力面から出力された光を受光する固定スリッ
ト板、該固定スリット板を通過した光を受光する可動ス
リ、ト板、該可動スリット板を通過した光を集光させる
集光レンズ、および該集光レンズにより集光された光を
導くための受光用光ファイバを具備する光ファイ・ぐを
用いたAIルスエンコーダニアル。
本発明の一態様によれば、該固定スリット板は該プリズ
ムの出力面に格子ツクターンを蒸着して形成されたもの
である。
本発明の他の態様によれば、該プリズムは骸反射面を斜
辺部とする直角プリズムである。
更に本発明の他の態様によれば、該プリズムの該反射面
を放物曲面として、該出力面から出力された光は平行光
線にされる。
以下、本発明の実施例を図面によって詳細に説明する。
第1図は本発明の一実施例による光ファイバを用いたパ
ルスエンコーダを示す垂11断面図である。
同図において、1はサー♂モータ(図示せず)のシャフ
トに結合される回転自在のシャフトであり、シャフト1
に回転スリット板2が押え板3を介して固着されている
。シャフト1はベアリング4を介して外枠5に係合して
いる。入力用光コネクタ6に入力用光ファイノ47が接
続されている。入力用光ファイバ7の出力端に直角プリ
ズム8の受光面が接しており、外部光源(図示せず)か
ら入力用光コネクタ6に導かれた光は入力用光ファイバ
7を通って直角プリズム8の受光面に入り、直角プリズ
ム8の斜面である反射面で反射されて他の一面である出
力面から出力される。入力用光ファイ・々7および直角
プリズム8は取付部9によって固定されている。直角プ
リズム8の出力面に対向して固定スリット板10が取付
部9に固定されており、固定スリット板10を通過した
光は回転スリット板2に到達し、回転スリット板2を通
った光はチャンネル毎に設けられた集光レンズ11およ
び12によって集光され、集光された光はそれぞれ、チ
ャンネル毎に設けられた受光用光ファイバ13および1
4によって出力用光コネクタ15および16に導かれる
。17はノ9ルスエンコーダを保護するケースである。
図においては簡単化のために2チャンネル分の集光レン
ズ、受光用光ファイバおよび出力用光コネクタだけが示
されているが、チャンネル数が更に多い場合にはそれに
応じて集光レンズ、受光用光ファイノ々および出力用光
コネクタの斂も増加する。
第2図は第1図に示した回転スリット板2を模式的に承
り平面図である。同図において、回転スリ、ト板2は図
面の簡単化のために2チヤンネルのアブソリ、−トディ
スクとなっており、21および22はスリットを示して
いる。実際のアブソリ、−トディスクは同心円上に形成
された様々の大きさの多数のスリットを有しており、回
転角の絶対値が容易に検出できる。
チャンネル数が多数であっても、入力用光ファイバ7に
、第1図に示されるように口径の大きいものを用いるこ
とにより一本の入力用光ファイ/ぐで外部光源から光を
導くことができる。大口径の入力用光ファイ・97から
出力された光は、直角プリズム8を通ってその出力面か
らほぼ平行光線となりて出力されるので、直角プリズム
8の出力面に対する受光用光ファイバ13および14の
入力端の位置合せには従来のような困督は伴なわない。
また、入力用光ファイバの個数は、チャンネル数に無関
係に1個ですむため、装置価格も従来に比べて低くなる
第3図は本発明の第二の実施例に用いられる直角プリズ
ムおよび固定スリット板を概略的に示す断面図である。
同図において、直角プリズム8′の出力面に固定スリッ
トの・リーンを直接蒸着して固定スリット板10′とし
ており、第1図に示した直角プリズム8と固定スリット
板10に替えて、第3図の固定スリット板10′が蒸着
された直角プリズム8′を用いることにより、固定スリ
ット板10が不要になる。
第4Vは本発明の第三の実施例に用いられる変形直角プ
リズムを概略的に示す断面図である。大口径の人力用光
ファイバ7(第1図)から出力される光は必ずしも平行
光線とはならない。そこで第4図に示されるように、直
角プリズムの斜面を放物曲面として出力面から出力され
る光を平行光線に近づけた。これにより、集光レンズ1
1および12による集光性がよくなり明暗比の良好な出
力光が出力用光コネクタ15および16に得られる。
以上の実施例の説明では回転スリ、ト板に2チヤンネル
のスリットが設0られている場合について説明したが、
前述の如く更に多数のチャネルのアブソリュートディス
クi4ネルの場合には本発明により得られる利益、すな
わら、入力用光ファイバの本数が一本で済むという利益
は一層顕著となる。
入力用光ファイバは大口径の一本のファイバに替えて、
小口径の多数のファイノ々で実現してもよい。この場合
でも入力用光ファイバと受光用光ファイ・ぐとは1対1
に対応させる必要がないので、入力用光ファイ・々と受
光用光ファイバとの位置合せは従来のような困難を伴な
わない。
また、回転スリット板れ第2図に示した如き、同心円状
に複数のスリットを11I11えたアブソリュートディ
スクに替えて、牛径方向に伸びる多数のスリットを備え
