JPS6070311A - 光学式エンコ−ダ - Google Patents
光学式エンコ−ダInfo
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- JPS6070311A JPS6070311A JP58178481A JP17848183A JPS6070311A JP S6070311 A JPS6070311 A JP S6070311A JP 58178481 A JP58178481 A JP 58178481A JP 17848183 A JP17848183 A JP 17848183A JP S6070311 A JPS6070311 A JP S6070311A
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- pulse scale
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Links
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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
- G01D5/347—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
- G01D5/34707—Scales; Discs, e.g. fixation, fabrication, compensation
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】
〔発明の技術分野〕
この発明は、被検出物体の回転又は＠線側ｌｌ７１を変
位量全検出する光学式エンコーダに関するものである。
位量全検出する光学式エンコーダに関するものである。
従来この柚の光学式エンコーダとしては、第１図に示す
ものがめった。第１図は従来の回転変ＩＪ量ケ検出する
光学式ロータリエンコーダの概略格成金示す斜視図であ
る。図において、ｌは発光ダイオード、ランプ寺の光源
、２は光源ｌから放射した光音はぼ平行光にするための
レンズ、３は回転可能な円板から成るパルススケール、
４はパルススクール３に周方向に沿って等ピッチで刻ま
れたスリット、５は図示しないモータ等の回転軸、すな
わち被検出物体に直結されたパルススケール３の回転軸
、６はパルススケール３と同じスリットが刻まれた固定
のインデックススケール、７は光源ｌと反対側に配置遣
れた光検知器（受光系子うである。
ものがめった。第１図は従来の回転変ＩＪ量ケ検出する
光学式ロータリエンコーダの概略格成金示す斜視図であ
る。図において、ｌは発光ダイオード、ランプ寺の光源
、２は光源ｌから放射した光音はぼ平行光にするための
レンズ、３は回転可能な円板から成るパルススケール、
４はパルススクール３に周方向に沿って等ピッチで刻ま
れたスリット、５は図示しないモータ等の回転軸、すな
わち被検出物体に直結されたパルススケール３の回転軸
、６はパルススケール３と同じスリットが刻まれた固定
のインデックススケール、７は光源ｌと反対側に配置遣
れた光検知器（受光系子うである。
第２図（ａ）及び（ｂ）は、第１図の光学式ロータリエ
ンコーダに適用されるパルススケールを示す一部乎１川
図及びそのＡ−Ａ線の拡大断面図である。第２図（ａ）
及び（ｂ）に示−ｊ４ｙ＊に、パ／ｌ／ 、ｒ、 スケ
ール３ Ｉｔｓ、通常、ガラス円盤８ヶ用い、このガラ
ス円ａ８上にスリット４を形成するのに、クロム蒸漸膜
にエツチングを行うことにより作製される。
ンコーダに適用されるパルススケールを示す一部乎１川
図及びそのＡ−Ａ線の拡大断面図である。第２図（ａ）
及び（ｂ）に示−ｊ４ｙ＊に、パ／ｌ／ 、ｒ、 スケ
ール３ Ｉｔｓ、通常、ガラス円盤８ヶ用い、このガラ
ス円ａ８上にスリット４を形成するのに、クロム蒸漸膜
にエツチングを行うことにより作製される。
次に、上目己した従来の光学式ロータリエンコーダの動
作について説明する。第１図に示す光源°ｌから放射さ
れた光は、レンズ２により平行光に変換された彼にパル
ススケール３に入射スる。パルススケール３のスリット
４からの透過光ｔよ、スリット４０Ｍ、無に対応した明
暗の光強度分布葡もってインデックススケール６に入射
する。インデックススケール６葡透過する元の強度は、
パルススケール３のスリット４がインデックススケール
６のスリットと厘なった時に最大となり、それぞれのス
リットが存仕しない１５ｉで慮なった時に最小となる。
作について説明する。第１図に示す光源°ｌから放射さ
れた光は、レンズ２により平行光に変換された彼にパル
ススケール３に入射スる。パルススケール３のスリット
４からの透過光ｔよ、スリット４０Ｍ、無に対応した明
暗の光強度分布葡もってインデックススケール６に入射
する。インデックススケール６葡透過する元の強度は、
パルススケール３のスリット４がインデックススケール
６のスリットと厘なった時に最大となり、それぞれのス
リットが存仕しない１５ｉで慮なった時に最小となる。
この椋にして壁間的に変調されたインデックススケール
６０透過光は光検知器７に入射し、電気信号に変換され
る。回転４４１１５０回転によりノ（ルススケール３が
