JPS60170722A - ロ−タリエンコ−ダ - Google Patents
ロ−タリエンコ−ダInfo
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- JPS60170722A JPS60170722A JP2687084A JP2687084A JPS60170722A JP S60170722 A JPS60170722 A JP S60170722A JP 2687084 A JP2687084 A JP 2687084A JP 2687084 A JP2687084 A JP 2687084A JP S60170722 A JPS60170722 A JP S60170722A
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- JP
- Japan
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- light
- analog
- rotary encoder
- light receiving
- rotating disk
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Links
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
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- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- UNPLRYRWJLTVAE-UHFFFAOYSA-N Cloperastine hydrochloride Chemical compound Cl.C1=CC(Cl)=CC=C1C(C=1C=CC=CC=1)OCCN1CCCCC1 UNPLRYRWJLTVAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING 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
- G01D5/00—Mechanical 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
- G01D5/26—Mechanical 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
- G01D5/32—Mechanical 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
- G01D5/34—Mechanical 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
- G01D5/344—Mechanical 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 polarisation
- G01D5/345—Polarising encoders
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING 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
- G01D5/00—Mechanical 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
- G01D5/26—Mechanical 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
- G01D5/32—Mechanical 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
- G01D5/34—Mechanical 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
- G01D5/347—Mechanical 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
- G01D5/3473—Circular or rotary encoders
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optical Transform (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（技術分野）