た第5図に示される形式のものでもよい。第5図におい
て、回転スリット板2′の表面にクロム蒸鬼、エツチン
グ処理等を施して透明部のスリ、 ) 21’と不透明
部が正確なピッチで刻まれている。この場合、固定スリ
ット板としては、例えば第6図に示される2チヤンネル
のスリット板の如き被数チャンネルのものが用いられる
。第6図において、固定スリット板lO′に扛上下2列
のスリッ)10..10.が設0られており、各スリッ
トの中およびピッチは回転スリット板のスリットの巾お
よびピッチと実質的に吟しくなっている。上側のスリッ
トには、回転スリット板2′とスリットのピッチが等し
く、互いに1/4波長(90°)位相のずれたスリット
を設けたことにより、回転スリット板2の回転力向の検
出が可能となる。
さらに、以上の実施例においては回転スリット板が用い
られているが、1転スリツト板に替えて、直線に沿って
移動するりニア可動スリット板を用いることも可能であ
る。
以上説明したように、本発明によれば、入力用光ファイ
バからの光をプリズムで受けたことにより、光ファイバ
を用いたパルスエンコーダにおいて、入力用光ファイ・
9として大口径のものを用いることが可能となり、従っ
て受光用光ファイバの本数が大であっても入力用光ファ
イ・ぐの本数は大口径のファイ・々一本で済むため、装
置価格が低くなり、且つ、入力用光ファイバと受光用光
ファイ・ぐとの位買合せが容易になるという効果が得ら
れる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例による光ファイバを用いた・
ぐルスエンコーダを示す垂直断面図、第2図は第1図に
示した回転スリット板を模式的に示す平面図、第3図は
本発明の第二の実施例に用いられる直角プリズムおよび
固定スリット板を概略的に示す断面図、第4図は本発明
の第三の実施例に用いられる変形直角プリズムを概略的
に示す断面図、第5図は本発明の第四の実施例に用いら
れる回転スリット板の一部を示す平面図、そして第6図
は第5図の回転スリット板を用いた場合の固定スリット
板の1例を示す平面図である。 1・・・シャフト、2・・・回転スリット板、3・・・
押え板、4・・・ベアリング、5・・・外枠、6・・・
入力用光コネクタ、7・・・入力用光ファイ・々、8・
・・直角プリズム、9・・・取付部、10・・・固定ス
リット板、11゜12・・・集光レンズ、13.14・
・・受光用光ファイバ、15.16・・・出力用光コネ
クタ、17・・・ケース。 特許出願人 ファナック株式会社 特許出願代理人 弁理士  育 木    朗 弁理士西舘和之 弁理士  山  口  昭 之 第3図 第6図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、外部光源より光を導入するための入力用光ファイバ
    、骸入力用光ファイバから出力される光を受光する受光
    面と、該受光面に入射された光を反射させる反射面と、
    該反射面により反射含れた光を出力する出力面とを備え
    たプリズム、核プリズムの出力面から出力された光を受
    光する固定スリット板、該固定スリット板を通過した光
    を受光する可動スリット板、該可動スリット板を通過し
    た光を集光させる集光レンズ、および該集光レンズによ
    り集光された光を導くための受光用光ファイバを具備す
    る光ファイバを用いたパルスエンコーダ。 2、該固定スリット板は該プリズムの出力面に格子/臂
    ターンを蒸着して形成されたものである特許請求の範囲
    第1項記載のノやルスエンコーダ。 3、該プリズムは該反射面を斜辺部とする直角プリズム
    である特許請求の範囲第1項記載のパルスエンコーダ。 4、該プリズムの該反射面を放物曲面として該出力面か
    ら出力される光を平行光線にした特許請求の範囲第3項
    記載のノ4ルスエンコーダ。
JP11406082A 1982-07-02 1982-07-02 光フアイバを用いたパルスエンコ−ダ Pending JPS595217A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2390897A (en) * 2002-04-11 2004-01-21 Agilent Technologies Inc Optical encoder device

Citations (2)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5512481A (en) * 1978-07-13 1980-01-29 Mitsutoyo Mfg Co Ltd Encoder
JPS5722511A (en) * 1980-07-17 1982-02-05 Fanuc Ltd Pulse encoder

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