回転すると、その透過光の明暗分布も回転する。この結
果、光検知器７から第３図（ａ） ＩＩＣ示す様な正弦
波状の出力１δ号が得られる。
６０透過光は光検知器７に入射し、電気信号に変換され
る。回転４４１１５０回転によりノ（ルススケール３が
回転すると、その透過光の明暗分布も回転する。この結
果、光検知器７から第３図（ａ） ＩＩＣ示す様な正弦
波状の出力１δ号が得られる。
この出力信号を図示しない波形整形回路で整形して第３
図（ｂ）に示す矩形波信号とし、図示しないノくルス化
回路で第３図（Ｃ）に示す様にパルス化された信号とし
、この信号のパルス数全計数することにより被検出物体
の回転変位量が検出できる。
図（ｂ）に示す矩形波信号とし、図示しないノくルス化
回路で第３図（Ｃ）に示す様にパルス化された信号とし
、この信号のパルス数全計数することにより被検出物体
の回転変位量が検出できる。
一般に、光学式ロータリエンコーダからの出力は、単一
の出力で用いられることは少ない。このｆｃａｂ、イン
デックススケール６に２群ないし３群のスリット全役け
、９０°位相の異なる２相のメイン信号又は３相１百号
（２相のメイン１ｇ号と上口信号）全出力する。この様
に構Ｊ戎すると、メイン信号相互の位相関保全慣出する
ことにより、回転方間の判別がＩＩＩＪ′龍となる。烙
らに、第３図（Ｃ）に示す様にパルス化芒れた１ｔ号に
おけるその立ち上り及び立ちＦり部分を計畝フーること
により、検出分解１」ヒ葡４ ｉｉｒまで電くすること
もできる。通常、光学式ロータリエンコーダの場合、そ
の恢出鞘駄ｔユバルススケール３上のスリット４の寸法
精度や、パルススケール３の中心と回転中心とのずれ（
偏心９などＶこよつ−Ｃ決凍る。このため、スリット４
０寸法梢吸ｔよパルス数が大きくなる程ｈ）＊ Ｌ ＜
なり、例えば１００００ハルスの場合に、検出イ（′！
度金約５％以内にするためには、スリットの配同珀ｉｔ
約３秒以内に抑えなければならない。そのためには、パ
ルススケール３を構成するＪ易什、第２図（ａＪ及び（
１）フに示す様に、ｆＥ米のカラス円盤８上にスリット
４ケ形成するのに、クロム蒸４膜にエツチング全行うこ
とＧ′こより作小１＾する方法では、１品種に対して高
価なマスクを１Ｅ子ビーム蕗光により作製し、さらに、
マスフケ転写してエッチング盆行っているので、その作
製に大変なｊ・間がかかり、任、￥Ｊ、のパルス数のパ
ルススケールケ作製するには非盾にコストが尚くなると
いう欠点がめった。
の出力で用いられることは少ない。このｆｃａｂ、イン
デックススケール６に２群ないし３群のスリット全役け
、９０°位相の異なる２相のメイン信号又は３相１百号
（２相のメイン１ｇ号と上口信号）全出力する。この様
に構Ｊ戎すると、メイン信号相互の位相関保全慣出する
ことにより、回転方間の判別がＩＩＩＪ′龍となる。烙
らに、第３図（Ｃ）に示す様にパルス化芒れた１ｔ号に
おけるその立ち上り及び立ちＦり部分を計畝フーること
により、検出分解１」ヒ葡４ ｉｉｒまで電くすること
もできる。通常、光学式ロータリエンコーダの場合、そ
の恢出鞘駄ｔユバルススケール３上のスリット４の寸法
精度や、パルススケール３の中心と回転中心とのずれ（
偏心９などＶこよつ−Ｃ決凍る。このため、スリット４
０寸法梢吸ｔよパルス数が大きくなる程ｈ）＊ Ｌ ＜
なり、例えば１００００ハルスの場合に、検出イ（′！
度金約５％以内にするためには、スリットの配同珀ｉｔ
約３秒以内に抑えなければならない。そのためには、パ
ルススケール３を構成するＪ易什、第２図（ａＪ及び（
１）フに示す様に、ｆＥ米のカラス円盤８上にスリット
４ケ形成するのに、クロム蒸４膜にエツチング全行うこ
とＧ′こより作小１＾する方法では、１品種に対して高
価なマスクを１Ｅ子ビーム蕗光により作製し、さらに、
マスフケ転写してエッチング盆行っているので、その作
製に大変なｊ・間がかかり、任、￥Ｊ、のパルス数のパ
ルススケールケ作製するには非盾にコストが尚くなると
いう欠点がめった。
この発明は、上記の体ｌ従米のものの人魚τ頃善する目
的でなされたもので、光学的にパルススケールから信号
音検出する惜号恢山系を備えると共ニ、パルススケール
の合スリットを光が透過する多数の膚の果りで゛構成し
て成り、多重積に対応した低コストで１ｄ順注の尚い光
字式エンコーダ茫提供するものである。
的でなされたもので、光学的にパルススケールから信号
音検出する惜号恢山系を備えると共ニ、パルススケール
の合スリットを光が透過する多数の膚の果りで゛構成し
て成り、多重積に対応した低コストで１ｄ順注の尚い光
字式エンコーダ茫提供するものである。
以下、この発明の実施例全図について説明する。
第４図（ａ）及び（１））はこの発明の一実施例である
光学式エンコーダにノＡ用されるパルススケールケアＮ
丁一部千面図及びそのＢ−１３線の拡大１υ■而図であ
る。
光学式エンコーダにノＡ用されるパルススケールケアＮ
丁一部千面図及びそのＢ−１３線の拡大１υ■而図であ
る。
図において、８はＭ 盤としてのカラス円盤、９ｔよ金
属膜から成る反射膜、１０１よ反射族９ｖこ刻まれ、光
が透過する細長い溝である。ｍ・＃１０は回ノｂ円又は
らせん状の連続した形状の＋Ｎ ｋ ハル叔に応じて角
度分割したものに相当し、パルススケール３の半径方向