本発明は回転■または角度を測定し、電気信号として入
力することができるロータリエンコーダに関する。
力することができるロータリエンコーダに関する。
（発明の背景）
回転角センサとしてロークリエンコーダが知られている
。
。
その多（は回転角というアナログ量をディジタル量に変
換するものであり、出力信号を表す型式にはパルス数で
表すインクリメンタル形と符号で表すアブソリュート形
がある。
換するものであり、出力信号を表す型式にはパルス数で
表すインクリメンタル形と符号で表すアブソリュート形
がある。
回転角の絶対値を読み取る必要がある場合には、アブソ
リュート形であることを必要とするが、現在その主流を
占める光電式ではスリットを設けた板を光が通過するか
否がを読み取るもので、この方式で高分解可能化するた
めには必ずスリット円板の大形化と、パルス読み取り解
答等の増加で、装置全体が大形化、複雑化し、かつ高価
なものとなる。
リュート形であることを必要とするが、現在その主流を
占める光電式ではスリットを設けた板を光が通過するか
否がを読み取るもので、この方式で高分解可能化するた
めには必ずスリット円板の大形化と、パルス読み取り解
答等の増加で、装置全体が大形化、複雑化し、かつ高価
なものとなる。
現在日ボッＩ・とか自動制御装置などで、分解能はそれ
程必要はないが、数多くのロータリエンコーダを必要と
し、安定した動作をし、低価格のものが欲しいと酢う強
い要請があるが、従来のロータリエンコーダは何れも高
価、かつ大形でこの要請を満たずことができない。
程必要はないが、数多くのロータリエンコーダを必要と
し、安定した動作をし、低価格のものが欲しいと酢う強
い要請があるが、従来のロータリエンコーダは何れも高
価、かつ大形でこの要請を満たずことができない。
（発明の目的）
本発明の目的は従来のエンコーダとは異なり高価なスリ
ット円板や複雑なパルス読み取り回路を必要とせず、低
価格で絶対値読み取りができるロークリエンコーダを提
供することにある。
ット円板や複雑なパルス読み取り回路を必要とせず、低
価格で絶対値読み取りができるロークリエンコーダを提
供することにある。
（発明の構成）
前記目的を達成するために本発明によるロークリエンコ
ーダは、外部から回転が伝達される回転円板と前記回転
円板を透過してきた光により角度を検出する検出手段と
を備えるロータリエンコーダにおいて、前記回転円板を
透過光の性質をアナログ的に変化させるアナログ変換部
と回転円板を複数部分に分割してどの部分に対応するか
透過光の性質をディジタル変換するディジタル部とを設
け、前記アナログ部に対応する発光素子と受光素子の対
と前記ディジタル部に対応する発光素子と受光素子の対
とを設け、前記各受光素子の出力から回転角度を検出す
るように構成されている。
ーダは、外部から回転が伝達される回転円板と前記回転
円板を透過してきた光により角度を検出する検出手段と
を備えるロータリエンコーダにおいて、前記回転円板を
透過光の性質をアナログ的に変化させるアナログ変換部
と回転円板を複数部分に分割してどの部分に対応するか
透過光の性質をディジタル変換するディジタル部とを設
け、前記アナログ部に対応する発光素子と受光素子の対
と前記ディジタル部に対応する発光素子と受光素子の対
とを設け、前記各受光素子の出力から回転角度を検出す
るように構成されている。
（実施例）
鴎１図および第２図は、回転円板を偏向板としたときの
アナログ検出の原理を説明する斜視図である。
アナログ検出の原理を説明する斜視図である。
向き合った２枚の偏光板のうち一方の偏光板Ｉをエンコ
ーダ本体の円筒状の筺体５に固定し、他方の偏向板２の
回転軸３をボールベアリングなどの軸受４で支持する。
ーダ本体の円筒状の筺体５に固定し、他方の偏向板２の
回転軸３をボールベアリングなどの軸受４で支持する。
各偏光板の偏光方向を図中矢印で示す。
偏光面の相対角度が同一の方向から互いに直角となるま
で軸３を回転させると、光の透過度は最大から最低まで
変化する。第２図はエンコーダ本体に対し、回転軸が４
５°回転したときの状態を示している。
で軸３を回転させると、光の透過度は最大から最低まで
変化する。第２図はエンコーダ本体に対し、回転軸が４
５°回転したときの状態を示している。
軸３の回転に従い偏光板２の固定偏光板Ｉに対する相対
回転角が０〜３６０°変化する場合を考えると、受光素
子に到達する光量は大−小、小−大、大−・小、小−大
の４つのアナログ的変化を示す。
回転角が０〜３６０°変化する場合を考えると、受光素
子に到達する光量は大−小、小−大、大−・小、小−大
の４つのアナログ的変化を示す。
これは回転角の１象限〜４象限に対応するので、１象限
、２象限、３象限、４象限のいずれにあるかを判別でき