に並んだ一遅のＩｌ’Ｊ ｌ Ｏの集りが、第２図（ａ
）に示す従来のスリット４のｉ木に対応するものである
。したがって、それぞれのｔ（’Ｊ １０の長さは、パ
ルススケール３の中Ｉｕに回うにしたがって短くなる。
属膜から成る反射膜、１０１よ反射族９ｖこ刻まれ、光
が透過する細長い溝である。ｍ・＃１０は回ノｂ円又は
らせん状の連続した形状の＋Ｎ ｋ ハル叔に応じて角
度分割したものに相当し、パルススケール３の半径方向
に並んだ一遅のＩｌ’Ｊ ｌ Ｏの集りが、第２図（ａ
）に示す従来のスリット４のｉ木に対応するものである
。したがって、それぞれのｔ（’Ｊ １０の長さは、パ
ルススケール３の中Ｉｕに回うにしたがって短くなる。
ま／こ、錦工０のピッチＰは約１．６〜２μｉｎ。
ｌｆ’ｊ Ｉ Ｏ（Ｄ Ｉ’Ｍ Ｗ ｔｒｉ、 約０−
２ Ｐ 〜０．８ Ｐに設’ｉ−ｔ’ｔＬば艮い０釜属
ｌ展から成る反射膜９としては、Ｃ「又はＡ７等の高反
射率で安定性の良いＫＭを用いることが望ましい。
２ Ｐ 〜０．８ Ｐに設’ｉ−ｔ’ｔＬば艮い０釜属
ｌ展から成る反射膜９としては、Ｃ「又はＡ７等の高反
射率で安定性の良いＫＭを用いることが望ましい。
次に、上ｍｔ したｊｆｌ ｌ Ｏを・話するパルスス
クール３の袈１′［工８ＶＣついて、第５図（ａ） ｆ
ｘいしくＱヶ用いて説明″ｊ−る。第５図（旬に示す球
にカジス円盛８上へＣｒ・Ａｒｔ弄の市反射率の金４５
４ｉ膜から成る反射膜９ヶ約３００〜１００ＯＡ蒸着す
ることにより、円盤１１を形成する。その後、第５図（
ｂ）に示す様に円盤１１金−ボ速度で回弘させなからレ
ーザ光１２で４光する。ここで、レーザ光１２にはアル
ゴンレーザを用い、集光レンズ１３で直径約１μＩｌｌ
以下のスポット光にして反射膜９の面上に照射する。こ
の時、レーザ光１２＆：Ｌ、円盤１１が第５図（Ｉ））
の矢印方間に１回転する間に、パルススケール３として
必髪なパルス数と同じ回数だけＯＮ 、 ＯＦＦ ケ線
ｐ返しながら、照射ＩＪＺ置牙、円盤１１における第５
図（ｂ）の矢印で示す半径方向に一足速度で移動させる
。
クール３の袈１′［工８ＶＣついて、第５図（ａ） ｆ
ｘいしくＱヶ用いて説明″ｊ−る。第５図（旬に示す球
にカジス円盛８上へＣｒ・Ａｒｔ弄の市反射率の金４５
４ｉ膜から成る反射膜９ヶ約３００〜１００ＯＡ蒸着す
ることにより、円盤１１を形成する。その後、第５図（
ｂ）に示す様に円盤１１金−ボ速度で回弘させなからレ
ーザ光１２で４光する。ここで、レーザ光１２にはアル
ゴンレーザを用い、集光レンズ１３で直径約１μＩｌｌ
以下のスポット光にして反射膜９の面上に照射する。こ
の時、レーザ光１２＆：Ｌ、円盤１１が第５図（Ｉ））
の矢印方間に１回転する間に、パルススケール３として
必髪なパルス数と同じ回数だけＯＮ 、 ＯＦＦ ケ線
ｐ返しながら、照射ＩＪＺ置牙、円盤１１における第５
図（ｂ）の矢印で示す半径方向に一足速度で移動させる
。
上記したレーザ光１２のＯＮ 、 ＯＦＩ”葡株り返す
回数金ＩＪ：急に変化すれｔよ、壮怠のパルス数奮持つ
パルススケール３が得られる。また、レーザ光１２′ｆ
ｒ。
回数金ＩＪ：急に変化すれｔよ、壮怠のパルス数奮持つ
パルススケール３が得られる。また、レーザ光１２′ｆ
ｒ。
ＯＮ 、 ＯＦＦさせるタイミングは円ｉｌｌの回転数
と同期さぜる必安がある。レーザ光１２ケ照射された部
分は金椙が浴融・蒸発により除去され、第５図（Ｃ）に
示−ｊ″様に箭ｌｏが形成される。なお、反射ｊ契９や
Ｉｎ １０ ｋｆｔｌｌｌ！ｙするために、反Ｍ４ＩＪ
＠９の上面ＶＣＣ保護層膜設ても艮い。
と同期さぜる必安がある。レーザ光１２ケ照射された部
分は金椙が浴融・蒸発により除去され、第５図（Ｃ）に
示−ｊ″様に箭ｌｏが形成される。なお、反射ｊ契９や
Ｉｎ １０ ｋｆｔｌｌｌ！ｙするために、反Ｍ４ＩＪ
＠９の上面ＶＣＣ保護層膜設ても艮い。
次いで、このＪ６ ’ｊ’４ ＶＣよるパルススケール
３から信号音検出する方法につい−〔、第６図（ａ、ｌ
ないしくｃ）を用いて説明する。パルススケール３の表
面に集光レンズ１３ヶ介して照射さｉしたレーザブし１
１よ、第６図（ａ）にボッ一様１ｔＣ７？Ｚ １０の任
任しないｔｌｊカでは、反射光は元＠た光路葡その一！
：′！１．もど゛っていく。しかし、靜１０の４ｆ仕す
る部分ＶＣ照射されると、第６図（ｌ〕）及び（ｃ）
ＶＣ示す様１ｃｆｌｔｉｏの部分がらｔよ光がノＩｉツ
てコｌｒ イｆｃ メ、ｌｓｊ、Ｍ４）’Ｃ，ＭｕＷＩ
Ｐ＜ Ｗ ： １７１１０の届、 Ｐ ： ｉ／７１０
のピッチ）に減少する。したがッテ、パルススケール３
ケ回転することにより、６゛ダｌＯの存在−ｒる部分と
酵１ｏの存在しない部分とで反射ブＣの大きさが変化し
、この反射光−欲の変化を１ｄ号に液戻することにより
、上記した従来のバルススター−ル３と同様な１５号金
取り出すことができる。この１６号検出系としては、レ
リえは第７図に示す様な反射元全恢知する糸を用いる。
３から信号音検出する方法につい−〔、第６図（ａ、ｌ
ないしくｃ）を用いて説明する。パルススケール３の表
面に集光レンズ１３ヶ介して照射さｉしたレーザブし１
１よ、第６図（ａ）にボッ一様１ｔＣ７？Ｚ １０の任
任しないｔｌｊカでは、反射光は元＠た光路葡その一！
：′！１．もど゛っていく。しかし、靜１０の４ｆ仕す
る部分ＶＣ照射されると、第６図（ｌ〕）及び（ｃ）
ＶＣ示す様１ｃｆｌｔｉｏの部分がらｔよ光がノＩｉツ
てコｌｒ イｆｃ メ、ｌｓｊ、Ｍ４）’Ｃ，ＭｕＷＩ
Ｐ＜ Ｗ ： １７１１０の届、 Ｐ ： ｉ／７１０
のピッチ）に減少する。したがッテ、パルススケール３
ケ回転することにより、６゛ダｌＯの存在−ｒる部分と
酵１ｏの存在しない部分とで反射ブＣの大きさが変化し
、この反射光−欲の変化を１ｄ号に液戻することにより
、上記した従来のバルススター−ル３と同様な１５号金
取り出すことができる。この１６号検出系としては、レ
リえは第７図に示す様な反射元全恢知する糸を用いる。
第７図ニオイて、半導体レーザ１４がらコＩＪ 、ｌ−
タレンズ１５及び果シ“０レンズ１３を介してレーザｊ
Ｙ；１２７％ ハルススｆ−ル３ｒｌｃ集ノし照射され
、この入／ｌ／２スケール３の表面から反射してきたレ
ーザ）Ｙ；１２は、ハーフミラ−１６Ｖｃよって光路を
曲げられ、集光レンズ１３により：＄光されて光検知器
７に導かれる。また、龍の実施例としては、第８図にボ
ッ一様な虚過ノしを検知する系を用いて行うこともでき
る。半導体レーザ１４がらコリメータレンズ１５及び果
ブ０レンズ１３ｉブｒしてレーザ光１２７１１ｉパルス
スケール３に集光１（（１痢され、このパルススケール
３に形成されたｊ苺１（）の部分に当ると、この（１１
１０を辿ってレーザリし１２が透過し、＋ｎ、１ ｏの
存在しない部分に当ると、レーザ光１２は透過しない。
タレンズ１５及び果シ“０レンズ１３を介してレーザｊ
Ｙ；１２７％ ハルススｆ−ル３ｒｌｃ集ノし照射され
、この入／ｌ／２スケール３の表面から反射してきたレ
ーザ）Ｙ；１２は、ハーフミラ−１６Ｖｃよって光路を
曲げられ、集光レンズ１３により：＄光されて光検知器
７に導かれる。また、龍の実施例としては、第８図にボ
ッ一様な虚過ノしを検知する系を用いて行うこともでき
る。半導体レーザ１４がらコリメータレンズ１５及び果
ブ０レンズ１３ｉブｒしてレーザ光１２７１１ｉパルス
スケール３に集光１（（１痢され、このパルススケール
３に形成されたｊ苺１（）の部分に当ると、この（１１
１０を辿ってレーザリし１２が透過し、＋ｎ、１ ｏの
存在しない部分に当ると、レーザ光１２は透過しない。
したがって、パルススケール３ケ回Ｉｋすることにより
、レーザノし１２がパルススケール３ｔｉ２ｆ遇する大
きさが変化し、これを光検知器７で受光すれば振ｌｌ’
ｉｉｉの変化としで倹知できる。
、レーザノし１２がパルススケール３ｔｉ２ｆ遇する大
きさが変化し、これを光検知器７で受光すれば振ｌｌ’
ｉｉｉの変化としで倹知できる。
以上の説明でＱよ、回転度ＩＪ量葡１莢出する）し学式
ロータリエノコーダにおけるパルススケール３の作用に
ついて述べでさたが、同様なノ爪埋で、直九室」二の距
離変位量全演出ツーるジ′Ｌ♀式リニアエンコーダにも
適用することができることｔよ明らかである。
ロータリエノコーダにおけるパルススケール３の作用に
ついて述べでさたが、同様なノ爪埋で、直九室」二の距
離変位量全演出ツーるジ′Ｌ♀式リニアエンコーダにも
適用することができることｔよ明らかである。
第９図について、その央ｊ（１！ＩＩｙ！Ｉケ説ψ」す
る。第９図に示す僚ｐこ、貴＋ｆｌｊ Ｉ／仁多数の溝
ｌＯが形成されたパルススケール１７は直に星形人の＆
体に４ｉ１戎され、固定端に固定される。図示しない半
尋捧し−ザ栄含む丸字系が移動物体に保持されて直線上
ケ移動し、複数の傅１０を同時に照射する。そして、上
記ｙｔ学系からの円形のスポット）ＹＳ１８が第９図の
矢印Ａで示す方向に移動することにより、上記した光学
式ロータリエンコーダと同様の原理で、直線距離変位量
全パルス化して検知することができる。第９図に示すも
のは一、１個の円形のスポット光１８からそのパルス数
を計数することにより、直線距離変位量を読み取る方式
の場合について説明したが、一般に光学式エンコーダで
は、９００位相の異なる人相、Ｂ相、さらに基準位置全
検出するＺ相を設ける場合が多く、この発明の他の実施
例として、パルススケール３にも２相を設けることがで
きる。第１０図は、この実施例全光学式ロータリエンコ
ーダに通用した場合を示している。
る。第９図に示す僚ｐこ、貴＋ｆｌｊ Ｉ／仁多数の溝
ｌＯが形成されたパルススケール１７は直に星形人の＆
体に４ｉ１戎され、固定端に固定される。図示しない半
尋捧し−ザ栄含む丸字系が移動物体に保持されて直線上
ケ移動し、複数の傅１０を同時に照射する。そして、上
記ｙｔ学系からの円形のスポット）ＹＳ１８が第９図の
矢印Ａで示す方向に移動することにより、上記した光学
式ロータリエンコーダと同様の原理で、直線距離変位量
全パルス化して検知することができる。第９図に示すも
のは一、１個の円形のスポット光１８からそのパルス数
を計数することにより、直線距離変位量を読み取る方式
の場合について説明したが、一般に光学式エンコーダで
は、９００位相の異なる人相、Ｂ相、さらに基準位置全
検出するＺ相を設ける場合が多く、この発明の他の実施
例として、パルススケール３にも２相を設けることがで
きる。第１０図は、この実施例全光学式ロータリエンコ
ーダに通用した場合を示している。
第１０図に示す様に、図示されない半導体レーザからの
集光された円形のスポット光を３個設け、それぞれ人相