るディジタル部分を追加することにする。
、２象限、３象限、４象限のいずれにあるかを判別でき
るディジタル部分を追加することにする。
第３図は本発明によるロータリエンコーダの実施例の側
断面図、第４図は第３図のＡ−Ａ断面を示している。
断面図、第４図は第３図のＡ−Ａ断面を示している。
入力軸３は一対の軸受けにより筐体に回転可能に支持さ
れており、回転円板が固定されている。
れており、回転円板が固定されている。
回転円板には透過光の性質をアナログ的に変化させる偏
光板２からなるアナログ変換部と、回転円板を複数部分
に分割してどの部分に対応するか透過光の性質をディジ
タル変換するディジクル部８とが設けられている。ディ
ジタル部８にはそれぞれ中心からの距離が異なるスリン
１−１５．１６゜１７が設りられている。ディジタル部
８は加工性の高いステンレス板を利用する。
光板２からなるアナログ変換部と、回転円板を複数部分
に分割してどの部分に対応するか透過光の性質をディジ
タル変換するディジクル部８とが設けられている。ディ
ジタル部８にはそれぞれ中心からの距離が異なるスリン
１−１５．１６゜１７が設りられている。ディジタル部
８は加工性の高いステンレス板を利用する。
偏光板１は筐体側に固定されている。
発光素子６と受光素子７が前記偏光板ｌと２を挟む位置
に設けられており、受光素子７は透過光量のアナログ的
変化を検出する。
に設けられており、受光素子７は透過光量のアナログ的
変化を検出する。
発光素子９と受光素子１０が前記回転円板のスリット１
５に対応する位置に、発光素子１１と受光素子１２が前
記回転円板のスリット１６に対応する位置に、発光素子
１３と受光素子１４が前記回転円板のスリン）１７に対
応する位置にそれぞれ対応する位置に配置されている。
５に対応する位置に、発光素子１１と受光素子１２が前
記回転円板のスリット１６に対応する位置に、発光素子
１３と受光素子１４が前記回転円板のスリン）１７に対
応する位置にそれぞれ対応する位置に配置されている。
前述のように２つの偏光板の偏光面の相対角が０〜３６
０°変化する間に相対角のＯ〜９０°変化に対応する光
量変化と同一の値が、４象限分として４回表れる。スリ
ンｌ−１５，１６，１７の位置関係を以下のように設定
することにより、各象限を区別できる。
０°変化する間に相対角のＯ〜９０°変化に対応する光
量変化と同一の値が、４象限分として４回表れる。スリ
ンｌ−１５，１６，１７の位置関係を以下のように設定
することにより、各象限を区別できる。
０〜９０°の変化の範囲内では受光素子１０に出力が発
生し、受光素子１２．１４には出力が現れない。９０°
〜１８０”の変化の範囲内では受光素子１２に出力が発
生し、受光素子１０．１４には出力が現れない６１８０
°〜２７０°の変化の範囲内では受光素子１４に出力が
発生し、受光素子１０．■２には出力が現れない。
生し、受光素子１２．１４には出力が現れない。９０°
〜１８０”の変化の範囲内では受光素子１２に出力が発
生し、受光素子１０．１４には出力が現れない６１８０
°〜２７０°の変化の範囲内では受光素子１４に出力が
発生し、受光素子１０．■２には出力が現れない。
２７０°〜３６０°の変化の範囲内ではいずれの受光素
子にも出力が現れないようにする。
子にも出力が現れないようにする。
回転角センサおよび受光素子７の出力を処理する回路例
を第６図に示す。
を第６図に示す。
回転角センサの出力は増幅器により増幅され、ＡＤ変換
器にまり八り変換され、表示器により表示される。各部
には電源部から動作電力が供給されている。
器にまり八り変換され、表示器により表示される。各部
には電源部から動作電力が供給されている。
偏光板を容器内の空気空間で回転させる実施例において
、前記受光素子の出力を電源電圧１０Ｖ程度の通常の増
幅器で増幅したときに最大および最小の出力の差が８ｖ
程度得られる。ＡＤ変換時の分解を１０ｍＶ単位とする
と角度分解は９０”Ｘ（０，０１／８）＃０．１゜ となり、充分な分解が得られている。
、前記受光素子の出力を電源電圧１０Ｖ程度の通常の増
幅器で増幅したときに最大および最小の出力の差が８ｖ
程度得られる。ＡＤ変換時の分解を１０ｍＶ単位とする
と角度分解は９０”Ｘ（０，０１／８）＃０．１゜ となり、充分な分解が得られている。
このとき前記ディジタル変換部の出力と併せて表示する
ことにより、どの象限の角度かが明らかにされる。
ことにより、どの象限の角度かが明らかにされる。
（変形例）
以上詳しく説明した実施例に付き本発明の範囲内で種々
の変形を施すことができる。
の変形を施すことができる。
先に示した実施例ではアナログ検出部を回転円板の中心
部に設りたが、第５図に示すように外周部に設けること
ができる。
部に設りたが、第５図に示すように外周部に設けること