、Ｂ相、Ｚ相の各円形のスポット光１９．２０．２１と
し、この各円形のスポット光１９〜２１の反射光又は透
過光を図示しない光検知器で受光する様にしている。Ｚ
相のスポット光２１は、−周回転に一回の基準信号を取
９出すことができる。なお、２２は、Ｚ相のスポット光
２１によって信号が４莢出できる様に、多数の感１０か
らＪ戊るＺ相用鍔でめる。上ｉ己したものは、う゛旧ｊ
ｒＡとしてレーザを使用した場せについて説明し７たか
、これ以外に、Ｌ Ｅ Ｄ （元几ダイオートン又はラ
ンプ全使用しても艮い一部１１図は、この泉施例金光学
式リニアエンコーダに通用した場合全ボしている。第１
１図に）」＜す椋に、図示されないＬＥＤ又はランプか
ら第１１図の矢印方向へ出たノ゛吋よインデックススケ
ール６に人則し、このインデックススケール６のスリッ
トヲ透過したブＣは、さらにパルススケール１７＆こ人
Ｉｆｆ ｆる。ノクルススケール１７に入射し／ヒ元は
、＋（与ｌＯの任圧する部分−Ｃ（ｔよ一部分透過する
が、６”、Ｊｌ、０のイＩ在しない部分では光は透過し
ない。したがって、ノクルススクーに１．７の後方で透
過する元のλ比を図示しない光偵′、Ｔ、ＬＩ ’ｒ器
で検知することにより、〕くルススケール１７の拗＠を
知ることができる。
集光された円形のスポット光を３個設け、それぞれ人相
、Ｂ相、Ｚ相の各円形のスポット光１９．２０．２１と
し、この各円形のスポット光１９〜２１の反射光又は透
過光を図示しない光検知器で受光する様にしている。Ｚ
相のスポット光２１は、−周回転に一回の基準信号を取
９出すことができる。なお、２２は、Ｚ相のスポット光
２１によって信号が４莢出できる様に、多数の感１０か
らＪ戊るＺ相用鍔でめる。上ｉ己したものは、う゛旧ｊ
ｒＡとしてレーザを使用した場せについて説明し７たか
、これ以外に、Ｌ Ｅ Ｄ （元几ダイオートン又はラ
ンプ全使用しても艮い一部１１図は、この泉施例金光学
式リニアエンコーダに通用した場合全ボしている。第１
１図に）」＜す椋に、図示されないＬＥＤ又はランプか
ら第１１図の矢印方向へ出たノ゛吋よインデックススケ
ール６に人則し、このインデックススケール６のスリッ
トヲ透過したブＣは、さらにパルススケール１７＆こ人
Ｉｆｆ ｆる。ノクルススケール１７に入射し／ヒ元は
、＋（与ｌＯの任圧する部分−Ｃ（ｔよ一部分透過する
が、６”、Ｊｌ、０のイＩ在しない部分では光は透過し
ない。したがって、ノクルススクーに１．７の後方で透
過する元のλ比を図示しない光偵′、Ｔ、ＬＩ ’ｒ器
で検知することにより、〕くルススケール１７の拗＠を
知ることができる。
この発明は以上説り」した様に、光学式エンコーダにお
いて、光学的にパルススケールからＩＢ −’ｊ ｋ検
出する１＋ｊ′号俟出系を備えると共に、パルススケー
ルの谷スリット金多数の１作で形Ｊ戎する株にｉｎ成し
たので、傳めて商い分Ｊ１′（能をイローまた、多品種
の生ＰｉｉＩｔこメ・ｌ応した、低コストで著しく商い
１ｄ頼性奮１萌える光学式エンコーダが容易に得られる
という１父れた幼果ケ替するものである。
いて、光学的にパルススケールからＩＢ −’ｊ ｋ検
出する１＋ｊ′号俟出系を備えると共に、パルススケー
ルの谷スリット金多数の１作で形Ｊ戎する株にｉｎ成し
たので、傳めて商い分Ｊ１′（能をイローまた、多品種
の生ＰｉｉＩｔこメ・ｌ応した、低コストで著しく商い
１ｄ頼性奮１萌える光学式エンコーダが容易に得られる
という１父れた幼果ケ替するものである。
第１図は従来の回転変位量全検出する光学式ロータリエ
ンコーダの概略、１１１成を示す斜視図、第２図（ａ）
及び（ｂ） Ｆ、１、第１図の）ＹＬ学式ロータリエン
コーダに朧月されるパルススケールを示す一部半面図及
びそのＡ−Ａ勝の拡大ｈｙｒ面図、第３図（ａＪないし
くＣ）ｔユ、ｑ％ ｌＨの光学式ロータリエンコーダの
！１１υ作態様における谷部の信号波形図、第４図（ａ
＞及び（ｂ）はこのうら四の一実施例である光学式エン
コーダに適用されるパルススケールケ示す一部半面図及
びその１３−１３線の拡大閘面図、第５図（ａ）ないし
ＣＣＪは、第４図の光学式エンコーダにおけるパルスス
ケールの製作工程衾示す説明図、第６図＜ａ）ないしく
Ｃ）は、第４図の光学式エンコーダにおけるパルススケ
ールから信号ｆｆ：検出する原理金示す説明図、第７図
及び第８図は、この発明の光学式エンコーダにおける信
号渡用系の各実施例葡示す説明図、第９図はこの発明の
池の実施例である光学式リニアエンコーダに通用される
パルススケールをボテ一部平面図、第１０図はこの発明
の他の実施例である光学式ロータリエンコーダに通用さ
れるパルススケールケ示す一品半＋ｍｒ図、第１１図は
この発明の他の夷り頂側である光学式リニアエンコーダ
の一部構成の動作態＠を示す斜視図である。 図において、１・・・光源、２・・・レンズ、３，１７
・・・パルススケール、４・・・スリット、５・・・回
’＋ｔ＝ ’ｈａ、６・・・インデックススケール、７
・・・光検知器、８・・・カラス円盤、９・・・反射ｊ
拠、１０・・・溝、１１・・・円盤、１２・・・レーザ
元、１３・・・集光レンズ、１４−・・半導体レーザ、
１５・・・コリメータレンズ、１６・・・ハーフミラ−
１１８〜２１・・・スボットノし、２２・・・Ｚ相用病
である。 なお、各図中、同−符号は四−１又は相当＋ｊ４ｉ分ン
辷°ンｔず。 代理人 大岩謂雄 第 １ 図 １ 第２図 （ａ） ム （ｂ） 〜 第３図 第４図 （ａ） （ｂ） 第５図 （ａ） （ｂ） （Ｃ） ＠６図 （ａ） （ｂ） （Ｃ） 第７図 第８図 第９図 ７ 第１０図 第１１ １″Ａ 手続補正書（自＠） 昭和 ５９年１２ＪＪ１８１１ ＪＣｏ 特許庁長官殿 令（・・ １ 事件の表示 特願昭 ５８−１７８４８１号３、補
正をする者 ５、補正の対象 明細書の１発明の詳細な説明」の（閘
、 ６補正の内科 ＋１＋明細肖第４貞第２〜３行目の「それぞれしない所
で１を、１スリントが存在しない所と−１と補正する。 （２）同１第１９何目の１−パル数」を、「パルス数」
と補正する、 （Ｓ（）回群第１２頁第１７行目の「できる、」を、１
できる、また、上、尼しｆこものと同様な原理で、光ｊ
一式ロータリーエン」−夕を構成することができる。 と補正する。
ンコーダの概略、１１１成を示す斜視図、第２図（ａ）
及び（ｂ） Ｆ、１、第１図の）ＹＬ学式ロータリエン
コーダに朧月されるパルススケールを示す一部半面図及
びそのＡ−Ａ勝の拡大ｈｙｒ面図、第３図（ａＪないし
くＣ）ｔユ、ｑ％ ｌＨの光学式ロータリエンコーダの
！１１υ作態様における谷部の信号波形図、第４図（ａ
＞及び（ｂ）はこのうら四の一実施例である光学式エン
コーダに適用されるパルススケールケ示す一部半面図及
びその１３−１３線の拡大閘面図、第５図（ａ）ないし
ＣＣＪは、第４図の光学式エンコーダにおけるパルスス
ケールの製作工程衾示す説明図、第６図＜ａ）ないしく
Ｃ）は、第４図の光学式エンコーダにおけるパルススケ
ールから信号ｆｆ：検出する原理金示す説明図、第７図
及び第８図は、この発明の光学式エンコーダにおける信
号渡用系の各実施例葡示す説明図、第９図はこの発明の
池の実施例である光学式リニアエンコーダに通用される
パルススケールをボテ一部平面図、第１０図はこの発明
の他の実施例である光学式ロータリエンコーダに通用さ
れるパルススケールケ示す一品半＋ｍｒ図、第１１図は
この発明の他の夷り頂側である光学式リニアエンコーダ
の一部構成の動作態＠を示す斜視図である。 図において、１・・・光源、２・・・レンズ、３，１７
・・・パルススケール、４・・・スリット、５・・・回
’＋ｔ＝ ’ｈａ、６・・・インデックススケール、７
・・・光検知器、８・・・カラス円盤、９・・・反射ｊ
拠、１０・・・溝、１１・・・円盤、１２・・・レーザ
元、１３・・・集光レンズ、１４−・・半導体レーザ、
１５・・・コリメータレンズ、１６・・・ハーフミラ−
１１８〜２１・・・スボットノし、２２・・・Ｚ相用病
である。 なお、各図中、同−符号は四−１又は相当＋ｊ４ｉ分ン
辷°ンｔず。 代理人 大岩謂雄 第 １ 図 １ 第２図 （ａ） ム （ｂ） 〜 第３図 第４図 （ａ） （ｂ） 第５図 （ａ） （ｂ） （Ｃ） ＠６図 （ａ） （ｂ） （Ｃ） 第７図 第８図 第９図 ７ 第１０図 第１１ １″Ａ 手続補正書（自＠） 昭和 ５９年１２ＪＪ１８１１ ＪＣｏ 特許庁長官殿 令（・・ １ 事件の表示 特願昭 ５８−１７８４８１号３、補
正をする者 ５、補正の対象 明細書の１発明の詳細な説明」の（閘
、 ６補正の内科 ＋１＋明細肖第４貞第２〜３行目の「それぞれしない所
で１を、１スリントが存在しない所と−１と補正する。 （２）同１第１９何目の１−パル数」を、「パルス数」
と補正する、 （Ｓ（）回群第１２頁第１７行目の「できる、」を、１
できる、また、上、尼しｆこものと同様な原理で、光ｊ
一式ロータリーエン」−夕を構成することができる。 と補正する。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１） 光学的にパルススケールから信号を検出する信
号検出系を備えた光学式エンコーダにおいて、前記パル
ススケールの各スリット全光が透過する多数の溝の集シ
で構成し、この谷溝は前記スリットの長手方向に一定の
ピッチで平行に並ぶ様にして成ること全特徴とする光学
式エンコーダ。 （匂 前記信号検出系は、光源と、この光源からの光を
前記パルススケールの１つのスリット領域に照射できる
様に集光する第１の光学系と、前記パルススケールより
反射又は透過して来る元金光検知器に導く第２の光学系
と、前記光検知器とから成ること全特徴とする特許請求
の範囲第１項記載の光学式エンコーダ。 （３） 前記信号検出系は、光源と、この光源からの光
を前記パルススケールに平行に照射できる様にする光学
系と、前記パルススケールと光検知器との間に前記パル
ススケールと近接して置かれたインデックススケールと
、前Ｂｔ２元検知器とから成ること全特徴とする９￥ｆ
Ｆ請求の範囲第１１Ａｇｄ載の光学式エンコーダ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58178481A JPS6070311A (ja) | 1983-09-27 | 1983-09-27 | 光学式エンコ−ダ |