ができる。
偏光板１はアナログ検出用の受光素子７の前面にのめ存
在すれば足り全周に設ける必要はない。
在すれば足り全周に設ける必要はない。
偏光板１は、アナログ検出用の受光素子７の一部である
と考えることができる。
と考えることができる。
前記実施例ではアナログ検出部として偏光板を用いたが
、これを透過率が０°〜９０°の範囲で連続的に変化す
る複数の濃度フィルタに置き換えることも可能である。
、これを透過率が０°〜９０°の範囲で連続的に変化す
る複数の濃度フィルタに置き換えることも可能である。
（発明の効果）
以上説明したように、本発明によれば回転円板を、透過
光の性質をアナログ的に変化させるアナログ変換部と回
転円板を複数部分に分割してどの部分に対応するか透過
光の性質をディジクル変換するディジタル部とを設は光
電的に角度を検出することができるようにしたので、従
来のロータリエンコーダよりも小形で確゛実に動作する
ロークリエンコーダを安価に提供することができる。
光の性質をアナログ的に変化させるアナログ変換部と回
転円板を複数部分に分割してどの部分に対応するか透過
光の性質をディジクル変換するディジタル部とを設は光
電的に角度を検出することができるようにしたので、従
来のロータリエンコーダよりも小形で確゛実に動作する
ロークリエンコーダを安価に提供することができる。
第１図は本発明によるロークリエンコーダの原理を示す
説明図である。 第２図はロータリエンコーダの回転軸が第１図の位置か
ら４５°回転した状態を示す説明図である。 第３図は本発明によるロークリエンコーダの実施例を側
面から見た断面図である。 第４図は第３図におけるＡ−Ａ断面図である。 第５図は光量可変部分を外周に設けた回転板の実施例を
示す図である。 第６図は本発明によるロータリエンコーダの回路の構成
例を示すブロック図である。 １．２・・・偏光板３・・・回転軸 ４・・・ボールベアリング ５・・・ロータリエンコーダの筐体 ６．９，１１．．１３・・・発光素子 ？、１０，１２．１４・・・受光素子 １５．１６．１７・・・スリット 特許出願人オブト工業株式会社 代理人弁理士井ノロ壽 牙１図 ７ 牙３図矛４図 ニＪ−小売礼１１正１刀： 昭和５９年５月１８日 ｑ・ろ″許庁長官若杉和夫殿 ２、発明の名称 ロークリエンコーダ ３．７市正をする宵 ’ｌｐｌト（７）関１系’ｔ、′＋許出願人４、代理人 Ｇ、補正の対象明綱凹 ３＼、 庁 、２１ □−−ｉτ 補正の内容（特願昭５９−２６８７０）（１）特許請求
の範囲を以下のとオタリ補正する。 ［２、特許請求の範囲 （１）外部から回転が伝達される回転円板と前記回転円
板を透過してきた光により角度を検出する検出手段とを
備えるロークリエンコーダにおいて、前記回転円板を透
過光の性質をアナログ的に変化さ−Ｕるアナしｒグ変換
Ｑ１％と回転円板を複数０１；分に分割してとの部う（
にり・１応するか透過光の性質をディンタル変換するデ
ィジクル部とを設り、前記アナログ部にり１応する発光
素子と受光率子の対と前記ディジクル部に対応する発光
素子と蛍光素子の列とを設り、前記各受光素子の出力か
ら回転角度を検出するように構成したロータリエンコー
ダ。 （２）前記回転円板のアーノ＝ログ変換部は偏泣板であ
り、１１；１記偏光板に対応する受光素子は偏光板と光
電変換素子により形成されている特許請求の範囲第１項
記載のじトフリエンコーダ。 （３１ｉ’ｌｉｉ記回転円板回転円板タル変換ＴｆＪよ
回転中心からの距離が異なる円弧状の光透過部であるｚ
１￥許請求の範囲第１項記載のロータリエンコーダ。」
（２）明ＩＩＩ刊第４頁第７行の「偏向板」を「偏光板
」に補正する。 （３）明＃ＩＩＩｌｉ−第４頁第Ｉ２行のｆ〜偏向板２
」を「１扁光（及２」にン市正する。 （４）明細店第８頁第４行の１実施例にイイき」を「実
施例につき」に？ｉｌｉ正する。 以上
説明図である。 第２図はロータリエンコーダの回転軸が第１図の位置か
ら４５°回転した状態を示す説明図である。 第３図は本発明によるロークリエンコーダの実施例を側
面から見た断面図である。 第４図は第３図におけるＡ−Ａ断面図である。 第５図は光量可変部分を外周に設けた回転板の実施例を
示す図である。 第６図は本発明によるロータリエンコーダの回路の構成
例を示すブロック図である。 １．２・・・偏光板３・・・回転軸 ４・・・ボールベアリング ５・・・ロータリエンコーダの筐体 ６．９，１１．．１３・・・発光素子 ？、１０，１２．１４・・・受光素子 １５．１６．１７・・・スリット 特許出願人オブト工業株式会社 代理人弁理士井ノロ壽 牙１図 ７ 牙３図矛４図 ニＪ−小売礼１１正１刀： 昭和５９年５月１８日 ｑ・ろ″許庁長官若杉和夫殿 ２、発明の名称 ロークリエンコーダ ３．７市正をする宵 ’ｌｐｌト（７）関１系’ｔ、′＋許出願人４、代理人 Ｇ、補正の対象明綱凹 ３＼、 庁 、２１ □−−ｉτ 補正の内容（特願昭５９−２６８７０）（１）特許請求