| US06/654,133 US4757196A (en) | 1983-09-27 | 1984-09-25 | Optical encoder and method for producing same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58178481A JPS6070311A (ja) | 1983-09-27 | 1983-09-27 | 光学式エンコ−ダ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6070311A true JPS6070311A (ja) | 1985-04-22 |
Family
ID=16049229
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58178481A Pending JPS6070311A (ja) | 1983-09-27 | 1983-09-27 | 光学式エンコ−ダ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4757196A (ja) |
| JP (1) | JPS6070311A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63201521A (ja) * | 1987-02-17 | 1988-08-19 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 光学式エンコーダ |
| JPS63201523A (ja) * | 1987-02-17 | 1988-08-19 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | ロボットの作業端の変位検出用光学式エンコーダ |
| EP0359414A2 (en) * | 1988-09-16 | 1990-03-21 | Renishaw plc | Scale for use with opto-electronic scale reading apparatus |
| KR20040010022A (ko) * | 2002-07-19 | 2004-01-31 | 페베베-루라텍 인두스트리프로둑테 게엠베하 | 광 전송기 소자 및 포지셔닝 장치 |
Families Citing this family (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JPH0249244A (ja) * | 1988-05-24 | 1990-02-19 | Clarion Co Ltd | テープ巻込み検出装置 |
| WO1990000720A1 (en) * | 1988-07-12 | 1990-01-25 | Furuno Electric Company, Limited | Rotary encoder |
| JPH0812086B2 (ja) * | 1988-08-31 | 1996-02-07 | ファナック株式会社 | 光学式エンコーダの回転コード盤取付構造 |
| US5057685A (en) * | 1989-01-04 | 1991-10-15 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Optical rotation detector including a disk having slits with concave and convex parts and method of manufacturing |
| GB8909788D0 (en) * | 1989-04-28 | 1989-06-14 | Renishaw Plc | Optical metrological scale |
| US4970380A (en) * | 1989-09-08 | 1990-11-13 | The Boeing Company | Method for optical code pattern enhancement and generation |
| US5130710A (en) * | 1989-10-18 | 1992-07-14 | Pitney Bowes Inc. | Microcomputer-controlled electronic postage meter having print wheels set by separate D.C. motors |
| JP2818800B2 (ja) * | 1994-02-23 | 1998-10-30 | ドクトル・ヨハネス・ハイデンハイン・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツング | 位置に依存する信号を発生する装置 |
| DE29504883U1 (de) * | 1995-03-27 | 1995-07-13 | Braun, Paul-Wilhelm, 53842 Troisdorf | Taktlineal oder Taktscheibe |
| ES2110897B1 (es) * | 1995-03-30 | 1998-10-01 | Braun Paul W | Regla o disco de sincronizacion. |