の範囲を以下のとオタリ補正する。 ［２、特許請求の範囲 （１）外部から回転が伝達される回転円板と前記回転円
板を透過してきた光により角度を検出する検出手段とを
備えるロークリエンコーダにおいて、前記回転円板を透
過光の性質をアナログ的に変化さ−Ｕるアナしｒグ変換
Ｑ１％と回転円板を複数０１；分に分割してとの部う（
にり・１応するか透過光の性質をディンタル変換するデ
ィジクル部とを設り、前記アナログ部にり１応する発光
素子と受光率子の対と前記ディジクル部に対応する発光
素子と蛍光素子の列とを設り、前記各受光素子の出力か
ら回転角度を検出するように構成したロータリエンコー
ダ。 （２）前記回転円板のアーノ＝ログ変換部は偏泣板であ
り、１１；１記偏光板に対応する受光素子は偏光板と光
電変換素子により形成されている特許請求の範囲第１項
記載のじトフリエンコーダ。 （３１ｉ’ｌｉｉ記回転円板回転円板タル変換ＴｆＪよ
回転中心からの距離が異なる円弧状の光透過部であるｚ
１￥許請求の範囲第１項記載のロータリエンコーダ。」
（２）明ＩＩＩ刊第４頁第７行の「偏向板」を「偏光板
」に補正する。 （３）明＃ＩＩＩｌｉ−第４頁第Ｉ２行のｆ〜偏向板２
」を「１扁光（及２」にン市正する。 （４）明細店第８頁第４行の１実施例にイイき」を「実
施例につき」に？ｉｌｉ正する。 以上
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１１外部から回転が伝達される回転円板と前記回転円
板を透過してきた光により角度を検出する検出手段とを
備えるロークリエンコーダにおいて、前記回転円板を透
過光の性質をアナログ的に変化させるアナログ変換部と
回転円板を複数部分に分割してどの部分に対応するか透
過光の性質をディジタル変換するディジタル部とを設け
、前記アナログ部に対応する発光素子と受光素子の対と
前記ディジクル部に対応する発光素子と受光素子の対と
を設け、前記各受光素子の出力から回転角度を検出する
ように構成したロータリエンコーダ。 （２）前記回転円板のアナログ変換部は偏向板であり、
前記偏向板に対応する受光素子は偏向板と光電変換素子
により形成されている特許請求の範囲第１項記載のロー
タリエンコーダ。 （３）前記回転円板のディジクル変換部は回転中心から
の距離が異なる円弧状の光透過部である特許請求の範囲
第１項記載のロータリエンコーダ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2687084A JPS60170722A (ja) | 1984-02-15 | 1984-02-15 | ロ−タリエンコ−ダ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2687084A JPS60170722A (ja) | 1984-02-15 | 1984-02-15 | ロ−タリエンコ−ダ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60170722A true JPS60170722A (ja) | 1985-09-04 |
Family
ID=12205323
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2687084A Pending JPS60170722A (ja) | 1984-02-15 | 1984-02-15 | ロ−タリエンコ−ダ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60170722A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013231661A (ja) * | 2012-04-27 | 2013-11-14 | Nsk Ltd | 光学式エンコーダ |
| JP2013242304A (ja) * | 2012-04-27 | 2013-12-05 | Nsk Ltd | 光学式エンコーダ |
-
1984
- 1984-02-15 JP JP2687084A patent/JPS60170722A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013231661A (ja) * | 2012-04-27 | 2013-11-14 | Nsk Ltd | 光学式エンコーダ |
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