| FR2734049B1 (fr) * | 1995-05-12 | 1997-07-25 | Braun Paul W | Regle ou disque de synchronisation |
| CA2236772C (en) * | 1998-06-02 | 2003-07-29 | Ching Shun Wang | Focusing-type calculating means |
| US5982551A (en) * | 1998-09-25 | 1999-11-09 | Wang; Ching-Shun | Optical encoder wheel with split lens ring |
| JP2003279381A (ja) * | 2002-01-21 | 2003-10-02 | Mitsubishi Electric Corp | エンコーダ用コード板、エンコーダ、エンコーダ用コード板のための金型製造方法、および、エンコーダ用コード板の製造方法 |
| US7187449B2 (en) * | 2002-04-26 | 2007-03-06 | Sony Precision Technology Inc. | Light-receiving/emitting composite unit, method for manufacturing the same, and displacement detection device |
| US7085057B2 (en) * | 2003-10-15 | 2006-08-01 | Invenios | Direct-write system and method for roll-to-roll manufacturing of reflective gratings |
| US7187305B2 (en) * | 2004-09-21 | 2007-03-06 | Kollmorgen Corporation | Encoder for a motor controller |
| US8079296B2 (en) * | 2005-03-01 | 2011-12-20 | Owen Oil Tools Lp | Device and methods for firing perforating guns |
| JP4678553B2 (ja) * | 2006-03-20 | 2011-04-27 | 株式会社安川電機 | 光学式エンコーダ |
| KR102441844B1 (ko) * | 2015-02-04 | 2022-09-08 | 삼성전자주식회사 | 회전체를 제어하기 위한 방법 및 그 전자 장치 |
| CN107091655B (zh) * | 2017-05-18 | 2019-05-14 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 一种绝对式光电编码器码盘及绝对式光电编码器 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2938378A (en) * | 1956-02-29 | 1960-05-31 | Gen Electric | Optical dynamometer |
| SE379241B (ja) * | 1974-01-15 | 1975-09-29 | Aga Ab | |
| US3995156A (en) * | 1975-03-25 | 1976-11-30 | Quick-Rotan Becker & Notz Kg | Transmitter for governed-speed drives employing an optical grating and photocells at an angle thereto |
| FR2450468A1 (fr) * | 1979-02-27 | 1980-09-26 | Thomson Csf | Systeme optique d'alignement de deux motifs et photorepeteur mettant en oeuvre un tel systeme |
| JPS56122128A (en) * | 1980-02-29 | 1981-09-25 | Telmec Co Ltd | Positioning system for printing device of semiconductor or the like |
| US4528448A (en) * | 1982-05-13 | 1985-07-09 | Benson, Inc. | Plane linear grating for optically encoding information |
-
1983
- 1983-09-27 JP JP58178481A patent/JPS6070311A/ja active Pending
-
1984
- 1984-09-25 US US06/654,133 patent/US4757196A/en not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4757196A (en) | 1988-07-12 |
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